射频识别技术原理与应用实战课件(项目三)

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CONTENT
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任务 一
125kHz读写器读卡
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125kHz读写器读卡
实 训 准 备
125 kHz读写器可靠性高，无机械接触，从而避免了各种故障， 而且操作方便快捷，使用时没有方向性，可以向各个方向操作。 其功耗小，价格低廉，稳定性强，在国内最为普及，大量应用于 身份识别、产品防伪等领域。
常见的125 kHz读写器，其所用的每个卡片（电子标签）内都 有一个小芯片和感应线圈。国内的卡片大多是瑞士EM或台湾GK 公司的4100、4200系列IC芯片+线圈+卡基封装而成。每个卡片有 且只有一个唯一的、不可更改和复制的ID内码（64位二进制加密 的永不重复的卡号）。
二、软件部分
Keil µVision4开发环境及J-Link驱动程序。
图3-2 125 kHz读写器
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125kHz读写器读卡
一、125 kHz读写器原理
知 识 链 接
125 kHz读写器的电路原理图，如图3-3所示。
图3-3 125 kHz读写器原理图
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125kHz读写器读卡
二、蜂鸣器原理
蜂鸣器的电路原理图，如图3-4所示。
图3-24 Listing设置（一）
图3-24 Listing设置（一）
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d．切换至“Debug” 选项卡，首先选中 “ Use” 单 选 按 钮 ， 并 在其右侧的下拉列表框 中选择仿真器类型 “Cortex-M3 J-LINK”， 然后选中对应的“Load Application at Startup” 和“Run to main()”复 选框，如图3-26所示。
（9）验证完 毕后，单击 “Start/Stop Debug Session” 按 钮 ， 退 出 J-Link 仿 真 界 面。
（ 10 ） 关 闭 Keil µVision4软件， 关闭硬件电源，整 理桌面，实训结束。
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5kHz读写器读卡
成 果 检 验
（1）程序是否能运行和编译成功。 （2）刷卡后是否显示对应卡号，如图3-30所示。
图3-6 创建文件夹“RVMDK”“SE”和“src”
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（3）接着在 “RVMDK”文件夹中再 创建两个子文件夹，名 称 分 别 为 “ list” 和 “obj”，如图3-7所示。
图3-7 创建文件夹“list”和“obj”
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（4）双击桌面上的 “Keil µVision4”快捷方 式图标，或者在开始菜 单中选择“开始”>“所 有 程 序 ” >“Keil µVision4” 命 令 ， 启 动 Keil µVision4，然后新建 工程，步骤如下。
图3-16 添加组及按钮
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125kHz读写器读卡
! 提示
“ users” 组 对 应 主 程 序 、 功能程序和系统程序； “ Leds”组对 应 LED 程序； “ lib” 组 对 应 库 程 序 ； “ startup” 组 对 应 启 动 程 序 。
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③ 添加程序文件，步骤如下。
图3-27 Utilities设置（一）
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f．此时弹出“Target Driver Setup” 对话框，在“Flash Download”选项 卡 下 单 击 “ Add” 按 钮 ， 打 开 “ Add Flash Programming Algorithm”对话框， 选择与目标芯片对应的Flash编程算法， 本实训用到的是“STM32F10x Highdensity Flash”，如图3-28所示，然后 单击“Add”按钮，返回上级对话框 后 ， 再 单 击 “ OK” 按 钮 ， 返 回 到 “ Options for Target” 对 话 框 的 “ Utilities” 设 置 界 面 ， 最 后 单 击 “OK”按钮，完成所有设置。
① 选择“Project”>“New µVision Project” 菜单命令，如图3-8所示。
图3-8 新建工程命令
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② 此时弹出“Create New Project”对话框，输 入工程文件名 “ 125K_READER.uvproj ”，然后将其保存到之前 创 建 的 “ RVMDK” 文 件 夹中，如图3-9所示。
此处不用 接电源
显示屏
电源接口 电源开关 J-Link接口
图3-29 硬件连接示意图
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（7）选择
“ Debug”>“Star
t/Stop
Debug
Session”菜单命令，
启 动 J-Link 进 行 仿
真调试。
（8）选择 “ Debug”>“Run” 菜单命令，或者按 快 捷 键 “ F5” ， 运行程序。
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125kHz读写器读卡
① 在 工 程 窗 格 中 右 击 “ Target 1” ， 从 弹 出 的 快 捷 菜 单 中 选 择 “ Manage Components...” 菜 单 命 令 （ 见 图 3-14 ） ， 弹 出 “ Components ， Environment and Books”对话框，如图3-15所示。
图3-28 Utilities设置（二）
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（6）将J-Link仿真器 的 一 端 连 接 到 RFID 射 频 识别开发平台，另一端 （ USB接口）连 接 到PC 机，然后插好电源，打 开开发平台上的电源开 关，如图3-29所示。
J-Link仿真器
连接到PC机
RFID读写器 J-Link转接板
图3-26 Debug设置
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e．切换至 “ Utilities” 选 项 卡 ， 选 中 “ Use Target Driver for Flash Programming” 单 选 按 钮，在其下方的下拉列 表框中选择仿真器型号 “Cortex-M3 J-LINK”， 然 后 单 击 “ Settings” 按钮，如图3-27所示。
图3-21 “Target Options”按钮
