【应用】USB MCU助力身份证读卡器，让假身份证无所遁形

时间： 2019-07-30 来源：德生科技（世强编辑整理）

技术问答

二代身份证读卡器以二代身份证作为主要对象，主要用于对二代身份证芯片信息的读取以及验伪、安检。二代身份证读卡器能够将身份证芯片内所存储的所有信息，诸如姓名、地址、照片等一一显示出来。结合二代身份证芯片无法复制、高度防伪的特点，通过二代身份证读卡器，假身份证将无所遁形，也便于更用证部门使用计算机网络进行核查。二代身份证读卡器目前已广泛应用于公安、民政、银行、邮局、电信、证券等公共领域。下面针对银行领域中的联机方式（计算机）进行应用说明。

联机方式是指二代身份证读卡器与计算机通过串口或USB口直接相连，计算机上安装二代身份证读卡器驱动和验证系统应用软件，应用软件将二代身份证中的个人信息读取到计算机中，进行解码并显示。硬件系统由二代证读卡模块、主控MCU（EFM8UB20）、编程接口、蜂鸣器和PC机组成，通过PC机的上位机软件向用户提供参数设置、读卡信息反馈、声音提示等交互功能。二代证读卡模块接收MCU指令，阅读身份证ID并返回。通过USB实现读卡信息的发送、控制指令接收、数据更新保存等功能，节省了数据存储模块的使用，保证读信息的完整性与可靠性。电源模块使用PC的USB接口供电，无需外部供电，可向系统提供持久工作电压。

图1：硬件系统结构图

读卡电路选用MF RC531作为射频基站芯片，它是N公司生产的应用于13.56 MHz非接触式通信的高集成IC读写芯片系列中的一员。MF RC531射频芯片提供了两种通信方式：并行模式与SPI模式。为节省主控MCU引脚数量，设计中选用SPI方式。如下图所示，主控MCU EFM8UB20与射频芯片MF RC531通过SPI接口连接，在SPI通信中，EFM8UB20为SPI主机，控制SPI从机MF RC531完成数据传输过程。

图2：MCU与频射芯片连接图

综上可见，MCU作为读卡器的重要组成部分之一，对整体功能的实现起到了关键性作用。而在该读卡器方案中MCU是采用SILICON LABS推出的EFM8UB20系列。该系列MCU内置USB外设接口（具有8KV静电防护）及高精度的晶振、时钟恢复电路和收发模块，兼容全速USB2.0，无需外部晶体，因此十分符合需要由USB接口供电的读卡器的要求。EFM8UB20最小封装为QFN20的3mmx3mm，更是为读卡器的小型化提供了更多可能性。EFM8UB20 USB低功耗工作模式相对传统USB工作模式，可节省功耗达90%。另外，EFM8UB20系列内置12-bit ADC，2个模拟比较器，并具有128-bit独立ID，是所有全速USB应用及嵌入式应用的理想选择。

EFM8UB20关键特征：
• C8051内核，具有最高操作频率48MHz
• 多达40个多功能I/O口
• 支持USB2.0全速和低速操作，具有1kB缓存，无需外部晶体
• 1路10位差分ADC和2个模拟比较器
• 内置精度达±0.25%的48MHz晶振
• 2个UART，1个SPI，2个I2C

EFM8UB20主要应用：
• USB I/O控制，电子狗
• 消费电子
• 高速桥接通讯
• 医疗设备

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全部评论（2）

NASA911 Lv8. 研究员 2018-02-26

收藏了
木chen Lv8. 研究员 2017-10-30

我还以为是安全模块呢

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应用笔记或设计指南 - SILICON LABS - Rev 1.00 - 2016年06月20日 PDF 英文下载

【应用】EFM32GG990F1024低功耗微控制器在便携式医疗健康设备中的应用

随着便携式医疗健康设备的快速发展和商业化，消费者可以轻松地在他们的医疗或健身设备上检查他们的健康状况。Continua采用Silicon labs推出的EFM32GG990F1024系列MCU，其1024KB大容量闪存和多功能低功耗模式（最低功耗20nA），适用于所有具有高级功能或远程操作的健康设备。EFM32可实现更大的数据容量和更长的电池寿命预期。这些特性使用户避免了频繁传输数据和充电的不便。

应用方案发布时间 : 2018-11-01