《無線射頻識(shí)別技術(shù)與應(yīng)用》課件第6章

第6章射頻識(shí)別教學(xué)實(shí)驗(yàn)6.1硬件開發(fā)平臺(tái)預(yù)備知識(shí)6.2軟件開發(fā)平臺(tái)預(yù)備知識(shí)6.3125kHz低頻RFID實(shí)驗(yàn)6.413.56MHz高頻RFID實(shí)6.5900MHz超高頻RFID實(shí)驗(yàn)6.6微波2.4GHzRFID實(shí)驗(yàn) 6.1硬件開發(fā)平臺(tái)預(yù)備知識(shí)

射頻識(shí)別教學(xué)實(shí)驗(yàn)將幫助讀者學(xué)習(xí)、評(píng)估低頻、高頻、超高頻和微波(2.4?GHz)RFID的性能；幫助讀者對(duì)RFID開發(fā)有進(jìn)一步的了解；使讀者迅速進(jìn)入RFID開發(fā)領(lǐng)域。該射頻識(shí)別教學(xué)實(shí)驗(yàn)適用于大中專及高等院校學(xué)生、科研機(jī)構(gòu)研究人員及在職電子工程師等相關(guān)人員，其特征為：

(1)支持多頻段(125kHz、13.56MHz、900MHz、2.4GHz)、多協(xié)議(ID、ISO15693、ISO14443A、ISO14443B、Tag-it、ISO/IEC18000-6C)的RFID讀卡器擴(kuò)展板。

(2)串口轉(zhuǎn)USB，通過標(biāo)準(zhǔn)USB電纜與計(jì)算機(jī)主機(jī)軟件GUI通信。

(3)協(xié)議LED指示燈及LCD液晶模塊，顯示電子標(biāo)簽卡片協(xié)議及編碼內(nèi)容。

(4)通過撥碼開關(guān)選擇RFID類別，簡(jiǎn)單方便。

(5)支持5V電源供電和USB供電。

通過本實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚩焖賻椭x者學(xué)習(xí)當(dāng)今最流行的非接觸式射頻卡技術(shù)，并應(yīng)用到相應(yīng)的設(shè)計(jì)產(chǎn)品中，以提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。6.1.1系統(tǒng)控制主板

系統(tǒng)控制主板如圖6-1所示。圖6-1系統(tǒng)控制主板

1)系統(tǒng)控制主板的供電

系統(tǒng)控制主板可由兩種方式供電，如圖6-1所示。

(1)?5?VDC電源接口供電：可使用5?V穩(wěn)壓電源連接到DC電源接口(內(nèi)正外負(fù))，將電源切換開關(guān)PowerSwitch撥到DC-5?V電源插座一側(cè)，此時(shí)電源指示燈D102(紅色)被點(diǎn)亮。

(2)?USB接口供電：當(dāng)使用USB電纜連接系統(tǒng)控制主板到用戶PC時(shí)，可使用USB接口由PC給主板供電。將電源選擇開關(guān)PowerSwitch撥到USB插座一側(cè)，此時(shí)電源指示燈D102(紅色)被點(diǎn)亮。

2)系統(tǒng)控制主板上的各種連接座

系統(tǒng)控制主板上一共有五個(gè)連接座，用來安裝128?×?64LCD液晶顯示模塊、125?kHzRFID模塊(RFID-125?kHz-Reader)、13.56?MHzRFID模塊(RFID-13.56MHz-Reader)、900MHzRFID模塊(RFID-900MHz-Reader)和2.4GHzRFID模塊(RFID-2.4GHz-Reader)。用戶務(wù)必按照?qǐng)D6-1所示安裝，注意連接座和模塊的對(duì)應(yīng)關(guān)系，安裝時(shí)用力應(yīng)均勻并注意力度。

注意：強(qiáng)烈建議用戶盡量避免頻繁插拔各種模塊。

3)系統(tǒng)控制主板上的RFID選擇撥碼開關(guān)

系統(tǒng)控制主板上安裝了低頻、高頻、超高頻和微波四種頻段的RFID模塊，并提供了六組兩位撥碼開關(guān)J101～J106，通過六組兩位撥碼開關(guān)的不同組合來選擇使用不同的RFID模塊，出廠默認(rèn)值為J101和J103的撥碼開關(guān)撥到ON位置，其他四組都是在OFF位置(使用MSP430控制RFID-13.56MHz-Reader)。當(dāng)用戶需要使用其他類型的RFID模塊時(shí)，可通過撥碼開關(guān)的組合選擇使用相應(yīng)的RFID類型。

注意：低頻125kHzRFID模塊、超高頻900MHzRFID模塊和微波2.4GHzRFID模塊既可以由MSP430對(duì)其進(jìn)行控制，也可以直接由PC端的串口對(duì)其進(jìn)行控制。高頻13.56MHz模塊不能單獨(dú)工作，必須由MSP430對(duì)其進(jìn)行控制，上位機(jī)軟件也是通過MSP430對(duì)其進(jìn)行控制的。各個(gè)RFID模塊的具體設(shè)置參考表6-1。

4)系統(tǒng)控制主板上的按鍵

系統(tǒng)控制主板上一共為用戶提供了三個(gè)按鍵：

(1)復(fù)位按鍵RESET，燒寫程序后用來復(fù)位重啟。

(2)用戶按鍵KEY1和KEY2，在LCD上顯示的字多于一屏?xí)r，用來切換上下頁(yè)。

5)系統(tǒng)控制主板上的JTAG調(diào)試接口

系統(tǒng)控制主板上的JTAG調(diào)試接口是用來連接仿真器的接口，以便用戶對(duì)MSP430F2370進(jìn)行在線調(diào)試、Flash燒寫等操作。JTAG調(diào)試接口各引腳的連接情況如表6-2所示。

6)系統(tǒng)控制主板上的USB接口

系統(tǒng)控制主板上的USB接口既可以用于對(duì)主板進(jìn)行供電，又方便主板與用戶PC之間進(jìn)行串口通信。由于目前大多數(shù)PC主板及筆記本都已取消了串口，為了解決用戶PC上沒有串口的問題，系統(tǒng)控制主板上使用了CP2102芯片，用于MSP430F2370芯片UART接口到USB接口之間的轉(zhuǎn)換。當(dāng)用戶首次通過USB電纜連接到PC時(shí)，用戶計(jì)算機(jī)將提示發(fā)現(xiàn)新硬件，此時(shí)用戶應(yīng)該首先安裝CP2102芯片的驅(qū)動(dòng)程序，具體步驟參考軟件開發(fā)平臺(tái)部分。CP2102與MSP430F2370的連接關(guān)系如表6-3所示。

7)系統(tǒng)控制主板上的其他人機(jī)接口

主板上使用了一個(gè)128?×?64點(diǎn)陣圖形液晶模塊作為顯示接口，它與用戶按鍵和LED指示燈共同構(gòu)成了系統(tǒng)控制主板的人機(jī)接口。在系統(tǒng)檢測(cè)到電子標(biāo)簽卡片后，對(duì)應(yīng)不同的協(xié)議標(biāo)簽LED指示燈會(huì)被點(diǎn)亮，同時(shí)蜂鳴器輸出響聲提示。液晶模塊更加具體形象地顯示了相關(guān)信息。

各人機(jī)接口與MSP430F2370的連接關(guān)系如表6-4所示。6.1.2仿真器

1．MSP430仿真器

MSP430仿真器如圖6-2所示，它可以對(duì)MSP430Flash全系列單片機(jī)進(jìn)行編程和在線仿真。圖6-2MSP430仿真器

MSP430仿真器支持IAR430、AQ430、HI-TECH、GCC以及TI一些第三方編譯器集成開發(fā)環(huán)境下的實(shí)時(shí)仿真、調(diào)試、單步執(zhí)行、斷點(diǎn)設(shè)置、存儲(chǔ)器內(nèi)容查看、修改等；支持程序燒寫讀取和熔絲燒斷功能；支持JTAG、SBW(2WireJTAG)接口；支持固件在線升級(jí)。

JTAG調(diào)試接口各引腳的描述如表6-5所示。

MSP430仿真器的特點(diǎn)為：

(1)USB接口的JTAG仿真器。由USB口取電，不需要外接電源，并能給目標(biāo)板或用戶板提供3.3V(300mA)電源。

(2)對(duì)MSP430Flash全系列單片機(jī)進(jìn)行編程和在線仿真。

(3)采用標(biāo)準(zhǔn)的2?×?7PIN(IDC-14)標(biāo)準(zhǔn)連接器。

(4)支持IAR430以及TI一些第三方編譯器集成開發(fā)環(huán)境下的實(shí)時(shí)仿真、調(diào)試、單步執(zhí)行、斷點(diǎn)設(shè)置、存儲(chǔ)器內(nèi)容查看、修改等。

