实验4 13.56M 寻卡实验例程
基于13.56MRFID读卡器有效距离的研究
图１ ＲＦＩＤ系统原理图较为规律，根据此结果建立的模型较为准确地阐述了13.56 MHz读卡器有效读卡范围，在多台读卡器工作的情况下，使用此模型可有效降低甚至抵消盲区，降低漏读率。
ISO14443A协议读卡器的基本原理：MFRC522图２ 读卡器上半平面正磁场分布通过分析图2可知，RC522读卡器的卡片有效距离总体呈现椭圆形，但在个别点下出现了盲区。
2.1 RFID射频技术读卡距离研究意义ISO14443A协议下RFID读卡器的距离一般都在10 cm左右，无法满足智能停车场中车辆信息采集、无人超市中商品的自动识别等应用要求。
而ISO15693协议下的中功率读卡器有效距离就可达到70 cm，加大读卡器的功率甚至有望达到1 m，这扩大了13.56 MHz下的RFID读卡器的应用范围。
早在2005年，美国零售商巨头沃尔玛就要求其前100位供应商在商品标签中采用RFID技术[2]，通过RFID技术，沃尔玛可以实时检测商品信息，这极大提高了沃尔玛的供应链效率，但由于当时RFID技术标准还不够完善，RFID标签的生产成本较高，且居高不下的标签漏读率使得RFID在沃尔玛的供应链中未得到十足的发展。
（ａ）２０ ｃｍ测试距离下读卡盲区分布图（ｂ）３０ ｃｍ测试距离下读卡盲区分布（ｃ）４０ ｃｍ测试距离下读卡盲区分布图图３ 距离测试对比图３ 结 语通过此项目对13.56 MHz的射频识别读卡器的深入研究，尤其是其读取标签的有效范围的研究，发现了射频识别读卡器在读取标签时的盲区问题，为以后更好应用13.56 MHz的射频识别读卡器提供了可能，为以后13.56 MHz的射频识别读卡器的布局提供了重要的依据。
参考文献[1]朱轶,王刚,王洪金.13.56MHz RFID阅读器天线的设计[J].微波学报,2008(5).[2]芦东昕,李强,柳长安.基于ARM的RFID阅读器设计[J].微计算机信息,2006(29).。
RFID实验
2.3 信号耦合与应答器供电 (1) 信号耦合：
根据射频耦合方式的不同，RFID系统的信号耦合 方式分为电感耦合（磁耦合）方式和反向散射耦合（电 磁场耦合）方式两大类。
具有很小作用距离(典型值在lcm之内)的射频识别系统称
之为紧耦合系统。为了正常工作，必须把这种系统的应 答器插入阅读器中，或者是放置在一种事先规定的表面 上。紧耦合系统不仅可采用电感式耦合，也可采用磁场 式耦合。从理论上讲，它可以工作在从直流到30 MHz
振荡器是用于产生周期性振荡信号的电路。对于振
荡器的输出信号，应该由以下指标来衡量：一是频率， 即频率的准确度与稳定度；二是振幅，即振幅的大小与 稳定性；三是波形及波形的失真；四是输出功率，要求 该振荡器能带动一定的负载。按照选频网络性质分为LC 振荡器和RC振荡器。
2.1.1 电感三点式振荡器
这种电路的LC并联谐振电路中的电感有首端、中
1A 1 1Y 2 2A 3
2Y 4 3A 5 3Y 6 GND 7
14 VCC 13 6A 12 6Y 11 5A 10 5Y
9 4A 8 4Y
不带负载时振荡电路输出的电压峰峰值可达4～10V
，在不添加任何中间电路的情况下很容易驱动末级功放 。如果电路没有振荡，可以在C5上并联一个可调电容,
调节可调电容使其振荡，用示波器可以看到稳定的方波 信号。波形虽然不是标准的正弦波，但经过末级功放的 选频网络可将波形还原成正弦波。
合，目前，在市场上所提供的射频识别系统中至少有 90％都属于电感(磁)耦合系统。
作用距离大于l m的射频识别系统称之为远距离系统。所
有远距离系统都是采用电磁波方式工作在超高频和微波 范围内。这类系统根据其物理功能原理被称之为反向散 射射频系统。还有一些工作在微波范围的远距离系统采 用的是表面波应答器。
实验 03-------13.56MHZ
例： 上位机发送:
0xAA,0xBB,0x0a,0x21,0x00,0x02,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xFF,0x2a 0x12,0x21,………,0x2a
返回:OxAA BB
4）0x22---块写
指令:
命令头 长度字 命令字（0x22) 密钥标识 块号
密钥
数据
校验字
后续数据若包含OxAA则随后补充一字节0x00以区分命令头，但长度字不增加长度
数据返回格式
成功返回:
命令头
失败返回:
长度字
命令字
数据域
检验字
命令头
长度字
命令字取反
检验字
举例： 上位机发送: 0xAA BB 02 10 12
若返回: OxAA BB 1F 10 4A 4D 59 35 30 35 48 20 35 2E 37 30 …… A9 则命令执行成功 若返回: OxAA BB 02 EF ED 则命令执行失败
Crypto: Mifare1中使用 了“crypto1”的加 密算法, 这是一种不 公开的私有算法。 为保证数据安全， 首先在卡片与读写器 之间进行三次相互认 证，认证成功才能进 行对卡片的读、写、 加值、减值等后续操 作，这些操作使用 “crypto1”加密流。 三次认证的原理稍后 介绍，认证过程中使 用了4字节卡序列号、 6字节密码和1字节数 据块号。 Control&ALU: 内存特定区域数据 存储格式及增减操作。
数据发送格式： 命令头
命令头:2字节，OxAA
长度字
命令字
数据域
检验字
OxBB 长度字:1字节，指明从长度字到数据域最后一字节的字节数 命令字:1字节，本条命令的含义 数据域:数据长度由命令字决定，长度为 0至251字节 校验字:1字节，从长度字到数据域最后一字节的逐字节异或 (XOR)值
实验4 13.56M 寻卡实验例程
讯方公司 RFID 基础实验指导书1、 通过本实验了解RFID 的特性2、 熟悉RF500寄存器的相关配置3、 熟悉RF500寻卡操作流程1、 编写配置RF500 IO 口及寄存器的程序。
