專利名稱：一種改進的超高頻rfid閱讀器的制作方法
—種改進的超高頻RFID閱讀器本發(fā)明涉及無線射頻識別技術(shù)領(lǐng)域，主要有關(guān)一種新型超高頻RFID閱讀器。射頻識別技術(shù)(RadioFrequency Identif ication,縮寫 RFID),是 20 世紀(jì) 90 年代開始興起的一種自動識別技術(shù)，射頻識別技術(shù)是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術(shù)。射頻識別技術(shù)是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，射頻標(biāo)簽作為射頻識別技術(shù)的一部分，主要分為無源標(biāo)簽與有源標(biāo)簽兩種形式。標(biāo)簽進入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息(Passive Tag，無源標(biāo)簽或被動標(biāo)簽)，或者由標(biāo)簽主動發(fā)送某一頻率的信號(Active Tag，有源標(biāo)簽或主動標(biāo)簽)，解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。一套完整的RFID系統(tǒng)，是由閱讀器(Reader)與電子標(biāo)簽(TAG)也就是所謂的應(yīng)答器(Transponder)及應(yīng)用軟件系統(tǒng)三個部份所組成，其工作原理是Reader發(fā)射一特定頻率的無線電波能量給Transponder,用以驅(qū)動Transponder電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出，此時Reader便依序接收解讀數(shù)據(jù),送給應(yīng)用程序做相應(yīng)的處理。閱讀器根據(jù)使用的結(jié)構(gòu)和技術(shù)不同可以是讀或讀/寫裝置，是RFID系統(tǒng)信息控制和處理中心。閱讀器通常由耦合模塊、收發(fā)模塊、控制模塊和接口單元組成。閱讀器和應(yīng)答器之間一般采用半雙工通信方式進行信息交換，同時閱讀器通過耦合給無源應(yīng)答器提供能量和時序。在實際應(yīng)用中，可進一步通過Ethernet或WLAN等實現(xiàn)對物體識別信息的采集、處理及遠程傳送等管理功能。應(yīng)答器是RFID系統(tǒng)的信息載體，目前應(yīng)答器大多是由耦合原件(線圈、微帶天線等)和微芯片組成無源單元。目前，射頻技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于供應(yīng)鏈上的管理和應(yīng)用，生產(chǎn)線自動化的管理和應(yīng)用，航空包裹的管理和應(yīng)用，集裝箱的管理和應(yīng)用，鐵路包裹的管理和應(yīng)用，后勤管理系統(tǒng)的應(yīng)用等方面，市場前景非?？捎^。但是現(xiàn)有技術(shù)中的RFID閱讀器中仍存在許多缺陷，例如感應(yīng)的操作距離有限，無法在較遠的范圍內(nèi)感應(yīng)到標(biāo)簽，其次，數(shù)據(jù)的保存期限及可修改次數(shù)也無法滿足應(yīng)有的要求，另外，智能卡系統(tǒng)也不夠穩(wěn)定，容易發(fā)生故障。本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)新穎的超高頻RFID閱讀器，這種超高頻RFID閱讀器的數(shù)據(jù)存儲量大，操作距離遠，穩(wěn)定可靠。為了實現(xiàn)上述目的，現(xiàn)設(shè)計一種改進的超高型RFID閱讀器，包括讀卡器盒體及盒體內(nèi)設(shè)有讀卡芯片，電路連接主機的信號端子插件及天線和智能卡F0M，其特征在于讀卡器由單片機AT89S52上的32-39端連接讀卡芯片F(xiàn)OM D500上的13-20端，構(gòu)成獨立讀、寫選通，復(fù)用地址總線的連接方式，單片機AT89S52的10和11端分別連接串口通信模塊RS232上的9和10端，串口通信模塊RS232上的7和8端分別連接幾個標(biāo)簽上的2和3端，構(gòu)成一對輸入輸出實現(xiàn)TTL與ETA電平的轉(zhuǎn)換。