(5)支持程序燒寫讀取。

(6)支持固件自動(dòng)升級(jí)。

2．CCDebugger多功能仿真器

CCDebugger多功能仿真器如圖6-3所示，?它支持內(nèi)核為51的TIZigBee芯片CC111X、CC243X、CC253X、CC251X，進(jìn)行實(shí)時(shí)在線仿真、編程和調(diào)試。圖6-3CCDebugger多功能仿真器

CCDebugger多功能仿真器與IARFor8051集成開發(fā)環(huán)境實(shí)現(xiàn)無縫連接，具有代碼高速下載、在線調(diào)試、斷點(diǎn)、單步、變量觀察和寄存器觀察等功能；支持TI公司的SmartRFFlashProgrammer軟件對(duì)片上系統(tǒng)(SoC)進(jìn)行編程；支持SmartRFStudio軟件對(duì)片上系統(tǒng)(SoC)進(jìn)行控制和測(cè)試；支持PacketSniffer軟件構(gòu)建最新的IEEE802.15.4/ZigBee、ZigBee2007/PRO協(xié)議分析儀。JTAG調(diào)試接口的各引腳連接情況如表6-6所示。

CCDebugger多功能仿真器的特點(diǎn)為：

(1)與IARfor8051集成開發(fā)環(huán)境無縫連接。

(2)支持內(nèi)核為51的TI-ZigBee芯片CC111X/CC243X/CC253X/CC251X。

(3)下載速度高達(dá)150Kb/s。

(4)可通過TI相關(guān)軟件更新最新版本固件。

(5)支持仿真下載和協(xié)議分析。

(6)可對(duì)目標(biāo)板供電3.3V/50mA。

(7)支持最新版的SmartRFFlashProgrammer、SmartRFStudio、IEEEAddressProgrammer、PacketSniffer軟件。

(8)支持多種版本的IAR軟件，?如用于2430的IAR730B，用于25xx的IAR751A、IAR760等，并與IAR軟件實(shí)現(xiàn)無縫集成。6.1.3RFID-125kHz-Reader125kHz低頻RFID模塊

125kHz低頻非接觸ID卡射頻讀卡模塊采用125kHz射頻基站，?以UART接口輸出ID卡卡號(hào)，完全支持EM、TK及125?kHz兼容ID卡片的操作；自帶看門狗，讀卡距離6cm～8?cm，可廣泛應(yīng)用于門禁考勤、汽車電子感應(yīng)鎖配套、辦公、商場(chǎng)及洗浴中心儲(chǔ)物箱的安全控制、各種防偽系統(tǒng)及生產(chǎn)過程控制中。

125?kHz低頻RFID模塊上有一個(gè)紅色電源指示燈(D201)和一個(gè)綠色讀卡指示燈(D202)，當(dāng)卡片位于讀卡范圍內(nèi)時(shí)，讀卡指示燈會(huì)閃爍一次。

RFID-125kHz-Reader125kHz低頻RFID模塊帶有一個(gè)2×11的排座P201，方便用戶將其直接連接到系統(tǒng)控制主板或用戶自己的目標(biāo)板上，如圖6-4所示。圖6-4RFID-125kHz-Reader模塊

125kHz低頻RFID模塊有兩種控制方式：

(1)直接由MSP430F2370控制125kHz低頻RFID模塊，將讀取到的卡號(hào)信息在LCD液晶屏上顯示。如果采用MSP430F2370對(duì)125?kHz低頻RFID模塊進(jìn)行控制，RFID選擇撥碼開關(guān)須做如表6-8所示設(shè)置。

(2)由PC端的串口來控制125?kHz低頻RFID模塊，將讀取到的卡號(hào)信息在PC端的GUI軟件上進(jìn)行顯示。如果采用PC端通過串口對(duì)125?kHz低頻RFID模塊進(jìn)行控制，需要用USB電纜將控制主板和PC端連接，并將RFID選擇撥碼開關(guān)做如表6-10所示設(shè)置。6.1.4RFID-13.56MHz-Reader13.56MHz高頻RFID模塊

13.56MHz高頻RFID模塊的主芯片采用TI公司最新推出的高頻RFID讀卡器芯片TRF7960，它是支持ISO/IEC15693、ISO14443A、ISO14443B以及Tag-it協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)卡片和電子標(biāo)簽。TRF7960芯片具有高集成度、多標(biāo)準(zhǔn)模擬前端及數(shù)據(jù)幀系統(tǒng)，內(nèi)置可編程選項(xiàng)，它廣泛應(yīng)用于13.56MHz高頻非接觸式電子標(biāo)簽讀寫識(shí)別系統(tǒng)中。

RFID-13.56MHz-Reader模塊用于快速評(píng)估和開發(fā)13.56MHz高頻RFID，該模塊的尺寸為60mm?×?98mm，帶有兩個(gè)2?×?10的排針，方便用戶將該模塊直接連接到系統(tǒng)主板或用戶自己的目標(biāo)板上以便工程實(shí)踐。13.56MHz高頻RFID模塊采用SPI方式與MSP430F2370進(jìn)行通信，如圖6-5所示。圖6-513.56MHz高頻RFID模塊由MSP430F2370對(duì)TRF7960進(jìn)行控制，當(dāng)TRF7960讀取到天線場(chǎng)區(qū)內(nèi)的卡片后，既可以直接在128?×?64的LCD液晶屏上顯示讀取到的卡片信息，也可以通過PC端的GUI軟件來對(duì)卡片進(jìn)行操作。如果使用PC端的GUI軟件進(jìn)行操作，應(yīng)用USB電纜將控制主板和PC連接，并將RFID選擇撥碼開關(guān)做如表6-14所示設(shè)置。6.1.5RFID-900MHz-Reader900MHz超高頻RFID模塊

900MHz超高頻RFID模塊的工作頻率為920?MHz～925?MHz，它支持EPCC1GEN2/ISO18000-6C協(xié)議，最大輸出功率為27dBm；它采用UART接口，最大讀卡距離為80cm；它的工作電壓為?+3.3V，非常適合用戶在手持機(jī)開發(fā)中應(yīng)用。

1)?RFID-900MHz-Reader900MHz超高頻RFID模塊的供電

RFID-900MHz-Reader900?MHz超高頻RFID模塊的工作電壓為?+3.3?V，可以通過兩種方式來對(duì)該模塊進(jìn)行供電，一種直接使用5?V電源適配器給模塊進(jìn)行供電；一種是直接由系統(tǒng)控制主板來對(duì)其進(jìn)行供電，如圖6-6所示。

注意：當(dāng)使用5?V電源適配器給模塊進(jìn)行供電時(shí)，應(yīng)將超高頻RFID模塊上的P401-2(VCC)與P401-3(3V3)用短路帽短接；當(dāng)由系統(tǒng)控制主板來對(duì)其進(jìn)行供電時(shí)，應(yīng)將模塊上的P401-2(VCC)與P401-1(05EB_3V3)用短路帽短接。圖6-6RFID-900MHz-Reader900MHz超高頻RFID模塊

2)?RFID-900?MHz-Reader900MHz超高頻RFID模塊的用戶接口

RFID-900?MHz-Reader900?MHz超高頻RFID模塊上有一個(gè)通信接口選擇跳線P402、一個(gè)按鍵S401、一個(gè)紅色電源指示燈D402和一個(gè)綠色讀卡指示燈D403。當(dāng)成功讀取到卡片的信息時(shí)，綠色讀卡指示燈會(huì)閃爍一次。為了方便用戶將900MHz超高頻模塊連接到用戶自己的MCU，特將TXD和RXD信號(hào)線引到了P402插座上。

RFID-900?MHz-Reader900?MHz超高頻RFID模塊帶有一個(gè)2?×?11的排座P403，方便用戶直接連接到系統(tǒng)控制主板或用戶自己的目標(biāo)板上。表6-15RFID-900MHz-Reader900MHz超高頻RFID模塊

用戶接口P403定義

900MHz超高頻RFID模塊有兩種控制方式：

(1)直接由MSP430F2370控制900MHz超高頻RFID模塊，將讀取到的卡號(hào)信息在LCD液晶屏上顯示。如果采用MSP430F2370對(duì)900MHz超高頻RFID模塊進(jìn)行控制，應(yīng)將RFID選擇撥碼開關(guān)做如表6-16所示設(shè)置。