2、 编写RF500寻卡函数4.4.1 硬件部分1、 RFID 射频识别开发平台图4-12、 PC 主机一台3、 J-Link 仿真器一个4、 13.56M 读头模块一个实验四 13.56M寻卡图4-24.4.2软件部分Keil μVision4 开发环境，J-Link 驱动程序RFID技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（Passive Tag，无源标签或被动标签），或者由标签主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动标签），解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。
一套完整的RFID系统，是由阅读器(Reader)与电子标签(TAG)，也就是所谓的应答器(Transponder)及应用软件系统三个部份所组成, 其工作原理是Reader发射一特定频率的无线电波能量给Transponder,用以驱动Transponder 电路将内部的数据送出，此时 Reader便依序接收解读数据，送给应用程序做相应的处理。
从RFID 卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应方式来看，大致上可以分成：感应耦合(Inductive Coupling) 及后向散射耦合(Backscatter Coupling)两种。
一般低频的RFID大都采用第一种式, 而较高频大多采用第二种方式。
阅读器根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装置，是RFID系统信息控制和处理中心。
阅读器通常由耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元组成。
阅读器和应答器之间一般采用半双工通信方式进行信息交换，同时阅读器通过耦合给无源应答器提供能量和时序。
RFID综合实验平台—方案
1、RFID综合实验平台（UI-RFID-A3G）1.1、系统简介RFID综合实验平台是针对物联网相关专业的RFID教学实验而开发的实验开发平台。
本平台包含了各种频段的RFID读写器开发板、多种常见RFID标签、RFID应用模块、嵌入式系统、PC软件系统。
这五部分构成完整的RFID体系，为学习RFID技术、了解RFID应用、开发RFID智能化设备提供了完整、优质的软硬件平台。
从本平台上，用户可以从零开始学习RFID的原理、射频芯片选择及电路设计、射频端程序开发、嵌入式RFID系统开发、Android移动开发、RFID应用系统设计等，实现入门从零开始、出师技艺精深的目标。
图 1.1 RFID综合实验箱第一层照片1.2、产品特色1.2.1、覆盖各种常用的RFID频段和ISO指令协议本实验平台支持低频125K、高频13.56MHz、超高频915MHz、微波2.4GHz四种RFID频段，支持ISO-15693、ISO-14443、ISO-18000-2、ISO-18000-6C等各种国际标准协议。
●低频125K读写器模块，工作在125KHz的频段，与常见ID门禁读卡器一样使用ISO18000-2协议，完全支持EM、TK卡及其它125K兼容ID卡片的操作。
和本实验平台所配智能门禁模拟系统协同工作，可以实现智能门禁仿真，进行智能门禁系统开发学习；●高频13.56M读写器模块，工作在13.56MHz频段，使用ISO 14443A协议，可以读取Mifare1 S50、Mifare1 S70、Mifare UltraLight、Mifare Pro等射频卡，是用途最广的RFID读写器类型；●超高频915M读写器模块，工作在902-928MHz频段，支持ISO18000-6C协议，输出功率可以调整，在小功率下连接小增益天线的情况下，可以稳定可靠读取1米距离范围内兼容EPC GLOBAL第二代（Gen2）标准和兼容ISO-18000-6标准的各种无源标签；●微波2.4GHz读写器模块，工作在2.400GHz-2.4853GHz，空中速率最大2Mbps、最多可同时识别200张标签。
实践课07 RFID13.56MHz写卡实验
1、RFID介绍最初在技术领域，应答器是指能够传输信息回复信息的电子模块，近些年，由於射频技术发展迅猛，应答器有了新的说法和含义，又被叫做智能标签或标签。
RFID电子电梯合格证的阅读器（读写器）通过天线与RFID电子标签进行无线通信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。
典型的阅读器包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以及阅读器天线。
RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，可工作于各种恶劣环境。
RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。
RFID是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。
系统由一个询问器（或阅读器）和很多应答器（或标签）组成。
2、特性：（1）工作频率为13.56MHz，该频率的波长大概为22m；（2）除了金属材料外，该频率的波长可以穿过大多数的材料，但是往往会降低读取距离，感应器需要离开金属一段距离；（3）该频段在全球都得到认可，并没有特殊的限制；（4）虽然该频率的磁场区域下降很快，但是能够产生相对均匀的读写区域；（5）该系统具有防冲撞特性，可以同时读取多个电子标签；（6）数据传输速率比低频要快，价格不是很贵。
