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MLX90121多协议RFID收发器的巡更管理系统设计

发布时间:2008/5/28 0:00:00 访问次数:525

本文基于rfid技术设计的巡更管理系统中,巡更点读卡器所使用的mlx90121芯片是一款能兼容多种协议标签的收发器,并通过接口(按键或计算机)进行协议模式的切换。遵循iso/iec 15693标准,工作频率为13.56mhz,此工作频率全球认可。

系统设计

系统管理方案

电子巡更系统中的每条路线上有数量不等的巡更点,巡更点处设有读写器,巡更人员巡逻至该处,通过刷卡、按键等手段,将该处巡更信号或报警信号发送到中央控制平台。中央服务器利用数据库将巡更人员到达各巡更点时间、动作等信息记录到系统中,送至巡更管理终端机。巡更管理终端机定期生成巡检记录和考核结果。通过查阅巡更记录就可以对巡更质量进行考核。中央平台同时可使用对讲系统及时与巡更人员沟通。

系统构成

如图1所示,整个系统由电子标签、射频收发电路、mcu、显示和报警控制电路、rs-485、中央平台(服务器)以及巡更管理终端机等组成。电子标签采用ti公司的tag-it hf-i应答器,存储巡更人员唯一id编号。射频收发电路是以mlx90121多协议收发芯片为核心,遵循iso/iec 15693标准,模拟电路部分实现收发调制/解调,数字电路部分实现信息编/解码,+5v供电;mcu控制该系统运行,控制射频电路收发,实现显示和突发事件报警等外围电路控制,并通过rs-485接口电路连接总线,实现与中央平台服务器通信。

系统工作原理:电子标签进入读写器大线感应区,在收到读写器指令后被激活,同时发送内部存储有巡更人员id编号的信息。读写器解码后,根据既定网络协议,送至中央平台。中央平台服务器上的数据库进行实时记录,同时将相应的控制命令返回读写器。

硬件组成

多协议读写器构成

高频段rfid系统工作原理是电磁场耦合,最大识别距离13cm。

如图2所示,多协议读写器的硬件构成:单片机atmega16、mlx90121、读写器接口电路。天线的设计本文不作讨论。

电子标签

电子标签即巡更人员出勤巡更 时所持射频识别信息卡,内存有唯一id编号和巡更人员工号等信息。当进入读写器识别范围时,卡上信息被读出。本系统电子标签采用ti公司的tag-it,具体型号为ri-103-112a,该电子标签数据区为2048位,uid为64位;采用正方形螺旋pcb天线。

软件设计

通信协议

pc采用多收发器网络的rs-485总线方式。

图3中,mlx9012l将从标签中读到的信息取出后生成输入信号(input signal),经过大数判决(mv,majority voting)电路启动,在时钟(ck)上升沿开始由dout 口向mcu发送数据,发送时采取低位先送。在每个数据同步信号(dsync)下降沿取出数据。在最后一个dsync信号上升沿,ck信号拉低结束数据输出。

软件流程

如图4所示,渎写器按照read_first(读卡器发起)协议以低位先送方式将请求数据发给应答器,当应答器进入读写器识别范围时接收到数据,并按照应答协议格式发送数据给读写器,完成一次操作。系统软件部分运用delphi5.0+oracle数据库来实现。delphi结合了vc功能强大和vb简单易学的特点,基于面向对象的框架结构,编译速度快、运用灵活。后台数据库选用界面直观的orcale数据库,支持对数据量有一定要求的系统。

巡更人员的基本资料和执勤记录由orcale数据库管理。整个数据库管理系统采用delphi5.0来设计,主要包括可视化的图形界面、灵活的数据库访问以及串口通信编程。在数据库中需要对巡更人员基本资料表、巡更人员执勤安排表和巡更人员工作记录表进行设计。当读卡器读到id编号后,mcu通过rs-485串口与中央平台服务器通信,然后id编弓在数据库中被查询,若找到匹配的人员信息,则定时定点添加巡更人员的工作记录,否则提示出错,并记录日志。数据库管理系统必须和读写器实现实时、准确的通信,才能确保系统可靠的运行。