(2)由PC端的串口來控制900MHz超高頻RFID模塊，將相關(guān)信息在PC端的GUI軟件上進(jìn)行顯示。如果采用PC端通過串口對(duì)900MHz超高頻RFID模塊進(jìn)行控制，需要用USB電纜將控制主板和PC端連接，并將RFID選擇撥碼開關(guān)做如表6-18所示設(shè)置。6.1.6RFID-ZigBee-Reader2.4GHz微波RFID模塊

2.4GHz微波RFID模塊的工作頻段為2.4GHz，采用CC2530ZigBee芯片，板載高增益天線，有效通信距離可達(dá)數(shù)十米；該模塊預(yù)留了一個(gè)編程接口和一個(gè)用戶按鍵，方便用戶根據(jù)自己的應(yīng)用進(jìn)行編程；2.4GHz頻段的RFID模塊適合在資產(chǎn)追蹤管理系統(tǒng)中應(yīng)用。

RFID-ZigBee-Reader2.4GHz微波RFID模塊帶有一個(gè)2?×?11的排座P502，方便用戶直接連接到系統(tǒng)控制主板或用戶自己的目標(biāo)板上，如圖6-7所示。圖6-7RFID-ZigPee-Reader2.4GHz微波RFID模塊

2.4GHz微波RFID模塊有兩種控制方式：

(1)直接由MSP430F2370控制2.4GHz微波RFID模塊，將讀取到的卡號(hào)信息在LCD液晶屏上顯示。如果采用MSP430F2370對(duì)2.4GHz微波RFID模塊進(jìn)行控制，應(yīng)將RFID選擇撥碼開關(guān)做如表6-21所示設(shè)置。表6-222.4GHz微波RFID模塊與MSP430F2370的連接關(guān)系

(2)由PC端的串口來控制2.4GHz微波RFID模塊，將相關(guān)信息在PC端的GUI軟件上進(jìn)行顯示。如果采用PC端通過串口對(duì)2.4GHz微波RFID模塊進(jìn)行控制，需要用USB電纜將控制主板和PC端連接，并將RFID選擇撥碼開關(guān)做如表6-22所示設(shè)置。表6-232.4GHz微波RFID模塊控制方式二6.1.7RFID-ZigBee-Tag2.4GHz微波RFID標(biāo)簽?zāi)K

RFID-ZigBee-Tag2.4GHz微波電子標(biāo)簽?zāi)K采用CC2530ZigBee芯片，板載溫濕度、三軸加速度及光照度傳感器，集成高增益天線，采用可充電鋰聚合物電池供電，具有智慧型超低能耗管理系統(tǒng)，工作壽命可達(dá)數(shù)年。

2.4GHz微波RFID模塊的工作頻段為2.4GHz，采用TIZigBee芯片CC2530，傳輸距離可達(dá)數(shù)十米，適合在資產(chǎn)追蹤系統(tǒng)中應(yīng)用，如圖6-8所示。圖6-8TIZigBee芯片CC2530

1．三軸加速度傳感器

三軸加速度傳感器采用AD公司的ADXL325芯片，它是一個(gè)小型低功耗的三軸加速度計(jì)，測(cè)量范圍為±5?g；它可應(yīng)用于傾斜感應(yīng)應(yīng)用中靜態(tài)加速度的測(cè)量，也可應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)、沖擊或振動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)加速度的測(cè)量。

ADXL325X軸的輸出信號(hào)Xout連接到CC2530的P0.4，Y軸的輸出信號(hào)Yout連接到CC2530的P0.5，Z軸的輸出信號(hào)Zout連接到CC2530的P0.6。

J601為ADXL325測(cè)試跳針，當(dāng)用短接帽短路J601時(shí)，ADXL325處于自測(cè)試狀態(tài)。當(dāng)供電電壓為3.6?V時(shí)，X軸輸出信號(hào)的變化量約為?-328?mV，Y軸輸出信號(hào)的變化量約為?+328?mV，Z軸輸出信號(hào)的變化量約為?+553?mV；當(dāng)供電電壓為2?V時(shí)，X軸輸出信號(hào)

的變化量約為?-56?mV，Y軸輸出信號(hào)的變化量約為?+56?mV，Z軸輸出信號(hào)的變化量約為?+95mV。

2．溫濕度傳感器

溫濕度傳感器采用瑞士盛世瑞恩公司的SHT10單芯片傳感器，該傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器；它應(yīng)用專業(yè)的工業(yè)CMOS過程微加工技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與長(zhǎng)期的穩(wěn)定性。溫濕度傳感器包括一個(gè)電容式聚合體測(cè)濕元件和一個(gè)能隙式測(cè)溫元件，并與14位的A/D轉(zhuǎn)換器以及串行接口電路在同一芯片上實(shí)現(xiàn)無縫連接。每個(gè)SHT10傳感器都在極為精確的濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲(chǔ)存在內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測(cè)信號(hào)的處理過程中調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)進(jìn)行精確校準(zhǔn)。

SHT10的測(cè)量精度為：

(1)測(cè)濕精度[%RH]：±4.5。

(2)測(cè)溫精度[℃]在25℃：±0.5。

SHT10的時(shí)鐘信號(hào)引腳SCK由CC2530的P0.0控制，DATA由CC2530的P0.7控制。

3．光照度傳感器

光照度傳感器采用CDS光敏電阻GL5516對(duì)光照度進(jìn)行測(cè)量。光敏電阻器是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器；入射光強(qiáng)，電阻減小，入射光弱，電阻增大。GL5516光照度輸出信號(hào)OUT連接到CC2530的P0.1。

4．電池充電

2.4GHz微波RFID主動(dòng)式電子標(biāo)簽采用標(biāo)稱電壓為3.7V的鋰聚合物充電電池，當(dāng)電池電壓低于3V時(shí)，需要對(duì)電池進(jìn)行充電。

連接5?V電源適配器至充電插座CZ601，此時(shí)充電器指示燈D604點(diǎn)亮，開始對(duì)電池充電；當(dāng)電池充滿電后D605點(diǎn)亮，同時(shí)D604熄滅。

建議：在對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，應(yīng)將電源開關(guān)S602置于OFF位，以便加快電池充電進(jìn)度。 6.2軟件開發(fā)平臺(tái)預(yù)備知識(shí)

基于MSP430的RFID應(yīng)用開發(fā)，需要在用戶PC端安裝相應(yīng)的軟件開發(fā)環(huán)境和軟件工具，其中必須安裝的有Z-StackV2.2.0協(xié)議棧、軟件開發(fā)環(huán)境IAREmbeddedWorkbenchEvaluationforMCS-51和AEI-510研發(fā)平臺(tái)的相關(guān)驅(qū)動(dòng)程序。同時(shí)建議用戶安裝一些其他相關(guān)的軟件工具，這樣更有助于用戶的應(yīng)用開發(fā)。

6.2.1軟件開發(fā)環(huán)境IAREmbeddedWorkbenchEvaluationforMSP430V4.21的安裝雙擊“配套光盤：\工具軟件\IAREmbeddedWorkbenchEvaluationforMSP430V4.21.2\ew430-ev-web-4212.exe”安裝文件進(jìn)行安裝，安裝步驟如圖6-9所示。

圖6-9IAREmbeddedWorkbenchEvaluationforMSP430V4.21安裝界面圖6-10IAREmbeddedWorkbenchEvaluationforMSP430V4.21安裝界面二(a)圖6-11IAREmbeddedWorkbenchEvaluationforMSP430V4.21安裝界面二(b)圖6-12IAREmbeddedWorkbenchEvaluationforMSP430V4.21安裝界面三圖6-13IAREmbeddedWorkbenchEvaluationforMSP430V4.21安裝界面四圖6-14IAREmbeddedWorkbenchEvaluationforMSP430V4.21安裝界面五圖6-15IAREmbeddedWorkbenchEvaluationforMSP430V4.21安裝界面六可以指定安裝路徑，也可以使用默認(rèn)的安裝路徑，建議使用默認(rèn)的路徑安裝。默認(rèn)的安裝路徑為“C:\ProgramFiles\IARSystems\EmbeddedWorkbenchEvaluation”。

單擊“Next”按鈕，出現(xiàn)如圖6-16所示界面。圖6-16IAREmbeddedWorkbenchEvaluationforMSP430V4.21安裝界面七圖6-17IAREmbeddedWorkbenchEvaluationforMSP430V4.21安裝界面八圖6-18IAREmbeddedWorkbenchEvaluationforMSP430V4.21安裝界面九圖6-19IAREmbeddedWorkbenchEvaluationforMSP430V4.21安裝界面十6.2.2軟件開發(fā)環(huán)境IAREmbeddedWorkbenchforMCS-51的安裝

