ic智能卡中的接触式卡以及非接触式ic智能射频卡的高度安全保密性。使之在ic卡领域异军突起。特别是在公共交通行业的电子车票、卫生医药中的医疗保险、停车场等封闭式场所管理、身份识别、智能大厦中的电子巡更保安系统等领域中应用前景尤为广阔[1]。
目前国际上非接触式ic智能射频卡中的主流技术是philips公司的mifare-p.htm" target="_blank" title="mifare货源和pdf资料">mifare-p.htm" target="_blank" title="mifare货源和pdf资料">mifare技术．已经被制定为国际标准一is014443 typea标准。本模块采用的国产非接触卡读卡机专用芯片fm1702，正是基于此国际标准。该模块具有体积小、易于嵌入到应用系统中使用的特点。
1 fm1702sl简介
fm1702sl是复旦微电子股份有限公司基于is014443标准设计的非接触卡读卡机专用芯片，该芯片采用的是0．6微米cmos eeprom工艺制造．可支持isol4443 typea协议和mifare-p.htm" target="_blank" title="mifare货源和pdf资料">mifare-p.htm" target="_blank" title="mifare货源和pdf资料">mifare标准的加密算法。芯片内部集成了模拟调制解调电路。因而只需搭接最少量的外围电路就可以工作。fm1702sl芯片支持spi接口，其数字电路具有ttl、cmos两种电压工作模式。特别适用于iso14443标准下的水、电、煤气表等计费系统的读卡器的应用。该芯片的三路电源都适用于低电压。
2 非接触读写系统组成
该系统主要由mcu、fm1702sl、rs232／i2c通信模块、isp在线调试接口和天线组成。系统组成框图如图1所示。用户只需简单地通过选定的uart或iic接口发送命令就可以对卡片进行操作，mcu根据接收到的命令来控制fm1702sl，并由fm1702sl驱动天线对mifare卡进行读写操作。
系统mcu采用philips增强型单片机lpc931，其可以通过isp在线调试，且运行稳定。射频非接触式ic卡读写模块同时支持iic和uart通讯接口。通过对模块的引脚设置电平可确定模块的通讯端口是iic还是uart。
3 天线设计[2]
系统数据存储在无源mifare卡中。读写模块的主要任务是将能量传输给mifare卡。并与之建立通信。天线是非接触式ic卡读写模块的一个重要组成部分，在读写模块和非接触式ic卡通信过程中，天线用于产生能发射和接收射频信号的磁通量．而磁通量用于向卡提供电源并在读写模块和卡片之间传送信息。因此，在设计中要求天线线圈的电流最大，以用于产生最大的磁通量，并要确保有足够的带宽。读写模块的性能与天线的参数有着直接的关系。在对天线的性能进行优化之后。读写模块的读卡距离可以达到10 cm。
由于fm1702sl的频率是13．56 mhz．属于短波段，因此可以采用小环天线。小环天线有方型、圆形、椭圆型、三角型等，本系统采用的是矩型天线。天线的最大几何尺寸同工作波长之间没有一个严格的界限。一般定义为：
l／λ≤1／(2π) (1)
式中，l是天线的最大尺寸，λ是工作波长。对于13．6 mhz的系统来说，天线的最大尺寸在50cm左右。
在天线设计中，品质因数q是一个非常重要的参数。对于电感耦合式射频识别系统的读写器天线来说。较高的品质因数值会使天线线圈中的电流强度也较大，由此可改善对卡的传送功率。品质因数的计算公式为：
式中，f0是工作频率，lcoil是天线的尺寸，rcoil是天线的半径。
通过品质因数可以很容易地计算出天线的带宽：
b=f0/q (3)
从式中可以看出，天线的传输带宽与品质因数成反比关系。因此。过高的品质因数会导致带宽缩小，从而减弱读写器的调制边带，导致无法与卡通信。一般系统的最佳品质因数为10-30，最大不能超过60。
4 硬件电路
图2为fm1702sl与mcu的主要部分的接口电路。系统通过接收上位机的数据，并根据接收到的相关命令进行工作。另外。也可设定为自动寻卡方式，而无需上位机频繁发送寻卡指令，即当卡片进入到天线区后在icc引脚上出现低电平告知上位机，上位机则通过寻卡指令直接读取卡片序列号。
5 软件设计[3]
读写器软件编程是采用标准c语言程序来实现对非接触式ic卡的一系列操作。主要有：lpc931单片机初始化、fm1702sl初始化、接收命令数据处理、ic卡读写、防冲突、密码验证以及对卡片block(数据块)操作程序
