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非接觸ID卡在自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)中的應(yīng)用

作者: 時(shí)間:2006-05-07 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

摘要:非接觸ID卡具有數(shù)據(jù)讀數(shù)速度快、抗干擾能力強(qiáng)、價(jià)格低等特點(diǎn),在自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)中有良好的應(yīng)用前景。本文分析非接觸ID卡的數(shù)據(jù)讀取及數(shù)據(jù)校驗(yàn)的操作,并給出相應(yīng)的源程序。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/255629.htm

關(guān)鍵詞:非接觸ID卡 自動(dòng)識(shí)別 數(shù)據(jù)讀取及校驗(yàn)

隨著半導(dǎo)體芯片技術(shù)的不斷發(fā)展,自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(如巡更系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、考勤系統(tǒng)、倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)、流水線生產(chǎn)自動(dòng)化管理系統(tǒng)等)所采用的ID標(biāo)識(shí)也在不斷地更新,從條形碼、磁卡到智能IC卡、非接觸ID卡,都有各自的特點(diǎn)及適用場(chǎng)合,表1列出了幾種ID標(biāo)識(shí)的特性與區(qū)別。在實(shí)踐應(yīng)用過程中,用戶可根據(jù)不同的使用環(huán)境及功能要求選擇不同的ID標(biāo)識(shí)。

非接觸ID卡的數(shù)據(jù)讀取具有非常接觸的特性,即根據(jù)不同的硬件電路設(shè)計(jì),可以在距離非接觸ID卡4~10cm處讀取其數(shù)據(jù)。因此,讀取非接觸ID卡數(shù)據(jù)無需機(jī)械接觸即可完成,避免了接觸式數(shù)據(jù)讀取而產(chǎn)生的卡損傷,從而大大提高了卡的使用壽命。此外,非接觸ID卡還可以按不同的應(yīng)用采用異型封裝,如硬幣型、柱型等,并可將其預(yù)埋于設(shè)備的混凝土基礎(chǔ)中,使其不容易受到外力破壞。

1 非接觸ID卡主要特性

目前市場(chǎng)上非接觸ID卡主要有臺(tái)灣凌航科技的GK4001卡和瑞士SWATCH集團(tuán)的H4001卡。它們都采用125kHz的典型工作頻率,有64位激光可編程ROM,調(diào)制方式為曼徹斯特碼(Manchester)調(diào)制,位數(shù)據(jù)傳送周期為512μs,其64位數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

連續(xù)9位“1”作為頭數(shù)據(jù),是讀取數(shù)據(jù)時(shí)的同步標(biāo)識(shí);D00~D93位是用戶定義數(shù)據(jù)位;P0~P9是行奇校驗(yàn)位,PC0~PC3是列奇校驗(yàn)位,最后位“0”是結(jié)束標(biāo)志。非接觸ID卡的這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)非常有利于判斷讀出數(shù)據(jù)的正確性。

由于Temic U2270B射頻基站的典型工作頻率為125kHz,因此,可采用以U2270B作為射頻基站模塊構(gòu)成的電路(參見本刊2001年第3期《Temic RF卡讀寫器的設(shè)計(jì)》)來實(shí)現(xiàn)對(duì)非接觸ID卡的數(shù)據(jù)讀取。在工作狀態(tài)下,只要射頻基站電路不斷電,非接觸ID卡循環(huán)發(fā)送64位數(shù)據(jù)。

2 非接觸ID卡數(shù)據(jù)讀取及校驗(yàn)

根據(jù)曼徹斯特碼的編碼原則(參見本刊2001年第一期《一種采用曼碼調(diào)制的非接觸IC卡讀寫程序編制》),非接觸ID卡采用上升沿對(duì)應(yīng)著位數(shù)據(jù)“0”,下降沿對(duì)應(yīng)著位數(shù)據(jù)“1”,微控制器通過檢測(cè)U2270B輸出數(shù)據(jù)位的跳變來實(shí)現(xiàn)對(duì)曼徹斯特碼的譯碼。在現(xiàn)實(shí)工作中,數(shù)據(jù)信號(hào)會(huì)受到調(diào)制、解調(diào)、噪聲各種效應(yīng)的影響,其上升沿和下降沿存在抖動(dòng),可采用鍵盤消抖的辦法來消除抖動(dòng)的影響。根據(jù)非接觸ID卡64位數(shù)據(jù)循環(huán)發(fā)送以及其數(shù)據(jù)緒構(gòu)特點(diǎn),即數(shù)據(jù)流中第64位為“0”,第1位至第9位為“1”。據(jù)此,將“0111111111”作為讀數(shù)據(jù)的起始標(biāo)識(shí),如圖2所示。在確定了數(shù)據(jù)起始標(biāo)識(shí)后,采用延時(shí)大于0.5T采樣數(shù)據(jù)位的方法,如圖3所示,來避開曼徹斯特碼編碼中的空跳對(duì)數(shù)據(jù)譯碼造成的影響,簡(jiǎn)化了譯碼程序。