IAREmbeddedWorkbench是一套集成的開發(fā)環(huán)境，用于對(duì)匯編、C或C++?編寫的嵌入式應(yīng)用程序進(jìn)行編譯和調(diào)試，該集成開發(fā)環(huán)境包含了IAR的C/C++?編譯器、匯編器、鏈接器、文件管理器、文本編輯器、工程管理器和C-SPY調(diào)試器。對(duì)于CC2530基于Z-Stack的ZigBee2007/Pro無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)，均使用IAREmbeddedWorkbenchforMCS-51軟件。

AEI-510平臺(tái)中的RFID-ZigBee-Reader模塊和RFID-ZigBee-Tag標(biāo)簽的實(shí)驗(yàn)程序是使用軟件開發(fā)環(huán)境IAREmbeddedWorkbenchforMCS-51建立的。用戶可以到IAR的官方網(wǎng)站()的相關(guān)網(wǎng)頁(yè)去下載30天評(píng)估版本。IAREmbeddedWorkbench的安裝過程比較簡(jiǎn)單，采用默認(rèn)安裝方式，在安裝過程中按提示輸入注冊(cè)申請(qǐng)序列號(hào)即可，可參照IAREmbeddedWorkbenchEvaluationforMSP430的安裝過程。6.2.3Z-StackV2.2.0協(xié)議棧的安裝

Z-StackV2.2.0是TI公司免費(fèi)的ZigBee2007/Pro兼容協(xié)議棧。該協(xié)議棧經(jīng)過了ZigBee聯(lián)盟的認(rèn)證，用戶可以到TI的官方網(wǎng)站()的相關(guān)頁(yè)面去下載該協(xié)議棧。

Z-Stack安裝文件支持在Windows2000或WindowsXP操作系統(tǒng)下安裝，而且安裝Z-Stack需要用到Microsoft.NETFramework工具。?如要正常使用Z-stack中提供的Z-Tool2.0工具，還必須安裝Microsoft.NETFramework2.0，用戶可以到微軟公司官方網(wǎng)站上下載。注意：強(qiáng)烈建議用戶按照如圖6-20所示的默認(rèn)路徑存放Z-StackV2.2.0協(xié)議棧。

Z-StackV2.2.0的安裝過程非常簡(jiǎn)單，采用默認(rèn)的安裝方式即可。安裝完成后，可以看到如圖6-20所示的目錄和文件結(jié)構(gòu)。圖6-20Z-StachV2.2.0協(xié)議棧安裝的默認(rèn)路徑6.2.4系統(tǒng)控制主板(CP2102)驅(qū)動(dòng)程序的安裝

雙擊“配套光盤：\驅(qū)動(dòng)程序\cp210x_Drivers.exe”安裝文件進(jìn)行安裝。

安裝步驟如圖6-21所示。

單擊“Next”按鈕，出現(xiàn)如圖6-22所示界面。圖6-21系統(tǒng)控制主板(CP2102)驅(qū)動(dòng)程序的安裝界面一圖6-22系統(tǒng)控制主板(CP2102)驅(qū)動(dòng)程序的安裝界面二單擊“Yes”按鈕，出現(xiàn)如圖6-23所示界面。

可以指定安裝路徑，也可以使用默認(rèn)的安裝路徑，建議使用默認(rèn)的路徑安裝。

單擊“Next”按鈕，出現(xiàn)如圖6-24所示界面。圖6-23系統(tǒng)控制主板(CP2102)驅(qū)動(dòng)程序的安裝界面三圖6-24系統(tǒng)控制主板(CP2102)驅(qū)動(dòng)程序的安裝界面四安裝完成后，會(huì)出現(xiàn)如圖6-25所示界面。單擊“Finish”按鈕完成安裝。

將RFID主控制板上的PowerSwitch開關(guān)撥到USB一側(cè)，用USB電纜將PC和系統(tǒng)控制主板相連，系統(tǒng)提示發(fā)現(xiàn)新硬件“CP2102USBtoUARTBridgeController”并自動(dòng)安裝驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)安裝完成后會(huì)提示“新硬件已安裝并可以使用了”。至此，CP2102的驅(qū)動(dòng)就完全安裝好了。圖6-25系統(tǒng)控制主板(CP2102)驅(qū)動(dòng)程序的安裝界面五6.2.5MSP430仿真器驅(qū)動(dòng)程序的安裝

將仿真器用USB電纜與PC連接。仿真器的驅(qū)動(dòng)程序安裝分為兩步：第一步安裝MSP-FET430UIF?JATGTool驅(qū)動(dòng)；第二步安裝MSP-FET430UIFSerialPort驅(qū)動(dòng)。

1)安裝MSP-FET430UIFJATGTool驅(qū)動(dòng)

根據(jù)用戶系統(tǒng)的不同，當(dāng)用戶首次將仿真器連接到用戶PC時(shí)，會(huì)有以下兩種情況發(fā)生。

(1)?Windows操作系統(tǒng)將彈出“找到新的硬件向?qū)А苯缑妫鐖D6-26所示。圖6-26安裝MSP-FET430UIFJTAGTool驅(qū)動(dòng)方法一界面一選擇“從列表或指定位置安裝(高級(jí))(S)”單選按鈕，然后單擊“下一步”按鈕，進(jìn)入如圖6-27所示界面。

找到驅(qū)動(dòng)存放的位置，此時(shí)應(yīng)確認(rèn)已經(jīng)安裝了IARforMSP4304.21的開發(fā)環(huán)境，單擊“瀏覽(R)”按鈕找到TIUSBFET的位置。如果安裝IAR時(shí)采用的是默認(rèn)的安裝方式，則TIUSBFET的位置在“C:\ProgramFiles\IARSystems\EmbeddedWorkbenchEvaluation\430?\drivers\TIUSBFET\WinXP”目錄下。圖6-27安裝MSP-FET430UIFJTAGTool驅(qū)動(dòng)方法一界面二單擊“下一步”按鈕，硬件向?qū)?huì)提示找到合適的驅(qū)動(dòng)程序，如圖6-28所示。圖6-28MSP-FET430UIFJTAGTool驅(qū)動(dòng)方法一界面三

(2)將仿真器連接到用戶PC時(shí)，會(huì)依次彈出下面兩個(gè)界面，如圖6-29所示。圖6-29MSP-FET430UIFJTAGTool驅(qū)動(dòng)方法二界面一在這種情況下，用右鍵單擊“我的電腦”圖標(biāo)，在彈出的菜單中選中“屬性”—“設(shè)備管理器”菜單項(xiàng)，彈出設(shè)備管理器窗口，如圖6-30所示。圖6-30安裝MSP-FET430UIFJTAGTool驅(qū)動(dòng)方法二界面二選中系統(tǒng)自動(dòng)安裝的驅(qū)動(dòng)，單擊右鍵，在彈出的菜單中選中“更新驅(qū)動(dòng)程序”菜單項(xiàng)，如圖6-31所示。圖6-31安裝MSP-FET430UIFJTAGTool驅(qū)動(dòng)方法二界面三圖6-32安裝MSP-FET430UIFJTAGTool驅(qū)動(dòng)方法二界面四圖6-33安裝MSP-FET430UIFJTAGTool驅(qū)動(dòng)方法二界面五選擇“不要搜索。我要自己選擇要安裝的驅(qū)動(dòng)程序(0)”單選按鈕，進(jìn)入圖6-34所示界面。圖6-34安裝MSP-FET430UIFJTAGTool驅(qū)動(dòng)方法二界面六圖6-35安裝MSP-FET430UIFJTAGTool驅(qū)動(dòng)方法二界面七圖6-36安裝MSP-FET430UIFJTAGTool驅(qū)動(dòng)方法二界面八單擊“瀏覽”按鈕，指定驅(qū)動(dòng)位置，如果安裝IAR時(shí)采用的是默認(rèn)的安裝方式，則指定驅(qū)動(dòng)文件為“C:\ProgramFiles\IARSystems\EmbeddedWorkbenchEvaluation\430\drivers\TIUSBFET\WinXP\umpusbXP.inf”。單擊“確定”按鈕，再單擊“下一步”按鈕進(jìn)行安裝。

安裝完成后，彈出如圖6-37所示界面。安裝向?qū)崾景惭b完成，單擊“完成”按鈕確定。圖6-37安裝MSP-FET430UIFJTAGTool驅(qū)動(dòng)方法二界面九

2)安裝MSP-FET430UIF-SerialPort驅(qū)動(dòng)

