Nghiên cứu thiết kế hệ thống nhận dạng thẻ vô tuyến thông minh (RFID) ứng dụng trong quản lý nhân sự

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI -o0o LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH: ĐO LƯỜNG VÀ CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHẬN DẠNG THẺ VÔ TUYẾN THÔNG MINH (RFID) ỨNG DỤNG TRONG QUẢN LÝ NHÂN SỰ NGUYỄN LINH LAN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS-TS Phạm Thị Ngọc Yến Hà Nội - 2008 LỜI CẢM ƠN Sau thời gian thực tập nghiên cứu Trung tâm MICA – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, hoàn thành luận văn “Nghiên cứu thiết kế hệ thống nhận dạng thẻ vô tuyến RFID ứng dụng quản lý nhân sự” theo yêu cầu giao luận văn cao học Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Trung tâm MICA nơi tạo điều kiện cho thực tập nghiên cứu làm luận văn Qua xin chân thành cảm ơn TS Eric Castelli, TS Nguyễn Thị Lan Hương, TS Nguyễn Quốc Cường, ThS Nguyễn Việt Tùng nhiều cán nghiên cứu khác giúp đỡ hoàn thành tốt luận văn Đặc biệt xin gửi tới PGS-TS Phạm Thị Ngọc Yến lòng biết ơn sâu sắc, người trực tiếp hướng dẫn tạo điều kiện giúp đỡ hoàn thành luận văn Xin bảy tỏ lòng biết ơn tới Ban chủ nhiệm thày cô Bộ môn Kỹ thuật Đo Tin học công nghiệp tạo điều kiện, động viên giúp đỡ suốt trình học tập chương trình đào tạo thạc sỹ vừa qua Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình bạn bè khóa học ủng hộ, khích lệ để yên tâm học tập, nghiên cứu trưởng thành ngày hôm Một lần xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 20 tháng năm 2008 -2Thiết kế hệ thống nhận dạng thẻ vô tuyến RFID ứng dụng quản lý nhân CÁC THUẬT NGỮ SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN STT Thuật ngữ Ý nghĩa RFID Radio Frequency Identification ATM Automatic Teller Machine AC Alternating Current DC Direct Current RO Read Only RW Read Write WORM CRC ID 10 CMOS 11 EEPROM 12 ISO International Organization for Standardization 13 EPC Electrical Product Code 14 HDX Half Duplex 15 FDX Full Duplex 16 SEQ Sequential 17 TTL Transistor – Transistor Logic 18 ASIC Application Specific Integrated Circuit 19 AM Amplitude Modulation 20 OOK On-off Keying 21 ASK Amplitude Shift Keying 22 FSK Frequency Shift Keying 23 PSK Phase Shift Keying Nguyễn Linh Lan Write Once Read Many Cyclic Redundancy Check Identification Complementary Metal-Oxide Semiconductor Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory Đo lường hệ thống điều khiển -3Thiết kế hệ thống nhận dạng thẻ vô tuyến RFID ứng dụng quản lý nhân MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU - CHƯƠNG 1: 1.1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG RFID - 11 - Khái niệm hệ thống RFID - 11 - 1.1.1 Thẻ RFID (RFID Tag) - 14 1.1.1.1 Các thành phần thẻ RFID - 14 1.1.1.2 Phân loại thẻ RFID - 17 1.1.2 Đầu đọc (Reader) - 21 1.1.2.1 Nhiệm vụ chức - 21 1.1.2.2 Các thành phần đầu đọc - 23 1.1.3 Cơ chế trao đổi lượng liệu - 27 1.1.3.1 Cơ chế trao đổi lượng - 27 1.1.3.2 Truyền liệu từ thẻ sang đầu đọc - 30 1.1.3.3 Cơ chế truyền liệu từ đầu đọc sang thẻ - 30 1.1.4 Các dải tần số hoạt động - 33 1.1.5 Ưu nhược điểm hệ thống RFID - 36 1.1.5.1 Ưu điểm - 36 1.1.5.2 Nhược điểm - 36 1.2 Tình hình phát triển công nghệ RFID - 37 1.2.1 Tình hình phát triển - 37 1.2.1.1 Tiềm sử dụng - 37 1.2.1.2 Thế hệ thứ (Gen ) - 38 1.2.1.3 Các chuẩn xây dựng cho công nghệ RFID - 38 1.2.2 Các ứng dụng RFID - 39 1.3 Mục tiêu nhiệm vụ luận văn - 41 1.3.1 Mục tiêu - 41 1.3.2 Nhiệm vụ thiết kế - 42 CHƯƠNG 2: 2.1 LỰA CHỌN TÍNH TOÁN THIẾT