通過實(shí)驗(yàn)得到:480μs≤1T≤520μs,220μs≤0.5T≤280μs,由此取Tnext=300μs。為了便于對(duì)讀出數(shù)據(jù)進(jìn)行奇校驗(yàn),讀出數(shù)據(jù)每5位作為一個(gè)字節(jié)。因此確定起始標(biāo)識(shí)和讀取數(shù)據(jù)對(duì)時(shí)鐘有嚴(yán)格要求,所以尋找起始標(biāo)識(shí)和讀取數(shù)據(jù)部分程序采用匯編語言編寫。數(shù)據(jù)讀以后,根據(jù)前面所提到的非接觸ID卡的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),通過比較奇校驗(yàn)算法與讀出數(shù)據(jù)中的奇校驗(yàn)位來驗(yàn)證出數(shù)據(jù)的正確性。非接觸ID卡的數(shù)據(jù)讀取程序如下:

;------------------------------------------

;讀出數(shù)據(jù)程序

;晶振11.059 2MHz

;Lable define

;-----------------------------------------

TLL EQU 2DH

TLH EQU 42H

THL EQU 62H

THH EQU 81H

TDL EQU 88H

TDL1 EQU 2AH

BLK1 EQU 70H ;讀出數(shù)據(jù)緩存

OK BIT 79H

OUT BIT P1.1

CFE BIT P1.2

;-------------------------------------------

ORG 0000H

LJMP RD_D

ORG 0050H

;------------------------------

;READ RF CARD

;-------------------------------

RD_D:MOV A,R6

PUSH ACC

MOV A,R7

PUSH ACC

LCALL EDGEM

JB OK,RD_OK

RD_D0:CLR OK

LJMP RD_D

RD_OK:NOP

RD_D1:MOV R0,#BLK1 ;讀到BLK1

RD_DL0:MOV R6,#0BH ;位計(jì)數(shù)---R6*R5

RB_L:CLR A

MOV @R0,A

RD_DL1:MOV R5,#05H

RD_DL2:JB OUT,RD_DL5

MOV A,#00H

RD_DL3:CJNE A,#TDL1,RD_DL4

LJMP RD_D0

RD_DL4:JB OUT,RD_DLK

INC A

SJMP RD_DL3

RD_DL5:MOV A,#00H

RDDL5:CJNE A,#TDL1,RD_DL6

LJMP RD_D0

RD_DL6:JNB OUT,RD_DLK

INC A

SJMP RDDL5

RD_DLK:MOV C,OUT

CPL C

MOV A,@R0

RLC A

MOV @R0,A

MOV R1,#TDL ;延時(shí)TNEXT

DJNZ R1,$

DJNZ R5,RD_DL2

INC R0

DJNZ R6,RB_L

SETB OK

RDRET:POP ACC

MOV R7,A

POP ACC

MOV R6,A

SJMP $

;---------------------------------------------

;確定數(shù)據(jù)流起始標(biāo)識(shí)

;---------------------------------------------

EDGEM:MOV R7,#00H

EDGE0:MOV R1,#08H

NOP

DJNZ R7,EDGE1

EDGER:CLR OK

RET

;--------------------

EDGE1:JNB OUT,$

MOV DPTR,#0000H

EDGE2:INC DPTR

JB OUT,EDGE2

MOV A,DPH

JNZ EDGER

MOV A,DPL

CLR C

SUBB A,#THL

JC EDGE0

MOV A,DPL

CLR C

SUBB A,#THH

JNC EDGER

;--------------------

EDGE3:JNB OUT,$

MOV DPTR,#0000H

EDGE4:INC DPTR

JB OUT,EDGE4

MOV A,DPL

CLR C

SUBB A,#TLH

JNC EDGE0

MOV A,DPH

JNZ EDGER

MOV A,DPL

CLR C

SUBB A,#TLL

JC EDGER

MOV A,DPL

CLR C

SUBB A,#TLH

JNC EDGE0

DJNZ R1,EDGE3

MOV R1,#TDL

DJNZ R1,$

SETB OK

RET

END

結(jié)束語

通過實(shí)驗(yàn)得出,只有在正確找到數(shù)據(jù)的起始標(biāo)識(shí)和通定合適的時(shí)間間隔常數(shù)后,才能正確讀出非接觸ID卡的數(shù)據(jù)。經(jīng)過一段實(shí)踐,以上兩點(diǎn)并不難解決。

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