基于W7100的以太网读卡器的设计与实现
来源： 作者： 发布时间：2014-12-08 22:27:43 浏览量：6)设定工作状态读卡器在正常使用前时需要运行在配置状态，此时读卡器接收上位机配置程序发来的配置参数配置其IP地址、MAC地址、子网掩码等。这些数据存放在内部dataflash或者外部watchdog中。方案采用将拨码开关拨为“1000 0000”作为配置状态，其他为正常工作状态。
7)指示灯和蜂鸣器 刷一次卡需要蜂鸣器蜂鸣一次和指示灯闪烁一次，用来指示刷卡成功。如果操作未成功，蜂鸣器要长响报警。如果进入配置状态，指示灯要改变颜色。方案选用红蓝双色的LED灯作为指示灯，红色代表配置状态，蓝色代表工作状态。
读卡器的结构如图1所示。
3 硬件电路设计
1)射频电路如图2所示，MFRC500需要连接8根数据线和4个功能引脚，另外通过3根信号线连接到天线线圈。数据线和CS引脚接到W7100的通用口，ALE、WR和RD引脚分别接到W7100对应功能引脚。如图3和图4所示，天线线圈的是由地线(GND)绕成的。为了加强信号，通常还需要添加一个屏蔽层。可调电容的具体值还要根据实际的感应距离调校而得。
2)RJ45电路图5为RJ45的参考原理图，RJ45插座的4根两对差分信号线(TPTX+、TPTX-、TPRX+和TPRX-)分别连接到W7100的对应引脚(TXO-P、TXON、RXIP和RXIN)。在布线时需大共模电感功率电感要特别注意的是：每对差分信号线之间尽量平行、靠近且长度相等，这样做是为了减少信号干扰。
3)CH341T电路 CH341T通过串行口RXD、TXD与W7100相连。在9和10脚需要连接12 MH东莞电感厂z的晶振。8脚(UD-)接USB插座的2脚，7脚(UD+)接USB插座的3脚。USB插座的1脚接5 V电源，4脚接地。
4)X5043的连接 由于在W7100下载程序的时候不能受到X5043的影响，所以必须要在其与nRST引脚共模电感上添加一个跳线。在下载程序的时候要拔掉跳线帽，等下载完成之后再接上。要使X5043在上电之后开始工作必须在nCS引脚有一个从高电平到低电平的下拉。另外由于必须要与手动复位按钮共用nRST信号线，所以在复位键旁边不能并联大电容，这样会将复位信号过滤掉。
5)电源设计 由于W7100芯片集成了以太网物理层，因此在布线时存在数字电源与模拟电源、数字地与模拟地的混合设计。总共包括1．8 V、1．8 D、1．8 A、3．3 V、3．3 D、3．3 A、数字地GND和模拟地GNDA，它们分别连接到W7功率电感100和其它器件的对应引脚。印刷板的铺地是数字地，但是模拟地也要尽量的宽。1．8 V、1．8 D和1．8 A之间用1μH电感相连接，同样3．3 V、3．3 D和3．3 A之间用1μH电感相连接，每种电源和地之间用一个10 μF的电容相连接。
6)W7100引脚连接 W7100的XTLN0和XTLP0为内部PHY的晶体的输入输出。使用25 MHz平行共鸣晶体连接到这两个端口，以稳定内部振荡器。同样XTLN1和XTLP1引脚为W7100内核的晶体输入输出端，使用11．059 2 MHz平行共鸣晶体连接到这两个端口。
TM3-0和PM2-0引脚悬空，采用默认模式。BOOTEN引脚为启动代码控制，低电平运行应用程序代码，高电平运行下载程序，所以必须使用跳线方式将其分别连接到地和高电平，在开机时通过跳线进入不同运行状态。
F64EN引脚要外接4．7 k下拉电阻。RESETBG为PHY片外电阻，需要连接一个12．3 k(误差在1％以内)的电阻到地。RXLED和TXLED分别通过两个二极管连接到网口的nACT引脚(nACT需要上拉4．7 k电阻)，用来指示数据传输。
nINT3引脚和LINKLED引脚共同连接到网口的nLINK引脚，用来驱动连接指示灯。
7)实物参考图 以上6点就是读卡器的几个重要部件的设计参考，在实际应用中可根据性能需要采用更加成熟的模块，这样会获得更好的效果。如在某工程中对刷卡可靠性要求很高，采用了周立功单片机公司的ZLG500AT模块作为刷卡模块。读卡器主板如图6所示。
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