系统的测试与分析

本文基于rfid技术设计的巡更管理系统中,巡更点读卡器所使用的mlx90121芯片是一款能兼容多种协议标签的收发器,并通过接口(按键或计算机)进行协议模式的切换。遵循iso/iec 15693标准,工作频率为13.56mhz,此工作频率全球认可。

系统设计

系统管理方案

电子巡更系统中的每条路线上有数量不等的巡更点,巡更点处设有读写器,巡更人员巡逻至该处,通过刷卡、按键等手段,将该处巡更信号或报警信号发送到中央控制平台。中央服务器利用数据库将巡更人员到达各巡更点时间、动作等信息记录到系统中,送至巡更管理终端机。巡更管理终端机定期生成巡检记录和考核结果。通过查阅巡更记录就可以对巡更质量进行考核。中央平台同时可使用对讲系统及时与巡更人员沟通。

系统构成

如图1所示,整个系统由电子标签、射频收发电路、mcu、显示和报警控制电路、rs-485、中央平台(服务器)以及巡更管理终端机等组成。电子标签采用ti公司的tag-it hf-i应答器,存储巡更人员唯一id编号。射频收发电路是以mlx90121多协议收发芯片为核心,遵循iso/iec 15693标准,模拟电路部分实现收发调制/解调,数字电路部分实现信息编/解码,+5v供电;mcu控制该系统运行,控制射频电路收发,实现显示和突发事件报警等外围电路控制,并通过rs-485接口电路连接总线,实现与中央平台服务器通信。

系统工作原理:电子标签进入读写器大线感应区,在收到读写器指令后被激活,同时发送内部存储有巡更人员id编号的信息。读写器解码后,根据既定网络协议,送至中央平台。中央平台服务器上的数据库进行实时记录,同时将相应的控制命令返回读写器。

硬件组成

多协议读写器构成

高频段rfid系统工作原理是电磁场耦合,最大识别距离13cm。

如图2所示,多协议读写器的硬件构成:单片机atmega16、mlx90121、读写器接口电路。天线的设计本文不作讨论。

电子标签

电子标签即巡更人员出勤巡更 时所持射频识别信息卡,内存有唯一id编号和巡更人员工号等信息。当进入读写器识别范围时,卡上信息被读出。本系统电子标签采用ti公司的tag-it,具体型号为ri-103-112a,该电子标签数据区为2048位,uid为64位;采用正方形螺旋pcb天线。

软件设计

通信协议

pc采用多收发器网络的rs-485总线方式。

图3中,mlx9012l将从标签中读到的信息取出后生成输入信号(input signal),经过大数判决(mv,majority voting)电路启动,在时钟(ck)上升沿开始由dout 口向mcu发送数据,发送时采取低位先送。在每个数据同步信号(dsync)下降沿取出数据。在最后一个dsync信号上升沿,ck信号拉低结束数据输出。

软件流程

如图4所示,渎写器按照read_first(读卡器发起)协议以低位先送方式将请求数据发给应答器,当应答器进入读写器识别范围时接收到数据,并按照应答协议格式发送数据给读写器,完成一次操作。系统软件部分运用delphi5.0+oracle数据库来实现。delphi结合了vc功能强大和vb简单易学的特点,基于面向对象的框架结构,编译速度快、运用灵活。后台数据库选用界面直观的orcale数据库,支持对数据量有一定要求的系统。

巡更人员的基本资料和执勤记录由orcale数据库管理。整个数据库管理系统采用delphi5.0来设计,主要包括可视化的图形界面、灵活的数据库访问以及串口通信编程。在数据库中需要对巡更人员基本资料表、巡更人员执勤安排表和巡更人员工作记录表进行设计。当读卡器读到id编号后,mcu通过rs-485串口与中央平台服务器通信,然后id编弓在数据库中被查询,若找到匹配的人员信息,则定时定点添加巡更人员的工作记录,否则提示出错,并记录日志。数据库管理系统必须和读写器实现实时、准确的通信,才能确保系统可靠的运行。

系统的测试与分析

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