基于CC2530的ZigBee RFID读写应用研究

徐志勇

摘  要：该文采用T1公司CC2530芯片，设计了一种利用基于ZigBee的RFID卡读写的检测系统。RFID模块（MFRC522）支持可直接相连的各种微控制器接口类型，例如SPI、I2C和串行UART，鉴于SPI接口可处理高达10Mbits/s的数据传输速率，下面采用SPI总线来进行RFID与MCU模块之间通信的测试与实现。

关键词：CC2530  ZigBee  RFID

Abstract： The paper uses CC2530 chip of T1 company to design a RFID card reading and writing detection system based on ZigBee. The RFID module （MFRC522） supports various types of microcontroller interface that can be directly connected， such as SPI， I2C and Serial UARA. Considering that SPI interface can handle data transmission rate up to 10Mbits / s， the following uses SPI bus to test and realize the communication between RFID and MCU module.

Key Words： CC2530; ZigBee; RFID

SPI接口能够处理的数据传输速率能到达10Mbits/s。和主机微控制器连接用于通信时，当作从机的MFRC522，将运用寄存器设置的外部微控制器的数据连接接收，与此同时也发射和接收与RF接口相关的通信数据。

4根引线联合构成SPI总线，这4根引线的名称是MOSI（主機-输出端，从模块-输入端）、MISO（主机-输入端，从模块—输出端）、SCK（时钟信号）和NSS（片选信号）。SCK时钟是主机生成的。数据运用 MOSI引线从主机传输入从机;数据运用MISO引线从MFRC522运回入主机。

1  原理分析

MISO和MISI传入的各个字节时都是高位在前端。MOSI上的数据时钟在上升沿的时候没有变化，时钟在下降沿的时候有很多变化。MISO与之相似，时钟在下降沿的位置，MISO上的数据由MFRC522来供给，时钟在上升沿的时候数据是不会有任何改变的。

（1）读数据。

采用表1中的数据格式可以通过SPI总线取得数据，这样就可以读取得N个字节的数据，发送的第首个字节确定了地址和模式本身。

注意：应首先发送数据的最高位（MSB）。

（2）写数据。

运用表2中数据格式可以用SPI总线输入数据，这样对称的一个地址能给出多达N个字节的数据，发送的首个字节确定了地址和模式本身。

注意：应首先发送数据的最高位（MSB）。

（3）地址字节。

采用表3中的地址字节格式传输。在第一字节的MSB位设置运用的模式。在MSB位为1时，显示为MFRC522的读数据模式;在MSB位为0时，显示MFRC522的写数据模式。第一个字节的1-6位定义地址，最后一位设置为0。

通过向MFRC522模块的多个寄存器输入相应的值能够保证MFRC522模块的无障碍工作，其中包含寻卡、读取卡的关联信息。表4是MFRC522模块的寄存器列表和关联的寄存器功能信息。

由RFID传感器的电路原理图得出结论，CC2530开发板与RFID传感器模块部分接口电路见图2。

2  实现过程

这个实验的重点是保证SPI总线的驱动成功、保证模块 MFRC522与射频卡的通信、寻卡、读卡等内容的正常运转，具体步骤如下。

（1）MFRC522模块的SPI总线IO驱动。

（2）向MFRC522模块写数据。

（3）从MFRC522模块读数据。

（4）复位MFRC522模块。

（5）开启MFRC522模块的天线。

（6）关闭MFRC522模块的天线。

（7）RC522和ISO14443卡通讯的实现源码。

（8）寻卡。

（9）防冲撞。

3  结语

加电复位后的结果是，无线节点CC2530上D6亮，下一步运用RFID卡靠近刷卡区域，D6频繁闪烁且不停，串口显出此卡的序列号信息。

参考文献

[1] 李俊斌，胡永忠.基于CC2530的ZigBee通信网络的应用设计[J].电子设计工程，2011，19（16）：108-111.

[2] ZigBee Aliance，ZigBee Specification[EB/OL].https：//www.Zigbee.org/.

[3] 王希杰.基于物联网技术的生态环境监测应用研究[J].传感器与微系统，2011，30（7）：110-114.

[4] 何雪琴.ZigBee技术在智能家居系统中的应用研究[D].电子科技大学，2015.

[5] 王风.基于CC2530的ZigBee无线传感器网络的设计与实现[D].西安电子科技大学，2012.

[6] 陈立伟，杨建华，曹晓欢，等.物联网架构下的室内环境监控系统[J].电子科技大学学报，2012（2）：247-249.

[7] 蔡利婷，陈平华，罗宾，等.基于CC2530的ZigBee数据采集系统设计[J].计算机技术与发展，2012，22（11）：157-159.

[8] 徐健，杨姗姗.基于CC2530的ZigBee协调器节点设计[J].物联网技术，2012（5）：42-44.

[9] 任珍文，黄玉清.基于CC2530的无线传感器网络监控平台[J].电子技术应用，2012，38（10）：101-105.