1、通过本实验了解RFID的原理特性2、熟悉RF500寄存器的相关配置3、熟悉RF500写卡的操作流程1、编写配置RF500 IO口及寄存器的程序。
2、编写RF500写卡操作函数1.4.1硬件部分1、RFID射频识别开发平台图1-12、 PC 主机一台3、 J-Link 仿真器一个4、 13.56M 读头模块一个图1-21.4.2软件部分Keil μVision4 开发环境，J-Link 驱动程序RFID 技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（Passive实验知识 1.5Tag，无源标签或被动标签），或者由标签主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动标签），解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。
RFID教学实验箱实验内容初稿(实验一添加实验步骤说明)(增加了CPU卡实验)
实验步骤：
1、利用提供的源代码，编译后，利用串口下载到LPC1754中；
2、复位HF读写器；
3、与电脑连接后，在电脑上能发现如下新硬件
图1读写器USB连接属性显示
4、打开配套软件，界面如下：
实验二、基于符合ISO/IEC 14443A标准协议的_Request、Anticoll、Select、Halt、Authentication操作
实验三、基于符合ISO/IEC 14443A标准协议的M1卡认证及读写数据操作
实验四、基于符合ISO/IEC 14443B标准协议的Request、Halt、Deselect操作
实验十五、CPU卡操作系统FMCOS的消费指令操作（1）:验证PIN、初初化交易、读余额、圈存
实验十六、CPU卡操作系统FMCOS的消费指令操作（2）：消费/取现/圈提、取交易认证、重装/修改PIN
2、综合性实验
（1）实验项目
实验一、基于符合ISO/IEC 14443 A、B及ISO/IEC 15693标准协议的寻卡（查询）及读取UID号操作
实验三、基于符合ISO/IEC 14443A标准协议的M1卡认证及读写数据操作
实验四、基于符合ISO/IEC 14443B 标准协议的Request、Halt、Deselect操作
实验五、基于符合ISO/IEC 14443B 标准协议的AT88RF020卡认证及读写数据操作
实验六、基于符合ISO/IEC 14443B 标准协议的SR176卡认证及读写数据操作
图2 配套软件启动界面
5、点击系统，显示设备主参数设置对话框，读取按键为读取本读写器已设置的参数，修改参数后，点击设置，则把设置的信息下载到读写器中。如下图所示：
RFID技术实验报告
福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告课程名称：RFID技术姓名：***系：电子信息工程专业：电子信息工程年级：2012级学号：***指导教师：职称：讲师2015 年6 月24 日实验项目列表福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告系：电子信息工程专业：电子信息工程年级： 2012级姓名： *** 学号： *** 实验课程： RFID技术实验室号：_田C306 实验设备号： 12 实验时间： 15.5.15 指导教师签字：成绩：实验名称例：实验一RFID（13.56MHz）实验一、实验目的1、学习ZigBee协议栈的原理。
2、学习RFID模块数据的传输过程。
二、实验内容1、搭建由协调器、路由器、终端节点组成的ZigBee网络。
2、通过ZigBee网络采集RFID模块的数据并在上位机上显示结果。
三、实验设备1、串口线、USB线（一头扁的一头方的）、M3-LINK仿真器、5V电源。
2、协调器开发板、路由器开发板、包含RFID（13.56MHz）传感器的节点开发板和射频卡。
3、安装有Keil uVision4的计算机以及ZigBee组网源程序。
四、实验说明1、硬件组成从硬件角度看，系统由4大部分组成：位于最底层的传感器采集节点、中间的路由节点、将数据传送到PC机的协调器节点以及PC机几个平台。
系统框图如下图所示：从上图可以看到，除协调器与PC机的通讯可采用以太网或USB外，其他各个部分之间都采用ZigBee网络。
整个系统除了PC机外的其他部分都采用当前最流行的低功耗、小封装的Cortex-M3芯片做主控芯片。
其中的终端节点和路由节点采用LM3S811，汇聚节点采用内部集成以太网和USB控制器的LM3S6952或LM3S9B96，终端节点除ZigBee部分进行数据传输外，还有不同的传感器信号处理部分。
2、ZigBee协议栈串口应用五、实验步骤1、将PDL-LM3S-6734MDK文件夹下的Luminary文件夹拷贝到“C:\Keil\ARM\INC”目录下，若弹出“确认文件夹替换”的对话框，请选择“全部”。
福大物联网实验中心RFID13.5M编程应用
实验三13.5MRFID编程实验1、实验目的(1).复习串口编程。
(2).掌握RC500硬件设计。
(3).掌握STC单片机总线编程的方法。
(4).掌握寻卡的编程方法。
(5).掌握读取序列号的编程方法。
2、实验设备(1).XC-3100实验板一块。
(2).XC-3100电源适配器5V 一个。
(3).XC-3100 M1卡(S50或S70皆可) 一张。
(4).PC一套(带一个串口或者一个USB转串口)。
3、实验内容软件设计编程，读卡器XC-3100寻找卡片，如果找到卡片，读取卡片的序列号，通过串口，把读取到的卡号送到PC。
4、硬件原理射频电路原理图如下图1所示。
Philips公司的MF RC500是应用于13.56MHz 非接触式通信中高集成读卡IC系列中的一员。
该读卡IC系列利用先进的调制和解调概念，完全集成了在13.56MHz下所有类型的被动非接触式通信方式和协议。