在MSP-FET430UIFJATGTool驅(qū)動(dòng)程序安裝完成后，Windows會(huì)自動(dòng)識(shí)別另一個(gè)硬件“MSP-FET430UIF-SerialPort”，即為MSP-FET430UIFJATG，如圖6-38所示。圖6-38安裝MSP-FET430UIF-SerialPort驅(qū)動(dòng)界面一同時(shí)，還會(huì)彈出“找到新的硬件向?qū)А苯缑?，如圖6-39所示。圖6-39安裝MSP-FET430UIF-SerialPort驅(qū)動(dòng)界面二選擇“自動(dòng)安裝軟件(推薦)(I)”單選按鈕，并單擊“下一步”按鈕，進(jìn)入如圖6-40所示界面。圖6-40安裝MSP-FET430UIF-SerialPort驅(qū)動(dòng)界面三安裝向?qū)崾景惭b完成，單擊“完成”按鈕確定。

這時(shí)在設(shè)備管理器的端口和多串口卡里都會(huì)出現(xiàn)“MSP-FET430UIF-xxxxxx”，且前面沒有感嘆號(hào)，表示驅(qū)動(dòng)安裝成功，仿真器可以使用了，如圖6-41所示。圖6-41安裝MSP-FET430UIF-SerialPort驅(qū)動(dòng)界面四6.2.6CCDebugger多功能仿真器驅(qū)動(dòng)程序的安裝

在軟件開發(fā)環(huán)境IAREmbeddedWorkbenchforMCS-51中對(duì)目標(biāo)板上的CC2530芯片進(jìn)行程序的下載、調(diào)試等操作必須通過CCDebugger多功能仿真器進(jìn)行。

當(dāng)用戶首次將CCDebugger多功能仿真器連接到用戶PC時(shí)，Windows操作系統(tǒng)將彈出“找到新的硬件向?qū)А苯缑?，如圖6-42所示。

選擇“從列表或指定位置安裝(高級(jí))(S)”單選按鈕，然后再單擊“下一步”按鈕。圖6-42CCDebugger多功能仿真器驅(qū)動(dòng)程序的安裝界面一如果用戶先前安裝了IAREmbeddedWorkbenchforMCS-51軟件開發(fā)環(huán)境，那么CCDebugger多功能仿真器的驅(qū)動(dòng)程序已經(jīng)包含在了IAREmbeddedWorkbenchforMCS-51軟件開發(fā)環(huán)境的安裝目錄中，例如“C：\ProgramFile\IARSystems\EmbeddedWorkbench5.3\8051\drivers\TexasInstruments”。單擊“瀏覽(R)”按鈕，然后指定該位置。

若用戶先前沒有安裝IAREmbeddedWorkbenchforMCS-51軟件開發(fā)環(huán)境，可以將驅(qū)動(dòng)程序的位置指定到“配套光盤\驅(qū)動(dòng)程序\CCDebugger多功能仿真器驅(qū)動(dòng)\”。

在指定好驅(qū)動(dòng)程序的位置后，單擊“下一步(N)”按鈕，系統(tǒng)將完成驅(qū)動(dòng)程序的安裝過程，如圖6-43所示。單擊“完成”按鈕以結(jié)束安裝。圖6-43CCDebugger多功能仿真器驅(qū)動(dòng)程序的安裝界面二

6.3125kHz低頻RFID實(shí)驗(yàn)

6.3.1在IAR開發(fā)環(huán)境下對(duì)MSP430進(jìn)行程序仿真和固化

1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

本實(shí)驗(yàn)以125kHz低頻RFID為例，使用戶熟悉如何使用軟件開發(fā)環(huán)境IAREmbeddedWorkbenchEvaluationforMSP4304.21來打開一個(gè)工程，并將程序下載固化到系統(tǒng)控制底板上的MSP430F2370中。

2．實(shí)驗(yàn)條件

(1)?AEI-510系統(tǒng)主板1個(gè)。

(2)?MSP430仿真器1個(gè)。

(3)?USB電纜2條。

3．實(shí)驗(yàn)步驟

(1)運(yùn)行IAR開發(fā)環(huán)境。選擇“開始”—“程序”—“IARSystems”—“IAREmbeddedWorkbenchEvaluationforMSP4304.21”—“IAREmbeddedWorkbench”菜單項(xiàng)，打開IAR開發(fā)環(huán)境，如圖6-44所示。圖6-44運(yùn)行IAR開發(fā)環(huán)境界面

(2)打開一個(gè)已經(jīng)建立好的工程。要打開一個(gè)已經(jīng)建立好的工程，有以下兩種方法：

①選擇“File”—“Open”—“Workspace”菜單項(xiàng)，如圖6-45所示。圖6-45打開已經(jīng)建立好的工程方法一界面一圖6-46打開已經(jīng)建立好的工程方法一界面二選擇要打開的工程，例如“RFID-125kHz-Demo.eww”，該工程位于“配套光盤\下位機(jī)代碼\RFID-125kHz-Demo”文件夾里，如圖6-47所示。圖6-47選擇要打開的工程單擊“打開”按鈕，出現(xiàn)如圖6-48所示界面。圖6-48打開已經(jīng)建立好的工程方法一界面三②單擊工具欄上的圖標(biāo)，彈出如圖6-49所示界面。圖6-49打開已經(jīng)建立好的工程方法二界面一在文件的下拉列表框中，選擇“WorkspaceFiles(*.eww)”選項(xiàng)，如圖6-50所示。圖6-50打開已經(jīng)建立好的工程方法二界面二選擇好要打開的文件類型后，會(huì)發(fā)現(xiàn)文件列表框里多出了“RFID-125kHz-Demo.eww”工程文件，選擇該工程，并單擊“打開”按鈕，如圖6-51所示。圖6-51打開已經(jīng)建立的工程方法二界面三出現(xiàn)如圖6-52所示界面。圖6-52打開已經(jīng)建立的工程方法二界面四

(3)查看主程序代碼。單擊工程文件列表里APP前面的號(hào)，展開APP下的文件，雙擊APP文件夾下的main.c文件，即可查看main.c的主程序源代碼，如圖6-53所示。圖6-53打開主程序代碼

(4)下載程序到控制主板上的MSP430F2370中。

①用USB線或5V電源給系統(tǒng)控制主板供電。如果使用USB線供電，應(yīng)將PowerSwitch的撥碼開關(guān)撥到USB口一側(cè)；如果使用5VDC供電，應(yīng)將PowerSwitch的撥碼開關(guān)撥到DC口一側(cè)。

②用14PINJTAG線將MSP430仿真器和系統(tǒng)控制主板連接。

③用USB線將PC和MSP430仿真器連接。

④等待MSP430仿真器上的綠燈點(diǎn)亮。

⑤單擊IAR開發(fā)環(huán)境上的??按鈕或直接按下“Ctrl?+?D”組合鍵，將程序下載固化到MSP430F2370芯片中。

程序下載完成后，自動(dòng)跳入到IAR的開發(fā)環(huán)境，如圖6-54所示。圖6-54IAR開發(fā)環(huán)境

(5)運(yùn)行程序。單擊IAR開發(fā)環(huán)境里的按鈕或直接按下系統(tǒng)控制主板上的復(fù)位鍵(RESET)，即可運(yùn)行剛才下載到系統(tǒng)控制主板上的程序。6.3.2由MSP430F2370控制的尋卡實(shí)驗(yàn)

1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

通過MSP430F2370對(duì)RFID-125kHz-Reader進(jìn)行控制，讀取在讀卡區(qū)域內(nèi)的ID卡。

2．實(shí)驗(yàn)條件

(1)?AEI-510系統(tǒng)控制主板1個(gè)。

(2)?RFID-125kHz-Reader模塊1個(gè)。

(3)?125kHz卡片2張。

(4)?MSP430仿真器1個(gè)。

(5)?USB電纜2條。

3．實(shí)驗(yàn)步驟

(1)將RFID-125?kHz-Reader模塊正確安裝在系統(tǒng)控制主板的PI插座上。

(2)將系統(tǒng)控制主板上的撥碼開關(guān)座J102和J105全部撥到ON擋，其他四個(gè)撥碼開關(guān)座全部撥到OFF擋。

(3)給系統(tǒng)控制主板供電(USB供電或者5VDC供電)。

(4)用MSP430仿真器將系統(tǒng)控制主板和PC連接，按照6.3.1節(jié)所述方法和步驟用IAR開發(fā)環(huán)境打開位于“配套光盤\下位機(jī)代碼\RFID-125?kHz-Demo”文件夾下的“RFID-125kHz-Demo.eww”工程，并將該工程下載到系統(tǒng)控制主板上。

(5)按下系統(tǒng)控制主板上的復(fù)位鍵，可以觀察到系統(tǒng)控制主板的LCD上顯示如圖6-55所示。圖6-55125kHz低頻RFID實(shí)驗(yàn)復(fù)位之后系統(tǒng)控制主板的LCD顯示