图3-22 “Options for Target”对话框
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b．切换至“Output” 选 项 卡 ， 选 中 “ Create HEX File”复选框，然 后 单 击 “ Select Folder for Objects”按钮，弹 出“Browse for Folder” 对 话 框 ， 在 “ RVMDK” 文 件 夹 中 双 击 “ obj” 文 件 夹 ， 再 单 击 “ OK” 按钮，如图3-23所示。
图3-23 Output设置
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c．切换至“Listing”选项卡，如图3-24所示，单击“Select Folder for Listings”按钮，弹出“Browse for Folder”对话框，在“RVMDK”文件夹中 双击“list”文件夹，再单击“OK”按钮，如图3-25所示。
成后，单击“Components，Environment
and Books”对话框中的“OK”按钮，
结果如图3-20所示。
图3-20 各组添加完程序文件后
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125kHz读写器读卡
④ 目标选项设置，步骤如下。
a．单击工具栏 中的“Target Options” 按钮 ，如图3-21所 示 ， 弹 出 “ Options for Target”对话框， 默认显示的是 “ Target” 选 项 卡 ， 如图3-22所示。
图3-30 实训结果
（ lcd.c ） 、 “ Relay” 组 （ Relay.c ） 、
“ Interrupt” 组 （ stm32f10x_it.c ） 、 “ lib”
组（“STM32Lib”文件夹中的.c文件）、
“
startup”
组
（ “ STM32Lib”>“StartUp” 文 件 夹 中
的startup_stm32f10x_hd.s文件）。添加完
a．在“Groups” 栏中选中“users”组， 然后单击“Files”栏 下的“Add Files”按 钮，如图3-17所示。
图3-17 为“users”组添加程序文件
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125kHz读写器读卡
b．弹出“Add Files to Group”对话框，在本任务实训对应的“src”文件夹中找到并选 中要添加的程序文件（125KRD_Driver.c，main.c，PublicFuc.c和SystemInit.c），如图3-18 所示，然后先单击“Add”按钮，再单击“Close”按钮，则完成添加，效果如图3-19所示。
射频识别技术原理 与应用实战
1
项目三 低频RFID读写器设计
RFID 技 术 首 先 在 低 频 得 到 应 用和推广。低频RFID读写器主要 工作在125 kHz，可以用于门禁考 勤、汽车防盗和动物识别等方面。
2
01 任 务 一 1 2 5 k H z 读 写 器 读 卡 02 任 务 二 1 2 5 k H z 卡 I D 应 用
图3-18 “users”组的程序文件
图3-19 添加完程序文件的“users”组
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125kHz读写器读卡
c．其他组程序文件的添加方法与
“ user” 组 类 似 ， 具 体 为 ： “ Beep” 组
（ Beep.c ） 、 “ Leds” 组 （ Leds.c ） 、
“ Keys” 组 （ Key.c ） 、 “ Lcd” 组
当卡片靠近125 kHz读写器时，125 kHz读写器与卡片之间通过 内部的射频电路和感应天线感应，使125 kHz读写器获得特定的加 密信号，进而翻译成为某种格式的卡号，以某种通信协议输出给 目标设备（如PC机等）。
5
125kHz读写器读卡
（1）了解125 kHz读写器的读卡特性。
实 训
（2）熟悉125 kHz读写器读卡的步骤。
图3-11 选定CPU型号
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125kHz读写器读卡
④ 随后出现提示框，询问是 否加入启动代码，单击“否”按 钮，如图3-12所示。
⑤ 完成以上步骤，则新建工程完成，如 图3-13所示。
图3-12 提示框
图3-13 新建工程完成
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125kHz读写器读卡
（5）添加相应组， 包 括 “ users” ， “ Beep” ， “ Leds” ， “ Keys” ， “ Lcd” ， “Relay”，“Interrupt”， “lib”和“startup”，步 骤如下。
图3-14 添加管理组命令 图3-15 “Components，Environment and Books”对话框
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125kHz读写器读卡
② 添加组及按钮。先 双 击 “ Groups” 栏 中 的 “Source Group 1”，将 其修改为“users”；然后 通过单击该栏的“New” 按钮 ，添加组“Beep”， “ Leds” ， “ Keys” ， “ Lcd” ， “ Relay” ， “ Interrupt” ， “ lib” 和 “ startup” ， 如 图 3-16 所 示。
目 的
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125kHz读写器读卡
（1）寻卡操作。
实
训
内
（2）刷卡启动蜂鸣器。
容
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125kHz读写器读卡
一、硬件部分
（1）RFID射频识别开发平台，如图3-1所示。
实 训 设 备
图3-1 RFID射频识别开发平台
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125kHz读写器读卡
（2）PC主机一台。 （3）J-Link仿真器一个。 （4）125 kHz读写器一个，如图3-2所示。
知
识
链
接
图3-4 蜂鸣器原理图
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125kHz读写器读卡
实 施 步 骤
（1）在某个电脑 磁盘中新建一个文件夹 “125K读卡”，如图35所示。
图3-5 创建文件夹“125K读卡”
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125kHz读写器读卡
（2）在“125K读卡” 文件夹中再创建3个子文 件夹，名称分别为 “ RVMDK”“SE” 和 “src”，如图3-6所示。
图3-9 “Create New Project”对话框
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125kHz读写器读卡
③ 接着弹出“Select Device for Target”对话框，如图3-10所示，选定CPU型号，本实 训采用的CPU型号为“STM32F103ZE”，如图3-11所示，然后单击“OK”按钮。
图3-10 “Select Device for Target”对话框