图1：射频电路原理图射频电路原理图，采用RC500射频芯片，数据交互使用总线读写方式。
LED 原理图如下图2所示：图2：LED原理图5、程序设计5.1流程图设计实验流程图设计如下图所示，要实现射频IC和串口的控制，必须先对硬件进行初始化。
读取M1卡的序列号，首先对卡片进行寻卡，并对寻卡进行错误处理，如果寻卡正确则开始读取序列号，并进行错误处理，如果读取序列号正确，则把数据通过串口发送出去。
5.2程序设计主函数main的实现如下：void main(void){init_comm();// 串口初始化mfi_init();// 射频IC初始化while(1){sleep(1);// FE 05 10 52 92 34buf[0]=0x05;buf[1]=0x10;buf[2]=0x52;buf[3]=0x92;buf[4]=0x34;// 寻卡// FE 05 10 52 92 34buf[2]=M500PiccRequest(buf[2],buf+3); // 0x10 寻卡if(buf[1]==0x8A)continue;if(buf[2]==MI_OK){sleep(100);}else{LED_OK=1;LED_ERR=0;continue;}// send_comm(buf,4);// 读取序列号FE 06 11 93 00 1E 72buf[0]=0x06;buf[1]=0x11;buf[2]=0x93;buf[3]=0x00;buf[4]=0x1e;buf[4]=0x72;buf[2]=M500PiccAnticoll(buf[2],buf[3],buf+3); // 0x11 读取序列号if(buf[1]==0x8A)continue;if(buf[2]==MI_OK){LED_ERR=1;LED_OK=0;sleep(100);}else{LED_OK=1;LED_ERR=0;sleep(100);continue;}send_comm(buf,6);}//end while(1);}// end main6、实验步骤6.1 实验准备连接电源、用直连串口线连接PC与读卡器。
实验6 13.56M RFID 读卡实验例程
1、 RFID 介绍最初在技术领域，应答器是指能够传输信息回复信息的电子模块，近些年，由於射频技术发展迅猛，应答器有了新的说法和含义，又被叫做智能标签或标签。
RFID 电子电梯合格证的阅读器（读写器）通过天线与RFID 电子标签进行无线通信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。
典型的阅读器包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以及阅读器天线。
RFID 射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，可工作于各种恶劣环境。
RFID 技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。
RFID 是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。
系统由一个询问器（或阅读器）和很多应答器（或标签）组成。
2、 特性：（1）工作频率为13.56MHz ，该频率的波长大概为22m ； （2）除了金属材料外，该频率的波长可以穿过大多数的材料，但是往往会降低读取距离，感应器需要离开金属一段距离；（3）该频段在全球都得到认可，并没哟特殊的限制；（4）虽然该频率的磁场区域下降很快，但是能够产生相对均匀的读写区域； （5）该系统具有防冲撞特性，可以同时读取多个电子标签； （6）数据传输速率比低频要快，价格不是很贵。
13.56M 读卡实验例程实验简介 6.1实验目的6.2讯方公司 RFID基础实验指导书21、通过本实验了解RFID的原理特性2、熟悉RF500寄存器的相关配置3、熟悉RF500读卡的操作流程1、编写配置RF500 IO口及寄存器的程序。
2、编写RF500读卡操作函数6.4.1硬件部分1、RFID射频识别开发平台图6-12、PC主机一台3、J-Link仿真器一个4、13.56M读头模块一个实验内容6.3实验设备6.4实验六 13.56M 读卡3图6-26.4.2 软件部分Keil μVision4 开发环境，J-Link 驱动程序图6-3标签进入磁场后，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（Passive Tag ，无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（Active Tag ，有源标签或主动标签）；阅读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。
实验03-------13.56MHZ讲述
4.读写器与S50卡通讯流程图
收到卡呼叫命令后，卡片将对命令做出应 答(Answer To Request,ATQA),告诉读 写器自己是否遵守面向比特的防冲突机制， 如果不遵守，读写器不再继续 面向比特的防冲突机制每个防冲突循环需 要32bit的卡号参加。
如果已确认的卡序列号 ----小于32位，则冲突，继续防冲突循环； ----等于32位，则防冲突处理完成，则执 行卡选择命令，被选中的卡片将作出对选 择的应答(Select AcKnowledge,SAK)。 加值和减值操作并不是直接在Mifare的块 中进行的。这两个命令先把Block中的值读 出来，然后进行加或减，加减后的结果暂 时存放在卡上的易失性数据寄存器(RAM) 中，然后再利用另一个命令传输 （Transfer）将数据寄存器中的内容写入 块中。与传输（Transfer）相对应的命令 是存储（Restore），作用是将块中的内 容存到数据寄存器中。