所述的FOM D500讀卡芯片工作頻率在902MHz至928MHz范圍內(nèi)，設(shè)有8位并行接口，操作距離為5m以內(nèi)。所述的AT89S52單片機為8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程flash存儲器，RAM存儲容量為256字節(jié)，所述的AT89S52單片機設(shè)有3個16位定時器，片內(nèi)14位看門狗，能夠?qū)崿F(xiàn)1000次的擦與。所述的FOM智能卡無電源，自 帶天線，工作頻率在902MHz至928MHz范圍內(nèi)，通信速率為106kbps，讀寫距離在5m以內(nèi)，工作頻率在902MHz至928MHz范圍內(nèi)，F(xiàn)OM智能卡的電可擦可編程只讀存儲器EEPROM為8K位，分為16個扇區(qū)，每個扇區(qū)為4塊，每塊16個字節(jié)，以塊為存取單位，每個扇區(qū)有獨立的一組密碼及訪問控制，所述的FOM智能卡中還設(shè)有防沖關(guān)機制。所述的FOM智能卡的存儲結(jié)構(gòu)的每個扇區(qū)的塊O、塊I、塊2為數(shù)據(jù)塊，可用于存貯數(shù)據(jù)，塊3為控制塊，包括密碼A和存取控制以及密碼B。所述的FOM智能卡的數(shù)據(jù)存儲格式分為普通數(shù)據(jù)和值數(shù)據(jù)，普通數(shù)據(jù)可進行讀、寫操作；值數(shù)據(jù)可進行初始化值、讀值、增值、減值操作。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，擁有更靈活的中斷處理，其操作距離可達5m，更為方便；本發(fā)明的FOM智能卡設(shè)有防沖突機制，相比現(xiàn)有技術(shù)更為穩(wěn)定可靠，不易發(fā)生故障，而且FOM智能卡的數(shù)據(jù)保存期長達10年，可改寫10萬次，讀無限次，滿足了現(xiàn)有市場中高數(shù)據(jù)存儲量的要求。圖I是射頻識別系統(tǒng)組成不意圖；圖2是射頻識別系統(tǒng)工作流程不意圖；圖3是本發(fā)明的微處理器控制模塊電路示意圖；圖4是本發(fā)明的串口通信模塊電路示意圖；圖5是本發(fā)明的FOM存儲結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明的FOM數(shù)據(jù)存儲格式示意圖；圖7是本發(fā)明的FOM工作流程圖；圖8(a)是本發(fā)明的FOM防沖突機制中對錯誤不敏感的示意圖；圖8(b)是本發(fā)明的FOM防沖突機制中對錯誤敏感的示意圖；圖9是本發(fā)明對于FOM D500的控制方式示意圖；

圖10(a)是本發(fā)明的上位機程序全速運行模式截圖；圖10(b)是本發(fā)明的上位機程序單步運行模式截圖；指定圖7為本發(fā)明的摘要附圖。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明，這種裝置的結(jié)構(gòu)和原理對本專業(yè)的人來說是非常清楚的。I.硬件設(shè)計如附圖3所示，讀卡器由單片機AT89S52上的32_39端連接讀卡芯片F(xiàn)0MD500上的13-20端，構(gòu)成獨立讀、寫選通，復(fù)用地址總線的連接方式，如附圖4所示，單片機AT89S52的10和11端分別連接串口通信模塊RS232上的9和10端，串口通信模塊RS232上的7和8端分別連接幾個標(biāo)簽上的2和3端，構(gòu)成一對輸入輸出實現(xiàn)TTL與ETA電平的轉(zhuǎn)換FOM D500讀卡芯片工作于902MHz至928MHz，設(shè)有8位并行接口，操作距離可達5m οAT89S52單片機為8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程flash存儲器，RAM存儲容量為256字節(jié)，所述的AT89S52單片機設(shè)有3個16位定時器，片內(nèi)14位看門狗，能夠?qū)崿F(xiàn)1000次的擦寫。2. FOM 智能卡FOM智能卡的工作頻率在902MHz至928MHz范圍內(nèi)，F(xiàn)OM智能卡的電可擦可編程只讀存儲器EEPROM為8K位，分為16個扇區(qū)，每個扇區(qū)為4塊，每塊16個字節(jié)，以塊為存取單位，每個扇區(qū)有獨立的一組密碼及訪問控制，如圖8所示，所述的FOM智能卡中還設(shè)有防沖關(guān)機制。如附圖5所示，F(xiàn)OM智能卡的存儲結(jié)構(gòu)的每個扇區(qū)的塊O、塊I、塊2為數(shù)據(jù)塊，可用于存貯數(shù)據(jù)，塊3為控制塊，包括密碼A和存取控制以及密碼B。如附圖6所示，F(xiàn)OM智能卡的數(shù)據(jù)存儲格式分為普通數(shù)據(jù)和值數(shù)據(jù)，普通數(shù)據(jù)可進行讀、寫操作；值數(shù)據(jù)可進行初始化值、讀值、增值、減值操作。如附圖7所示，F(xiàn)OM的工作流程為應(yīng)答請求一防沖突機制一選擇卡片一三重驗證—讀寫操作。3.軟件設(shè)計3個定時器的使用-TO工作方式1，周期“喂狗”；-Tl工作方式1，為串口產(chǎn)生波特率；-T2工作方式16位自動重載，用作延時和定時。上位機程序-米用JAVA語言編寫；-平臺為SuSE Linux 10. 