(6)將一張125?kHzID卡放在125?kHzRFID天線范圍內(nèi)，當(dāng)RFID-125kHz-Reader讀取到卡片時(shí)，RFID-125?kHz-Reader上的綠燈會(huì)點(diǎn)亮，系統(tǒng)控制主板上的蜂鳴器會(huì)蜂鳴，液晶上顯示所讀取的125?kHzID卡的卡號(hào)和累計(jì)讀卡次數(shù)，顯示如圖6-56所示。圖6-56讀卡時(shí)系統(tǒng)控制主板的LCD顯示

(7)將卡片從125kHzRFID天線區(qū)域內(nèi)拿開，RFID-125kHz-Reader上的綠燈熄滅，蜂鳴器停止蜂鳴，系統(tǒng)控制主板上的液晶顯示如圖6-57所示。圖6-57取卡后系統(tǒng)控制主板的LCD顯示

(8)多次讀取卡片，會(huì)發(fā)現(xiàn)液晶上的Count計(jì)數(shù)會(huì)依次加1，如果按下系統(tǒng)控制主板上的復(fù)位鍵，Count計(jì)數(shù)又會(huì)從0開始。6.3.3由PC控制的尋卡實(shí)驗(yàn)

1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

通過PC的串口對(duì)RFID-125kHz-Reader進(jìn)行控制，讀取在讀卡區(qū)域內(nèi)ID卡的卡號(hào)。

2．實(shí)驗(yàn)條件

(1)?AEI-510系統(tǒng)控制主板1個(gè)。

(2)?RFID-125kHz-Reader模塊1個(gè)。

(3)?125kHzID卡片2張。

(4)?USB電纜1條。

3．實(shí)驗(yàn)步驟

(1)將RFID-125kHz-Reader模塊正確安裝在系統(tǒng)控制主板的PI插座上。

(2)將系統(tǒng)控制主板上的撥碼開關(guān)座J101和J105全部撥到ON擋，其他四個(gè)撥碼開關(guān)座全部撥到OFF擋。

(3)給系統(tǒng)控制主板供電(USB供電或者5VDC供電)，用USB線連接系統(tǒng)控制主板和PC。

(4)運(yùn)行“AEI-510RFID(125kHz).exe”軟件，如圖6-58所示。圖6-58運(yùn)行AEI-510RFID(125kHz).exe軟件

(5)選擇系統(tǒng)控制主板上的串口所占用的串口號(hào)，單擊“打開串口”按鈕，如圖6-59所示。圖6-59選擇串口號(hào)并打開

(6)將一張125kHzID卡放在125kHzRFID天線范圍內(nèi)，當(dāng)RFID-125kHz-Reader讀取到卡片時(shí)，RFID-125kHz-Reader上的綠燈會(huì)點(diǎn)亮，PC會(huì)發(fā)出系統(tǒng)聲音(注意：如果軟件上的聲音提示選項(xiàng)選中了則會(huì)有讀卡聲音，如果沒有選或者用戶PC上沒有音頻設(shè)備，則無讀卡聲音)，軟件上會(huì)顯示卡片信息和讀卡信息，如圖6-60所示。圖6-60讀取卡片后顯示信息

(7)可以通過單擊“清空標(biāo)簽列表”按鈕和單擊“清空讀片信息”按鈕將標(biāo)簽列表和信息框里的內(nèi)容清空，清空標(biāo)簽列表后，標(biāo)簽數(shù)量重新從0開始計(jì)數(shù)。

6.413.56MHz高頻RFID實(shí)驗(yàn)

6.4.1由MSP430F2370控制的尋卡實(shí)驗(yàn)

1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

通過MSP430F2370對(duì)RFID-13.56MHz-Reader上的TRF7960進(jìn)行控制，讀取在13.56MHzRFID模塊讀卡區(qū)域內(nèi)的ISO15693、ISO14443A或ISO14443B卡片。2．實(shí)驗(yàn)條件

(1)系統(tǒng)控制主板1個(gè)。

(2)?RFID-13.56MHz-Reader模塊1個(gè)。

(3)?ISO15693卡片2張。

(4)?ISO14443A卡片2張。

(5)?MSP430仿真器1個(gè)。

(6)?USB電纜2條。

3．實(shí)驗(yàn)步驟

(1)將RFID-13.56MHz-Reader模塊正確安裝到系統(tǒng)控制主板的插座上。

(2)將系統(tǒng)控制主板上的撥碼開關(guān)座J101和J103全部撥到ON擋，其他四個(gè)撥碼開關(guān)座全部撥到OFF擋。

(3)給系統(tǒng)控制主板供電(USB供電或者5VDC供電)。

(4)用MSP430仿真器將系統(tǒng)控制主板和PC連接，?按照6.3.1節(jié)所述方法和步驟用IAR開發(fā)環(huán)境打開位于“配套光盤\下位機(jī)代碼\RFID-13.56MHz-Demo”文件夾下的“RFID-13.56MHz-Demo.eww”工程，并將工程下載到系統(tǒng)控制主板上。

(5)將MSP430仿真器從系統(tǒng)控制主板上拔掉，按下系統(tǒng)控制主板上的復(fù)位鍵，可以觀察到系統(tǒng)控制主板的LCD上顯示如圖6-61所示。圖6-6113.56MHz高頻RFID實(shí)驗(yàn)復(fù)位后LCD顯示

(6)將一張ISO15693協(xié)議卡片放在13.56MHzRFID天線范圍內(nèi)，當(dāng)13.56MHz讀卡器讀取到卡片時(shí)，系統(tǒng)控制主板上的ISO15693協(xié)議指示燈藍(lán)色LED燈(D105)會(huì)點(diǎn)亮，系統(tǒng)控制主板上的蜂鳴器會(huì)蜂鳴，?液晶上顯示找到ISO15693協(xié)議卡片和該卡片的UID卡號(hào)，顯示如圖6-62所示。圖6-6213.56MHz高頻RFID實(shí)驗(yàn)讀ISO15693卡片時(shí)LCD顯示

(7)將ISO15693協(xié)議卡片從13.56MHz讀卡器天線區(qū)域內(nèi)拿開，系統(tǒng)控制主板上的藍(lán)色LED燈(D105)熄滅，蜂鳴器停止蜂鳴，系統(tǒng)控制主板上的液晶恢復(fù)顯示，如圖6-61所示。

(8)將一張ISO14443A協(xié)議卡片放在13.56MHz讀卡器天線范圍內(nèi)，當(dāng)13.56MHz讀卡器讀取到卡片時(shí)，系統(tǒng)控制主板上的ISO14443A協(xié)議指示燈綠色LED燈(D106)會(huì)點(diǎn)亮，系統(tǒng)控制主板上的蜂鳴器會(huì)蜂鳴，液晶上顯示找到ISO14443A協(xié)議卡片，顯示如圖6-63所示。圖6-6313.56MHz高頻RFID實(shí)驗(yàn)讀ISO14443A卡片時(shí)LCD顯示

(9)將ISO14443A協(xié)議卡片從13.56MHz讀卡器天線區(qū)域內(nèi)拿開，系統(tǒng)控制主板上的綠色LED燈(D106)熄滅，蜂鳴器停止蜂鳴，控制主板上的液晶恢復(fù)顯示如圖6-61所示。

(10)將一張ISO14443B協(xié)議卡片(中華人民共和國(guó)第二代身份證就是ISO14443B協(xié)議)放在13.56MHzRFID天線范圍內(nèi)，當(dāng)13.56MHz讀卡器讀取到卡片時(shí)，系統(tǒng)控制主板上的ISO14443B協(xié)議指示燈紅色LED燈(D107)會(huì)點(diǎn)亮，系統(tǒng)控制主板上的蜂鳴器會(huì)蜂鳴，液晶上顯示找到ISO14443B協(xié)議卡片，顯示如圖6-64所示。圖6-6413.56MHz高頻RFID實(shí)驗(yàn)讀ISO14443B卡片時(shí)LCD顯示(11)將ISO14443B協(xié)議卡片從13.56MHz讀卡器天線區(qū)域內(nèi)拿開，系統(tǒng)控制主板上的紅色LED燈(D107)熄滅，蜂鳴器停止蜂鳴，控制主板上的液晶恢復(fù)顯示如圖6-61所示。6.4.2聯(lián)機(jī)通信實(shí)驗(yàn)