2.射频识别原理2
卡片的五个状态：
卡片都有一个全球唯一的序列号， 序列号的长度可能是4字节，7字节 或10字节。 断电(Power-Off)状态：卡片未进入射频场时的状态； 休闲(Idle)状态：进入射频场加电复位后的状态； 当多张卡片同时进入读写器的射频 场时，卡片们遵守面向比特的防冲 准备(Ready)状态：收到读写器的呼叫命令后的状态： 突机制，由读卡器选出唯一的一张 卡片进行操作。读写器操作完一张 激活(Active)状态：经过防冲突循环被选中后的状态： 卡片后，可以发送休眠命令让这张 休眠(Halt)状态：在激活状态收到休眠命令或不认识的 卡片进入休眠状态，而读卡器继续 命令后的状态 对其他卡片进行操作。
实验三 RFID(13.56MHz)子系统
射频识别技术实验二
实验二IEEE14443寻卡实验【实验目的】1. 了解 IC 卡的基本原理2. 了解 IEEE14443 标准3. 熟悉 13.56MHz 读卡模块的使用方法4. 熟悉 IEEE14443 寻卡的方法【实验设备】1. 安装有 RFID_Tool 的 PC 机一台2. 实验箱一台3. 公-母串口线一条4. 14443 协议白卡若干【实验要求】1. 要求：了解 IC 卡的基本原理。
2. 实现功能：利用 RFID_Tool，测试 IC 读卡模块的寻卡功能。
3. 实验现象：刷卡后，RFID_Tool 显示 IC 卡的卡号。
【实验原理】1. IC 卡简介IC 卡全称集成电路卡（Integrated Circuit Card），又称智能卡（Smart Card）。
可读写容量大，有加密功能，数据记录可靠，使用更方便，如一卡通系统，消费系统等，目前主要有 PHILIPS 的 Mifare系列卡。
IC 卡是继磁卡之后出现的又一种新型信息工具。
IC 卡是指集成电路卡，一般用的公交车卡就是 IC 卡的一种，一般常见的 IC 卡采用射频技术与IC 卡的读卡器进行通讯。
IC 卡与磁卡是有区别的，IC 卡是通过卡里的集成电路存储信息，而磁卡是通过卡内的磁力记录信息。
IC 卡的成本一般比磁卡高，但保密性更好。
主要用于公交、轮渡、地铁的自动收费系统，也应用在门禁管理、身份证明和电子钱包。
2. IEEE14443 标准简介目前在我国常用的两个 RFID 标准为用于非接触智能卡两个 ISO 标准：ISO 14443，ISO 15693。
ISO 14443 和 ISO 15693 标准在 1995 年开始操作，其完成则是在 2000 年之后，二者皆以 13.56MHz交变信号为载波频率。
ISO 15693 读写距离较远，而 ISO14443 读写距离稍近，但应用较广泛。
目前的第二代电子身份证采用的标准是 ISO 14443 TYPE B 协议。
RFID2实验二
一．实验目的1、掌握Mifare one卡操作基本原理及卡通信协议；2、掌握读取身份证卡操作基本原理及ISO14443 TYPEB卡通信协议。
二．实验内容与要求1、认识Mifare one卡；2、学会使用综合实验平台识别Mifare one卡号、对Mifare one卡进行密码下载、对Mifare one卡进行数据读写、对Mifare one卡进行密码修改、读取身份证卡号。
三．实验主要仪器设备硬件：电脑（推荐：主频2GHz+，内存：1GB+），中智讯物联网RFID套件；软件：Windows 7/Windows XP。
四．实验方法、步骤及结果测试1、注意事项切记：插、拔各模块前最好先关闭电源，模块插好后再通电。
RFID读写器串口波特率为19200bps。
2、环境部署1）准备125K低频RFID模块，参考1.4.2章节设置跳线为模式2，将模块的电源拨码开关设置为OFF，参考1.4.3章节通过交叉串口线将模块与电脑的串口相连，给模块接5V电源；2）将模块的电源拨码开关设置为ON，此时模块的电源指示灯亮，表明模块电源上电正常；3）运行RFID实训系统.exe软件，选项卡选择125K模块。
3、打开串口操作设置串口号为COMx，设置波特率为19200，点击“打开”按钮执行串口连接操作。
4、初始化操作1）读取模块信息。
串口设置成功后，点击“读取模块信息”按钮，命令发送成功后，信息栏显示模块信息“版本号：2010-18-17”。
2）打开天线。
串口设置成功后，点击“打开天线”按钮，命令发送成功后，信息栏显示“打开天线成功”，打开天线成功之后，“请求所有”按钮变为可执行状态，“请求所有”表示发出Request 请求，检测读写器天线场区内有无标签。
5、寻卡操作1）打开天线成功后，将13.56M标签放入天线场区正上方，点击“请求所有”按钮时，提示“请求所有的卡成功”，并且“寻卡”按钮变为可执行状态。
2）点击“寻卡”按钮，执行防冲撞检测，寻卡成功时ID文本框内显示13.56M标签ID:4D 21 D4 00,与此同时信息栏提示：防冲撞选择卡片成功，卡号为：4D 21 D4 00。
RFID14443卡卡号的读取实验
（6）、重复步骤 2 到步骤 5，进行通讯信息帧下一个字节的处理；
（7）、将该通讯信息帧所有字节按上述步骤计算完成后，得到的 16 位 CRC 寄存器的高、低
字节进行交换；
（8）、最后得到的 CRC 寄存器内容即为：CRC 码。
以上计算步骤中的多项式 A001 是 8005 按位颠倒后的结果。
Байду номын сангаас
3、 模块配置命令(操作类型为 0x00) 命令字节定义如下： -->：0x02(切换当前使用模块为 13.56M-ISO14443) <--：0x00(切换成功)
（3）、把 CRC 寄存器的内容右移一位（朝低位）用 0 填补最高位，并检查右移后的移出位；
（4）、如果移出位为 0：重复第 3 步（再次右移一位）；如果移出位为 1，CRC 寄存器与多
项式 A001（1010 0000 0000 0001）进行异或；
