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RFID接收器的驅(qū)動程序撰寫

作者: 時間:2011-04-22 來源:網(wǎng)絡 收藏
目前市面上以使用條形碼,將物品的相關(guān)信息多記錄在條形碼上,而再以掃描儀掃瞄條形碼取得信息,而RFID只需在一定范圍內(nèi)感應,并可一次讀取大量訊息。射頻識別系統(tǒng)(RFID)最早在1948年即被提出,利用無線電波傳送識別數(shù)據(jù),達到身分識別的目的。無須接觸即可自動讀取及收集資料的一種科技,乃屬于自動資料搜集(Automated Data Collection, ADC)技術(shù)之一種,可無線讀取卷標信息。傳輸頻率分為低頻(LF:125~134KHz),高頻(HF:13.56MHz),超高頻 (UHF: 400~ 1000MHz),微波(Microwave; 1GHz以上),其中以超高頻之技術(shù)較先進且其穩(wěn)定度與應用效果較佳。

于本文將介紹如何以MCU簡單的設計一個RFID的接收器,所使用的是為高頻(13.56 MHz)的頻域,于本文中的程序模塊是采用Holtek MCU HT49R50A-1的匯編語言來撰寫,希望透過程序模塊的分享以達到共同討論的目的。
 

RFID的特性

(一) 數(shù)據(jù)的讀寫(Read Write)機能:只要通過RFID Reader即可不需接觸,直接讀取訊息至數(shù)據(jù)庫內(nèi),且可一次處理多個標簽,并可以將物流處理的狀態(tài)寫入標簽,供下一階段物流處理的讀取判斷之用。
(二) 容易小型化和多樣化的形狀:RFID在讀取上并不受尺寸大小與形狀之限制,不需為了讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質(zhì)。此外,RFID TAG更可往小型化與多樣型態(tài)發(fā)展,以應用在不同產(chǎn)品。
(三) 耐環(huán)境性:紙張一受到臟污就會看不到,但RFID對水、油和藥品等物質(zhì)卻有強力的抗污性。RFID在黑暗或臟污的環(huán)境之中,也可以讀取數(shù)據(jù)。
(四) 可重復使用:由于RFID為電子數(shù)據(jù),可以反復被覆寫,因此可以回收標簽重復使用。如被動式RFID,不需要電池就可以使用,沒有維護保養(yǎng)的需要。
(五) 穿透性:RFID若被紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質(zhì)包覆的話,也可以進行穿透性通訊。不過如果是鐵質(zhì)金屬的話,就無法進行通訊。
(六) 數(shù)據(jù)的記憶容量大:數(shù)據(jù)容量會隨著記憶規(guī)格的發(fā)展而擴大,未來物品所需攜帶的資料量愈來愈大,對卷標所能擴充容量的需求也增加,對此RFID不會受到限制。
 

RFID所使用的頻率介紹

為避免各國無線電頻率使用標準不一,造成使用上的混亂與困擾,國際上大多遵守國際電信聯(lián)合會(ITU)的規(guī)范。目前RFID使用的頻率有6種,分別為135KHz以下、13.56MHz、433.92MHz、860M~930MHz(即UHF)、2.45GHz以及5.8GHz,其各有特色和缺陷。135KHz以下傳輸距離短約10公分左右,通訊速度慢。此頻段在絕大多數(shù)的國家屬于開放,不涉及法規(guī)開放和執(zhí)照申請的問題,因此使用最廣,主要使用在寵物、門禁管制和防盜追蹤。 13.56MHz薄化的效果最佳傳輸距離為1公尺以下,代表性應用為會員卡、識別證、飛機機票和建筑物出入管理,通訊距離10公分左右的近距離非接觸式IC卡發(fā)展快速。
 


RFID系統(tǒng)的基本架構(gòu)

RFID的基本組成組件及其主要的功能為:
?讀取器:負責讀/寫電子卷標上的數(shù)據(jù)。
? 電子卷標/卡(Transponder; Tag):分為被動與主動兩種結(jié)構(gòu)如圖1所示,如表1所示主要負責除存被識別物的相關(guān)資料,如品號,品名,規(guī)格等等,可以藉由讀取器來偵測,另外于表2所示則為頻率與Tag的關(guān)系及被使用的特性。
?計算機:負責系統(tǒng)平臺的操作,將RFID的讀取器與計算機系統(tǒng)集成就可以偵測到物品的移動狀況和信息。
 

圖1 Tag的基本結(jié)構(gòu)

 

 

等級(Class)
內(nèi)存
電源
特性
應用領(lǐng)域
Class 0
被動式的感應偶合
1位的Tag
EAS商品防竊
Class 1
只讀式
被動式的感應偶合
只能寫入一次
EPC識別碼
Class 2
讀/寫式
被動式的感應偶合
可編密碼
EPC識別碼
Class 3
讀/寫式
半被動式內(nèi)建有電源
接收能量才讀寫
環(huán)境感應型
Class 4
讀/寫式
主動式內(nèi)建有電源
多任務Tag讀寫
智能型
Class 5
讀/寫式
主動式內(nèi)建有電源
具有上述的綜合
遠距無線網(wǎng)絡

表1 Tag的等級分類表

 

 

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頻率
 
低頻(LF 125 KHz)
高頻
(HF; 13.56 MHz)
超高頻(UHF; 860-930 MHz)
微波(2.45- 5.8 MHz)
性統(tǒng)型態(tài)
被動式
14443
15693
被動式
主動式
被動式
主動式
讀取距離
0.5m
0.5m
1.5m
3-10m
>10m
3-10m
>10m
內(nèi)存bytes
64-1k
8k-128k
256k-512k
64k-512k
-
16k-64k
-
傳輸功率
72dBμA/m
42dBμA/m
10mW-4W
4W(USA),0.5W
讀取方法
感應線圈
感應線圈
電容式電場效應
電容式電場效應
讀取速度
慢 ←→ 快
環(huán)境適應性
佳 ←→ 差
尺寸

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