1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

通過PC串口和MSP430串口進(jìn)行通信，利用上位機(jī)軟件來控制13.56MHz高頻RFID讀卡器。

2．實(shí)驗(yàn)條件

(1)?AEI-510系統(tǒng)控制主板1個(gè)。

(2)?RFID-13.56?MHz-Reader模塊1個(gè)。

(3)?ISO15693卡片2張。

(4)?ISO14443A卡片2張。

(5)?MSP430仿真器1個(gè)。

(6)?USB電纜2條。

3．實(shí)驗(yàn)步驟

(1)將RFID-13.56MHz-Reader模塊正確安裝在系統(tǒng)控制主板的插座上。

(2)將系統(tǒng)控制主板上的撥碼開關(guān)座J101和J103全部撥到ON擋，其他四個(gè)撥碼開關(guān)座全部撥到OFF擋。

(3)給系統(tǒng)控制主板供電(USB供電或者5VDC供電)。

(4)用MSP430仿真器將系統(tǒng)控制主板和PC連接，?按照6.3.1節(jié)所述方法和步驟用IAR開發(fā)環(huán)境打開位于“配套光盤\下位機(jī)代碼\RFID-13.56?MHz-Demo”文件夾下的“RFID-13.56MHz-Demo.eww”工程，并將工程下載到系統(tǒng)控制主板上(如果在前面已經(jīng)做了13.56MHz高頻RFID脫機(jī)實(shí)驗(yàn)，并且已經(jīng)燒寫了該程序，則不需要再次燒寫該程序)。

(5)將MSP430仿真器從系統(tǒng)控制主板上拔掉，按下系統(tǒng)控制主板上的復(fù)位鍵可以觀察到系統(tǒng)控制主板的LCD顯示如圖6-61所示。

(6)用USB線將系統(tǒng)控制主板和PC相連(如果是采用5VDC供電，用一條USB線將PC和系統(tǒng)控制主板相連；如果是采用USB供電則可直接通信)。

(7)運(yùn)行“AEI-510RFID(13.56MHz).exe”軟件，如圖6-65所示。圖6-65聯(lián)機(jī)通信實(shí)驗(yàn)運(yùn)行控制軟件

(8)系統(tǒng)控制主板上的液晶顯示此時(shí)如圖6-66所示，表示系統(tǒng)控制主板已經(jīng)和PC聯(lián)機(jī)進(jìn)行通信，此時(shí)的13.56MHzRFID讀卡器不再由MSP430F2370對(duì)其進(jìn)行控制，而是由PC對(duì)其進(jìn)行控制。圖6-66系統(tǒng)控制主板上的LCD顯示(9)此時(shí)，就可以進(jìn)行后續(xù)的各種聯(lián)機(jī)通信實(shí)驗(yàn)了。6.4.3ISO15693協(xié)議聯(lián)機(jī)通信實(shí)驗(yàn)

1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^PC串口對(duì)MSP430F2370進(jìn)行控制，進(jìn)而對(duì)TRF796013.56MHzRFID進(jìn)行控制，從而對(duì)ISO15693協(xié)議卡片進(jìn)行讀寫等相關(guān)操作。2．實(shí)驗(yàn)條件

(1)?AEI-510系統(tǒng)控制主板1個(gè)。

(2)?RFID-13.56MHz-Reader模塊1個(gè)。

(3)?ISO15693卡片2張。

(4)?USB電纜2條。

3．實(shí)驗(yàn)原理及步驟

ISO15693協(xié)議聯(lián)機(jī)通信實(shí)驗(yàn)在13.56MHz高頻RFID脫機(jī)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行，應(yīng)保證PC和系統(tǒng)控制主板已經(jīng)成功連接。

選擇正確的端口號(hào)，單擊“選擇端口”按鈕，以建立連接關(guān)系，如圖6-67所示。圖6-67ISO15693協(xié)議聯(lián)機(jī)通信實(shí)驗(yàn)建立連接在左下角的日志信息文本框中，出現(xiàn)以下信息：

13:10:04.468-->0108000304FF0000

13:10:04.640<--0108000304FF0000

TRF7960TB

13:10:04.640****找到串行端口！****說明如下：

13:10:04.468-->0108000304FF0000表示由主機(jī)發(fā)送至系統(tǒng)控制主板的數(shù)據(jù)為0108000304ff0000，通信時(shí)間為13:10:04.468。

13:10:04.640<--0108000304FF0000表示由系統(tǒng)控制主板發(fā)送給主機(jī)的回應(yīng)數(shù)據(jù)為0108000304FF0000，通信時(shí)間為13:10:04.640。

TRF7960TB為RFID讀卡器的板類型。成功聯(lián)機(jī)后(信息文本框顯示找到串行端口！)，在標(biāo)志靜態(tài)文本框中選擇“高數(shù)據(jù)速率”復(fù)選框，“數(shù)據(jù)編碼模式”選擇“1outof4”，并選擇“全功率”單選按鈕。單擊“設(shè)置協(xié)議”按鈕，進(jìn)行ISO15693協(xié)議設(shè)置。ISO15693協(xié)議設(shè)置命令實(shí)際上發(fā)送了三條命令(寄存器寫、設(shè)置AGC、設(shè)置接收器模式(AM/PM))。

(1)寄存器寫命令，其格式如下：

010C00030410002101020000

寄存器寫命令指令是連續(xù)的，為了區(qū)別，每?jī)晌恢虚g加了空格，下同。

寄存器寫命令中字段的內(nèi)容及含義如表6-25所示。

(2)設(shè)置AGC命令，其格式如下：

0109000304F0000000

設(shè)置AGC命令中各字段的內(nèi)容及含義如表6-26所示。

(3)設(shè)置接收器模式命令，其格式如下：

0109000304F1FF0000

設(shè)置接收器模式命令中各字段的內(nèi)容及含義如表6-27所示。單擊“設(shè)置協(xié)議”按鈕后，PC向系統(tǒng)控制主板發(fā)送上述三條命令，系統(tǒng)控制主板接收并正確返回下面三條命令，表示ISO15693協(xié)議通信參數(shù)設(shè)置成功。

13:42:22.890-->010C00030410002101020000

13:42:23.015<--010C00030410002101020000

Registerwriterequest.

13:42:23.015-->0109000304F0000000

13:42:23.125<--0109000304F0000000

13:42:23.125-->0109000304F1FF0000

13:42:23.235<--0109000304F1FF0000目錄命令用來獲取在讀卡區(qū)域內(nèi)的ISO15693卡片的唯一ID號(hào)(UID)。ISO15693卡片的尋卡方式有兩種：16時(shí)隙尋卡和一個(gè)時(shí)隙尋卡。一個(gè)時(shí)隙尋卡請(qǐng)求允許在讀卡區(qū)域內(nèi)的所有應(yīng)答器對(duì)尋卡請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)，如果在讀卡區(qū)域內(nèi)有多張卡存在，對(duì)一個(gè)時(shí)隙尋卡請(qǐng)求就會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)碰撞；而采用16時(shí)隙尋卡序列就可以減少數(shù)據(jù)碰撞的可能性，16時(shí)隙尋卡序列強(qiáng)制在讀卡區(qū)域內(nèi)UID號(hào)部分一致的應(yīng)答器響應(yīng)16時(shí)隙中的一個(gè)。要執(zhí)行16時(shí)隙尋卡序列，時(shí)隙標(biāo)記/幀結(jié)束請(qǐng)求需要與該命令一起使用。在一個(gè)時(shí)隙序列內(nèi)出現(xiàn)的任何碰撞都可以通過使用與ISO15693標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的防碰撞碼算法來進(jìn)行仲裁。

1)尋找單張卡片

尋找單張卡片的方法有兩種：16時(shí)隙尋卡和一個(gè)時(shí)隙尋卡，推薦使用16時(shí)隙尋卡方法。

(1)使用16時(shí)隙尋卡。用戶應(yīng)當(dāng)按照以下步驟進(jìn)行：

①在圖6-67中的“命令”靜態(tài)文本框中選擇“目錄”單選按鈕。

②在圖6-67中的“標(biāo)志”靜態(tài)文本框中選擇“高數(shù)據(jù)速率”復(fù)選框，“數(shù)據(jù)編碼模式”選擇“1outof4”，并選擇“全功率”單選按鈕。

③單擊“設(shè)置協(xié)議”按鈕(如果在6.4.3節(jié)的ISO15693協(xié)議設(shè)置中已經(jīng)設(shè)置，則不需要再設(shè)置協(xié)議)。

④將一張ISO15693協(xié)議卡片放置在13.56MHzRFID讀卡范圍內(nèi)。

⑤單擊“執(zhí)行命令”按鈕。

16時(shí)隙尋卡請(qǐng)求數(shù)據(jù)包格式如下：

010B000304140601000000

16時(shí)隙尋卡，請(qǐng)求數(shù)據(jù)包中各字段的內(nèi)容及含義如表6-28所示

GUI軟件日志信息文本框里標(biāo)簽對(duì)目錄(尋卡)命令的響應(yīng)讀卡器/標(biāo)簽(0～15時(shí)隙)的響應(yīng)如下：