（5）、重复步骤 3 和 4，直到右移 8 次，这样整个 8 位数据全部进行了处理；
<--：0x01 0x01(失败) Byte1：0x01(读身份证失败) 【实验步骤】 1、 打开 Visual Studio，参照下图设计界面：
2、 设置 Form 相关处理事件：
public const int DO_Switch = 0; public const int DO_HF14443 = 2; public const byte HigherHead = 0x43; public const byte LowerHead = 0xBC; //串口数据缓冲长度 public const int MAXLEN = 1024; //串口缓冲区 public byte[] byteRecBuff = new byte[MAXLEN]; //串口缓冲区现有数据长度 public int iRecDataLen = 0; //串口数据读写锁标志 public bool bLock = false; public bool PrintLock = false;
实验4 13.56M 寻卡实验例程 RFID
1、 RFID 介绍最初在技术领域，应答器是指能够传输信息回复信息的电子模块，近些年，由於射频技术发展迅猛，应答器有了新的说法和含义，又被叫做智能标签或标签。
RFID 电子电梯合格证的阅读器（读写器）通过天线与RFID 电子标签进行无线通信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。
典型的阅读器包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以及阅读器天线。
RFID 射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，可工作于各种恶劣环境。
RFID 技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。
RFID 是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。
系统由一个询问器（或阅读器）和很多应答器（或标签）组成。
2、 特性：（1）工作频率为13.56MHz ，该频率的波长大概为22m ；（2）除了金属材料外，该频率的波长可以穿过大多数的材料，但是往往会降低读取距离，感应器需要离开金属一段距离；（3）该频段在全球都得到认可，并没哟特殊的限制；（4）虽然该频率的磁场区域下降很快，但是能够产生相对均匀的读写区域； （5）该系统具有防冲撞特性，可以同时读取多个电子标签； （6）数据传输速率比低频要快，价格不是很贵。
13.56M 寻卡实验例程实验简介4.14.2 实验目的讯方公司 RFID 基础实验指导书训练目的1、 通过本实验了解RFID 的特性2、 熟悉RF500寄存器的相关配置3、 熟悉RF500寻卡操作流程训练目的1、 编写配置RF500 IO 口及寄存器的程序。
2、 编写RF500寻卡函数训练目的4.4.1 硬件部分1、 RFID 射频识别开发平台图4-12、 PC 主机一台3、 J-Link 仿真器一个4、 13.56M 读头模块一个4.3 实验内容 4.4 实验设备实验四 13.56M寻卡图4-24.4.2软件部分Keil μVision4 开发环境，J-Link 驱动程序4.5 实验知识训练目的RFID技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（Passive Tag，无源标签或被动标签），或者由标签主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动标签），解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。
RFID实验1 HF13.56MHz ISO-15693模块寻卡
图 3-8 新建项目
图 3-9 选择 Windows 窗体
图Hale Waihona Puke 3-10 新建窗体第二步：设计功能界面。 在“视图”中选择“工具箱”将会出现一些控件，把相应的控件直接拖动到空白的界面 中，再根据需要调整它的大小和位置，本实验的功能界面如图 3-11 所示，实现步骤如下。
图 3-11 寻卡界面设计
（1）项目创建完成后，右击界面，在弹出的菜单中选择“属性”选项，将 Text 属性改 为“寻卡”。
1．设计内容 在 Microsoft Visual Studio 2010 开发环境上创建 C#窗体应用程序；编写代码，通过上位 机软件完成 ISO15693 模块寻卡功能。主要目的是了解 Microsoft Visual Studio 2010 开发环境 及窗体应用程序建立；使程序通过串口与 RFID 实验系统平台建立连接；了解 RFID 实验平 台 COM 协议并实现寻卡功能。 本设计所需设备如下。 （1）软件硬件：PC（Pentium 500 以上，硬盘 80GB 以上，内存大于 1GB，Windows 操 作系统），ISO 15693M（高频 13.56MHz）RFID 原理模块（基于 8 位 AT89C54 嵌入式处理 器），ISO 15693 卡片，串口线，USB 转串口线。 （2）软件：Microsoft Visual Studio 2010。 本设计相关原理:上位机应用程序采用 C#语言开发，遵守 C#编程规范，寻卡功能根据 RFID 原理模块 COM 协议实现，使用串口线和 USB 转串口线将 PC 与 RFID 原理模块连接； 通过串口与 RFID 原理模块进行通信，最终完成寻卡的功能。 2．设计步骤 第一步：创建程序界面。 启动 Microsoft Visual Studio2010 开发平台，选择“文件”→“新建”→“项目”选项， 如图 3-8 所示。进入到如图 3-9 所示的界面，选择“Visual C#”→“Windows 窗体应用程序” 选项，然后输入名称，再单击“确定”按钮，得到 Windows 窗体，如图 3-10 所示。