2 ；-數(shù)據(jù)庫為MySQL5. O. 45，JDBC訪問數(shù)據(jù)庫；-串口擴展 API-javax. comm。上位機程序的5個類-JDBCConnectionFactory :提供連接數(shù)據(jù)庫和統(tǒng)一關(guān)閉資源的兩個靜態(tài)方法；-Panel :負責(zé)繪圖；-Mysql :與數(shù)據(jù)庫交互,讀取和更新數(shù)據(jù)；-Serial :搜索和打開串口，提供對串口的寫方法。Main 類-實現(xiàn)ActionListener接口，對圖形界面上的按鈕作出反應(yīng)；-實現(xiàn)SerialPortEventListener接口，通過監(jiān)聽方式從串口讀數(shù)據(jù)。如附圖10所示，圖10是本發(fā)明的上位機程序截圖，其中圖10(a)為全速運行模式，刷卡即顯示信息，扣除I元。
權(quán)利要求
1.一種改進的超高型RFID閱讀器，包括讀卡器盒體及盒體內(nèi)設(shè)有讀卡芯片，電路連接主機的信號端子插件及天線和智能卡FOM，其特征在于讀卡器由單片機AT89S52上的32-39端連接讀卡芯片F(xiàn)OM D500上的13-20端，構(gòu)成獨立讀、寫選通，復(fù)用地址總線的連接方式，單片機AT89S52的10和11端分別連接串口通信模塊RS232上的9和10端，串口通信模塊RS232上的7和8端分別連接幾個標(biāo)簽上的2和3端，構(gòu)成一對輸入輸出實現(xiàn)TTL與ETA電平的轉(zhuǎn)換。
2.如權(quán)利要求I所述的一種改進的超高型RFID閱讀器，其特征在于所述的F0MD500讀卡芯片工作頻率在902MHz至928MHz范圍內(nèi)，設(shè)有8位并行接口，操作距離為5m以內(nèi)。
3.如權(quán)利要求I所述的一種改進的超高型RFID閱讀器，其特征在于所述的AT89S52單片機為8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程flash存儲器，RAM存儲容量為256字節(jié)，所述的AT89S52單片機設(shè)有3個16位定時器，片內(nèi)14位看門狗，能夠?qū)崿F(xiàn)1000次的擦寫。
4.如權(quán)利要求I所述的一種改進的超高型RFID閱讀器，其特征在于所述的FOM智能卡 無電源，自帶天線，工作頻率在902MHz至928MHz范圍內(nèi)，通信速率為106kbps，讀寫距離在 5m以內(nèi)，F(xiàn)OM智能卡的電可擦可編程只讀存儲器EEPROM為8K位，分為16個扇區(qū)，每個扇區(qū)為4塊，每塊16個字節(jié)，以塊為存取單位，每個扇區(qū)有獨立的一組密碼及訪問控制，所述的FOM智能卡中還設(shè)有防沖突機制。
5.如權(quán)利要求I或權(quán)利要求4所述的FOM智能卡，其特征在于所述的FOM智能卡的存儲結(jié)構(gòu)的每個扇區(qū)的塊O、塊I、塊2為數(shù)據(jù)塊，可用于存貯數(shù)據(jù)，塊3為控制塊，包括密碼A和存取控制以及密碼B。
6.如權(quán)利要求I或權(quán)利要求4或權(quán)利要求5所述的FOM智能卡，其特征在于所述的FOM智能卡的數(shù)據(jù)存儲格式分為普通數(shù)據(jù)和值數(shù)據(jù)，普通數(shù)據(jù)可進行讀、寫操作；值數(shù)據(jù)可進行初始化值、讀值、增值、減值操作。
全文摘要
本發(fā)明涉及無線射頻識別技術(shù)領(lǐng)域，主要有關(guān)一種新型超高頻RFID閱讀器，包括讀卡器盒體及盒體內(nèi)設(shè)有讀卡芯片，電路連接主機的信號端子插件及天線和智能卡FOM，其特征在于讀卡器由單片機AT89S52上的32-39端連接讀卡芯片F(xiàn)OM D500上的13-20端，構(gòu)成獨立讀、寫選通，復(fù)用地址總線的連接方式，單片機AT89S52的10和11端分別連接串口通信模塊RS232上的9和10端，串口通信模塊RS232上的7和8端分別連接幾個標(biāo)簽上的2和3端，構(gòu)成一對輸入輸出實現(xiàn)TTL與ETA電平的轉(zhuǎn)換。本發(fā)明擁有靈活的中斷處理，其操作距離可達5m，更為方便，F(xiàn)OM智能卡設(shè)有防沖突機制，穩(wěn)定可靠。FOM智能卡的數(shù)據(jù)保存期長達10年，可改寫10萬次，讀無限次，滿足了現(xiàn)有市場中高數(shù)據(jù)存儲量的要求。
文檔編號G06K7/10GK102622571SQ201210042758
公開日2012年8月1日 申請日期2012年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月23日
發(fā)明者陳湧 申請人:富世惠智科技(上海)有限公司