[<存在的標(biāo)簽響應(yīng)>，RSSI寄存器值]

例如：

14:01:20.859-->010B000304140601000000

14:01:21.015<--010B000304140601000000

ISO15693Inventoryrequest

[,40]0#時(shí)隙，無標(biāo)簽響應(yīng)

[,40]1#時(shí)隙，無標(biāo)簽響應(yīng)

[,40]2#時(shí)隙，無標(biāo)簽響應(yīng)

[89B8CF2F000007E0，7F]3#時(shí)隙，UID：E00700002FCFBA73(此處為反相的標(biāo)簽UID)，RSSI寄存器狀態(tài)為7F

[,40]4#時(shí)隙，無標(biāo)簽響應(yīng)

[,40]5#時(shí)隙，無標(biāo)簽響應(yīng)

[,40]6#時(shí)隙，無標(biāo)簽響應(yīng)

[,40]7#時(shí)隙，無標(biāo)簽響應(yīng)

[,40]8#時(shí)隙，無標(biāo)簽響應(yīng)

[,40]9#時(shí)隙，無標(biāo)簽響應(yīng)

[,40]10#時(shí)隙，無標(biāo)簽響應(yīng)

[,40]11#時(shí)隙，無標(biāo)簽響應(yīng)

[,40]12#時(shí)隙，無標(biāo)簽響應(yīng)

[,40]13#時(shí)隙，無標(biāo)簽響應(yīng)

[,40]14#時(shí)隙，無標(biāo)簽響應(yīng)

[,40]15#時(shí)隙，無標(biāo)簽響應(yīng)圖6-68尋找單張卡片GUI上位機(jī)軟件顯示在日志信息文本框中顯示的RSSI值是(0x7F)，而在M.A(主通道.副通道)的RSSI值是77的原因如下：

7F?=?01111111，主通道的RSSI值是將01111111向右移3位，得到00001111，再取右邊3位，得到111，即也為7。

(2)使用一個(gè)時(shí)隙尋卡。用戶應(yīng)按照以下步驟進(jìn)行：

①在圖6-67中的“命令”靜態(tài)文本框中選擇“目錄”單選按鈕。

②在圖6-67中的“標(biāo)志”靜態(tài)文本框中選擇“高數(shù)據(jù)速率”復(fù)選框和“一個(gè)時(shí)隙”標(biāo)志，“數(shù)據(jù)編碼模式”選擇“1outof4”，并選擇“全功率”單選按鈕。

③單擊“設(shè)置協(xié)議”按鈕(如果在6.4.3節(jié)的ISO15693協(xié)議設(shè)置中已經(jīng)設(shè)置，則不需要再設(shè)置協(xié)議)。

④將一張ISO15693協(xié)議卡片放置在13.56MHzRFID讀卡范圍內(nèi)。

⑤單擊“執(zhí)行命令”按鈕。

一個(gè)時(shí)隙尋卡請(qǐng)求數(shù)據(jù)包格式如下：

010B000304142601000000

一個(gè)時(shí)隙尋卡請(qǐng)求數(shù)據(jù)包中各字段的內(nèi)容及含義如表6-29所示。表6-29一個(gè)時(shí)隙尋卡請(qǐng)求數(shù)據(jù)包中各字段的內(nèi)容及含義

GUI軟件日志信息文本框里標(biāo)簽對(duì)目錄(尋卡)命令的響應(yīng)讀卡器/標(biāo)簽(0～15時(shí)隙)的響應(yīng)如下：

[<存在的標(biāo)簽響應(yīng)>，RSSI寄存器值]

例如：

10:26:17.453-->010B000304142601000000

10:26:17.578<--010B000304142601000000

ISO15693Inventoryrequest

[89B8CF2F000007E0，7F]

可以觀察到GUI上位機(jī)軟件上顯示如圖6-69所示。圖6-69一個(gè)時(shí)隙尋卡GUI上位機(jī)軟件顯示2)尋找多張卡片

尋找多張卡片應(yīng)當(dāng)按照以下步驟進(jìn)行：

(1)在圖6-67中的“命令”靜態(tài)文本框中選擇“目錄”單選按鈕。

(2)在圖6-67中的“標(biāo)志”靜態(tài)文本框中選擇“高數(shù)據(jù)速率”復(fù)選框，“數(shù)據(jù)編碼模式”選擇“1outof4”，并選擇“全功率”單選按鈕。

(3)單擊“設(shè)置協(xié)議”按鈕(如果在6.4.3節(jié)的ISO15693協(xié)議設(shè)置中已經(jīng)設(shè)置，則不需要再設(shè)置協(xié)議)。

(4)將兩張ISO15693協(xié)議卡片放置在13.56MHzRFID讀卡范圍內(nèi)。

(5)單擊“執(zhí)行命令”按鈕。

尋找多張卡片請(qǐng)求數(shù)據(jù)包格式如下：

010B000304140601000000

尋找多張卡片請(qǐng)求數(shù)據(jù)包各字段內(nèi)容及含義如表6-30所示。

GUI軟件日志信息文本框里標(biāo)簽對(duì)目錄(尋卡)命令的響應(yīng)

讀卡器/標(biāo)簽(0～15時(shí)隙)的響應(yīng)如下：

[<存在的標(biāo)簽響應(yīng)>，RSSI寄存器值]

例如：

10:35:28.406-->010B000304140601000000

10:35:28.609<--010B000304140601000000

ISO15693Inventoryrequest

[47B2CF2F000007E0，7C]

0#?時(shí)隙，UID：E00700002FCFB620(此處為反相的標(biāo)簽UID)，RSSI寄存器狀態(tài)為7C

[,40]1#?時(shí)隙，無標(biāo)簽響應(yīng)

[,40]2#?時(shí)隙，無標(biāo)簽響應(yīng)

[47B2CF2F000007E0，7F]

3#時(shí)隙，UID：E00700002FCFBA73(此處為反相的標(biāo)簽UID)，RSSI寄存器狀態(tài)為7F

[,40]4#?時(shí)隙，無標(biāo)簽響應(yīng)

[,40]5#?時(shí)隙，無標(biāo)簽響應(yīng)

[,40]6#?時(shí)隙，無標(biāo)簽響應(yīng)

[,40]7#?時(shí)隙，無標(biāo)簽響應(yīng)

[,40]8#?時(shí)隙，無標(biāo)簽響應(yīng)

[,40]9#?時(shí)隙，無標(biāo)簽響應(yīng)

[,40]10#?時(shí)隙，無標(biāo)簽響應(yīng)

[,40]11#?時(shí)隙，無標(biāo)簽響應(yīng)

[,40]12#?時(shí)隙，無標(biāo)簽響應(yīng)

[,40]13#?時(shí)隙，無標(biāo)簽響應(yīng)

[,40]14#?時(shí)隙，無標(biāo)簽響應(yīng)

[,40]15#?時(shí)隙，無標(biāo)簽響應(yīng)圖6-70尋找多張卡片GUI上位機(jī)軟件顯示

3)讀單個(gè)塊

讀單個(gè)塊命令可以從響應(yīng)的標(biāo)簽中獲得一個(gè)存儲(chǔ)塊的數(shù)據(jù)。除了塊數(shù)據(jù)，還可以得到塊安全狀態(tài)字節(jié)，該字節(jié)表示指定塊的寫保護(hù)狀態(tài)(例如未鎖定、(用戶/工廠)鎖定等)。

(1)單張卡片讀單個(gè)塊。要執(zhí)行單張卡片讀單個(gè)塊操作，用戶應(yīng)當(dāng)按照以下步驟進(jìn)行：

①按照6.4.3節(jié)中1)的描述尋找到單張卡片。

②在圖6-67中的“命令”靜態(tài)文本框中選擇“讀單個(gè)塊”單選按鈕，可以看到，此時(shí)“標(biāo)簽信息”靜態(tài)文本框中的“UID”和“(起始)塊編號(hào)”這兩個(gè)文本框都顯示為白色，表示這兩個(gè)項(xiàng)目可指定。③在“標(biāo)簽信息”靜態(tài)文本框中的“(起始)塊編號(hào)”文本框中輸入兩位十六進(jìn)制數(shù)。

④單擊“執(zhí)行命令”按鈕。

讀單個(gè)塊的請(qǐng)求數(shù)據(jù)包格式如下：

010B000304180020010000

讀單個(gè)塊的請(qǐng)求數(shù)據(jù)包中各字段的內(nèi)容及含義如表6-31所示。

GUI軟件日志信息文本框里標(biāo)簽對(duì)讀單個(gè)塊命令的響應(yīng)格式為：

請(qǐng)求