RFID实验(精)
RFID基础实验-电子钱包充值
将射频卡置于刷卡区，否则充值无法成功。
RFID基础实验-电子钱包充值
系统将以有金额读出，并显示在显示屏上。
RFID基础实验-电子钱包充值
在输入金额项输入需要充值的金额，然后按确定 键。
如果手机的SIM为授权卡，将显示如下：
RFID基础实验-手机门禁
如果为未授权卡，将显示如下：
RFID基础实验-电子钱包充值
由图可见，充值完毕；然后按取消按钮退出充值 界面。
RFID基础实验-手机门禁
将2.4G模块正确的安装在开发实验平台上，如图 所示：
RFID基础实验-手机门禁
将配备的手机SIM装入普通手机中，然后开机。 如图所示：
RFID基础实验-公交车计费系统
通过上下按钮选择菜单“一卡通电子钱包演示” ，然后按确认键进入其界面，然后选择“公交车 计费系统演示”。如图所示：
RFID基础实验-公交车计费系统
将卡置于天线附近，如图所示：
RFID基础实验-手机门禁
开启开发实验平台的电源，按选择按钮进入门禁 系统演示菜单，如图所示：
RFID基础实验-手机门禁
将已开机的手机置于2.4G模块附近，可见刷卡成 功。
RFID基础实验-手机门禁
wwwxunfangcomrfid物联网教学实验深圳市讯方通信技术有限公司201106wwwxunfangcomrfid实验系统便携电脑网管主板r232wifi1356m读卡器io1356m射频卡rfwwwxunfangcomrfid基础实验将射频读写模块正确插入开发实验平台插座
13.56m 读卡原理
13.56MHz读卡原理是基于射频识别技术（RFID），该技术利用无线电波通信和存储数据。
读卡器通过发射电磁波，卡片接收到这些电磁波后，会将其转换为电流，然后由卡片中的芯片进行处理并存储。
当卡片与读卡器距离较远时，读卡器需要使用更强的电磁波来保证通信，而当距离较近时，可以使用较弱的电磁波。
这种技术被广泛应用于身份认证、门禁控制、支付等领域。
在13.56MHz的读卡系统中，通常使用的是被动式RFID标签。
这些标签由芯片和天线组成，它们被嵌入到卡片或其他物体中。
当卡片在读卡器附近时，读卡器会发出电磁波，这些电磁波会被标签的天线接收并转换为电流。
然后，标签中的芯片会接收到这个电流并对其进行处理，最后将数据返回给读卡器。
在13.56MHz的频率下，读卡器和标签之间的通信速度相对较快，同时也有较高的数据传输速率。
此外，该频率下的电磁波具有较强的穿透能力，可以穿透纸张、塑料等材料，使得读卡器可以无需接触卡片就能读取数据。
总之，13.56MHz读卡原理是基于射频识别技术，通过电磁波通信和存储数据。
该技术具有较高的数据传输速率和较强的穿透能力，被广泛应用于身份认证、门禁控制、支付等领域。
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讯方公司 RFID 基础实验指导书
1、 通过本实验了解RFID 的特性
2、 熟悉RF500寄存器的相关配置
3、 熟悉RF500寻卡操作流程
1、 编写配置RF500 IO 口及寄存器的程序。
2、 编写RF500寻卡函数
4.4.1 硬件部分
1、 RFID 射频识别开发平台
图4-1
2、 PC 主机一台
3、 J-Link 仿真器一个
4、 13.56M 读头模块一个
实验四 13.56M寻卡
图4-2
4.4.2软件部分
Keil μVision4 开发环境，J-Link 驱动程序
RFID技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（Passive Tag，无源标签或被动标签），或者由标签主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动标签），解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。
一套完整的RFID系统，是由阅读器(Reader)与电子标签(TAG)，也就是所谓的应答器(Transponder)及应用软件系统三个部份所组成, 其工作原理是Reader发射一特定频率的无线电波能量给Transponder,用以驱动Transponder 电路将内部的数据送出，此时 Reader便依序接收解读数据，送给应用程序做相应的处理。
从RFID 卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应方式来看，大致上可以分成：感应耦合(Inductive Coupling) 及后向散射耦合(Backscatter Coupling)两种。
一般低频的RFID大都采用第一种式, 而较高频大多采用第二种方式。
阅读器根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装置，是RFID系统信息控制和处理中心。
阅读器通常由耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元组成。
阅读器和应答器之间一般采用半双工通信方式进行信息交换，同时阅读器通过耦合给无源应答器提供能量和时序。
在实际应用中，可进一步通过Ethernet或WLAN等实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。
应答器是RFID系统的信息载体，目前应答器大多是由耦合原件（线圈、微带天线等）和微芯片组成无源单元。
讯方公司 RFID基础实验指导书
13.56M读头硬件原理图，如图4-3。
图4-3 13.56M读头原理图
