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联合地铁AFC系统中的射频卡读写器设计

2020-07-03 10:49:59来源:励志吧0次阅读

地铁AFC系统中的射频卡读写器设计

引言
  国外早在20世纪90年代就开始了地铁AFC系统的全面运行,并且拥有本国的专业制造厂家,如美国CUBIC公司、法国CGA公司以及澳大利亚ERG公司。国内首先使用地铁AFC设备是在1999年上海的地铁一、二号线上,由于当时国内AFC设备尚处于样机开发阶段,引进了美国CUBIC公司的AFC设备。
  近年来,中国各大城市轨道交通蓬勃发展,AFC系统的使用,可实现购票、检票、计费、收费、统计的全过程自动化,有效控制地铁的客流量;而作为与乘客直接接触,关系地铁形象的读写器、票卡等设备,更为重要。目前国内的射频卡读写器系统主要采用ARM7处理器为控制器,与上位机的通信方式通常采用RS232或RS422有线通信方式,限制了AFC系统的自动化和网络化进程,同时随着业务的扩展,现有系统的数据存储容量已经无法满足日益增长的交易数据的要求。针对以上问题,设计了一种基于ARM9和MF RC531的高性能读写器,能够进一步提高票卡刷卡效率,节约乘客进出站时间,提高票卡读写数据准确性,为实现读写器全面国产化提供基础。
  1 读写器功能分析
  地铁AFC系统主要由中央计算机系统、站点计算机系统、终端设备和车票4部分组成。终端设备包括出/入站检票闸机、自动售票机、车站票务系统、自动充值机等现场设备,如图l所示。
  终端设备是直接为乘客提供售检票的设备,乘客通过射频卡可以购买票卡、进出闸机、为票卡充值,而建立射频卡与终端设备的桥梁就是射频卡读写器。射频卡读写器作为与射频卡通信的核心,其性能和数据处理能力直接影响到整个地铁AFC系请读者仅作参考统的工作质量。图2为读写器总体结构图。

  目前读写器主要采用RS232或RS422有线通信方式与现场终端设备通信,接口单一,传输速率有限,同时也不能同远程监控主机进行无线通信,限制了读写器的网络化。本设计增加了USB传输接口,提高数据传输效率,使用方便快捷。同时增加了GPRS无线通信方式,能够与远程的监控主机保持通信,向监控主机发送设备状态信息。采用这种多接口协同工作的方式,可以保证读写器的可靠性和安全性。
  2 硬件电路设计
  射频卡读写器硬件结构如图3所示,主要由主控CPU、Flash/SDRAM存储器件、射频收发模块、SAM卡认证电路、通信电路和显示报警电路等组成。主控CPU采用Atmel公司基于ARM926EJ-S的AT91SAM9260,主频可达到180 MHz,我相信显著提高了读写器的处理速度。外围扩展256 MB容量的NAND Flash存储数据和2 MB容量的NOR Flash存储代码,实现数据和代码分离。

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