1、启动Keil μVision4，新建一个项目工程13.56M_READER，添加常用组，并添加相应库函数(详细步骤参考实验二)；
2、在user文件中建立main.c,SystemInit.c,PublicFuc.c文件；
3、新建一个组Interrupts，从Interrupts中添加stm32f10x_it.c文件；
4、新建一个组Beep、Leds、Key、Lcd、Relay、13_56M，在其中中编写相应的驱动代码；
5、新建一个组Ucos,从ucosii中添加所有.c和.asm文件；
6、新建一个组lib，从STM32Lib中添加所有.c文件；
7、新建一个组startup，从STM32Lib中的 startup文件中添加
startup_stm32f10x_hd.s文件；
8、编译链接工程，并生成hex 文件，所有文件如下图4-4所示：
实验四 13.56M 寻卡
图4-4 文件示意图
9、 将J-Link 仿真器接入RFID 射频识别开发平台上,USB 接口连入PC 机，插好电源，并打开开发实验箱上的电源开关，如图4-5；
图4-5 硬件连接示意图
RFID 读头
J-LINK 转接板
此处不用接电源
电源接口 电源开关 J-LINK 接口
显示屏
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10、 选择【Debug 】->【Start/Stop Debug Session 】,启动J-Link 进行仿真调试；
11、 选择【Debug 】->【run 】或者按快捷键“F5”,运行程序；
12、 验证完毕后，退出J-Link 仿真界面，关闭Keil μVision4软件；关闭硬件电源，整理桌面；
13、 实验完毕。
1
、 验证13.56M 读卡识别范围
2、 验证读13.56M 寻卡是否成功，如图4-6所示。
图4-6 实验结果
1、IO 配置函数
void MFRC500Init(void) {
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; /*使能GPIOE 时钟*/
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOE, ENABLE); /*使能GPIOD 、GPIOG 和AFIO 时钟*/
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD|RCC_APB2Periph_GPIOG|RCC_APB2Peri ph_AFIO, ENABLE);
实验四 13.56M寻卡
/*设置端口PG7-PG12（除PG9），推挽输出，50M时钟速度*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = 0x003B<<7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(MFRC500_GPIOG, &GPIO_InitStructure);
/*设置端口PD3 - PD10，推挽输出，50M时钟速度*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = 0x00FF<<3;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(MFRC500_GPIOD, &GPIO_InitStructure);
/*控制引脚初始化*/
MFRC500_ALE_CLR();
MFRC500_PD_CLR();
MFRC500_CS_SET();
MFRC500_WR_SET();
MFRC500_RD_SET();
/*设置PG9为上拉输入*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
GPIO_Init(MFRC500_GPIOG, &GPIO_InitStructure);
/*连接IO口到中断线*/
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOG, GPIO_PinSource9);
/* 配置中断线9为下降沿触发*/
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line9;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
}
分析：这是初始化函数，首先开启相应的端口时钟和端口复用时钟，然后设置端口PG7-PG12（除PG9）和PD3 - PD10为推挽输出，50M时钟速度，将PG9口设置为上拉输入，接着对控制引脚进行初始化。
之后进行中断的配置，配置中断线9为下降沿触发。
2、RFID寻卡和处理任务
void RFID_Task(void* p_arg)
{
MFRC_AppReset(); //复位和配置读头
for( ;; )
{
MFRC500Handle.oper_block = USER_BACKUP_0_BLOCK;
讯方公司 RFID基础实验指导书
if (MFRC_AppFindCard() == MFRC_OK) //寻到卡
{
LcdShowFlag = LcdShowFlag|0x0001; //显示有卡
OSSemPost(BeepSem);
}
else
LcdShowFlag = LcdShowFlag&0xfffe; //显示无卡
OSTimeDlyHMSM(0,0,0,100);
}
}
分析：这是寻卡以及处理的任务，首先需要对读头进行复位和配置，然后调用函数MFRC_AppFindCard()进行寻卡，若寻卡成功，则设置LCD显示标志位LcdShowFlag，然后再显示屏上显示有卡。
思考题
1、更改程序，实现卡原始ID显示程序。