KẾ - 43 - Lựa chọn linh kiện - 43 - 2.1.1 Thẻ (Tag) RFID - 43 2.1.1.1 Mô tả chung - 43 Nguyễn Linh Lan Đo lường hệ thống điều khiển -4Thiết kế hệ thống nhận dạng thẻ vô tuyến RFID ứng dụng quản lý nhân 2.1.1.2 Các tag loại EM4102 sử dụng - 46 - 2.1.2 IC RFID - 48 2.1.2.1 Mô tả chung - 48 2.1.2.2 Các khối chức - 51 2.1.3 VĐK PIC 16F876A - 56 2.1.3.1 Đặc điểm PIC 16F876A - 56 2.1.3.2 Cấu trúc dung lượng nhớ - 59 2.2 Thiết kế chi tiết phần cứng - 60 2.2.1 Sơ đồ khối hệ thống - 60 2.2.2 Các khối chức - 61 2.2.2.1 Khối nguồn - 61 2.2.2.2 Khối HF - 61 2.2.2.3 Khối điều khiển - 62 2.2.2.4 Khối hiển thị - 63 2.2.2.5 Khối truyền thông nối tiếp RS-232 - 64 2.2.3 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch - 64 CHƯƠNG 3: 3.1 THIẾT KẾ ANTEN CHO ĐẦU ĐỌC RFID - 66 - Nghiên cứu nguồn lượng trường điện từ nuôi thẻ RFID - 66 - 3.1.1 Từ trường anten tạo - 66 3.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến lượng nuôi thẻ RFID - 70 3.1.2.1 Điện áp cảm ứng thẻ - 70 3.1.2.2 Vị trí hai anten - 70 3.1.2.3 Công suất phát anten đầu đọc - 72 3.1.3 Khảo sát cường độ từ trường anten - 73 3.2 Thiết kế anten cho đầu đọc tần số 125 kHz - 77 3.3 Điều chỉnh thiết kế anten cho phù hợp - 80 3.3.1 Điều chỉnh tín hiệu anten - 80 3.3.2 Quan hệ bán kính anten khoảng cách đọc - 81 CHƯƠNG 4: 4.1 PHẦN MỀM ỨNG DỤNG - 82 - Chương trình phần mềm cho vi điều khiển PIC16F876A - 82 - 4.1.1 Lưu đồ thuật toán - 82 4.1.2 Chương trình nạp Tinybootloader cho VĐK PIC - 83 4.2 Phần mềm hiển thị mã ID - 85 Nguyễn Linh Lan Đo lường hệ thống điều khiển -5Thiết kế hệ thống nhận dạng thẻ vô tuyến RFID ứng dụng quản lý nhân 4.3 Phần mềm RFID quản lý nhân - 87 - CHƯƠNG 5: 5.1 5.2 5.3 5.4 THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG - 91 - Thử nghiệm hệ thống đầu đọc RFID - 91 Thử nghiệm thiết kế anten - 93 Đánh giá hệ thống - 94 Hướng phát triển - 96 - TÀI LIỆU THAM KHẢO - 98 - Nguyễn Linh Lan Đo lường hệ thống điều khiển -6Thiết kế hệ thống nhận dạng thẻ vô tuyến RFID ứng dụng quản lý nhân DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1-1 Các kỹ thuật nhận dạng tự động - 12 Hình 1-2 Hệ thống RFID - 13 Hình 1-3 Đầu đọc thẻ không tiếp xúc RFID ứng dụng thực tế - 14 Hình 1-4 Các thành phần Tag RFID - 15 Hình 1-5 Sơ đồ khối vi mạch Tag RFID thụ động - 16 Hình 1-6 Thủ tục master-slave Application software, reader tag - 22 Hình 1-7 Các thành phần đầu đọc - 24 Hình 1-8 Sơ đồ khối khối HF cho hệ thống RFID ghép nối cảm ứng - 25 Hình 1-9 Sơ đồ khối khối điều khiển - 27 Hình 1-10 Từ trường dao động (magnetic alternating field) cuộn dây anten thẻ sinh - 28 Hình 1-11 Năng lượng sinh từ từ trường dao động phía đầu đọc cung cấp lượng cho thẻ qua ghép nối cảm ứng .- 29 Hình 1-12 Tín hiệu điều biên ASK - 31 Hình 1-13 Tín hiệu điều tần FSK - 31 Hình 1-14 Tín hiệu điều pha PSK - 32 Hình 1-15 Các chế truyền liệu FDX, HDX, SEQ - 33 Hình 2-1 Sơ đồ chip EM4102 - 44 Hình 2-2 Sơ đồ khối IC EM4102 - 44 Hình 2-3 Phân chia 64 bits nhớ EM4102 - 46 Hình 2-4 Mã hóa liệu dạng mã Manchester - 46 Hình 2-5 Sơ đồ bố trí chân EM4095 .- 49 Hình 2-6 Cấu hình EM4095 dùng chế độ Read Only .- 50 Hình 2-7 Cấu hình EM4095 dùng chế độ Read Write .- 50 Hình 2-8 Sơ đồ khối EM4095 - 51 Hình 2-9 Chế độ hoạt động Read Only - 54 Hình 2-10 Chế độ hoạt động Read Write .- 55 Hình 2-11 Sơ đồ chân PIC 16F876A .- 57 Hình 2-12 Cấu trúc dung lượng nhớ PIC 16F876A - 59 Hình 2-13 Sơ đồ khối đầu đọc RFID .- 60 Hình 2-14 Sơ đồ nguyên lý khối nguồn - 61 Hình 2-15 Sơ đồ nguyên lý khối IC RFID EM4095 - 62 Hình 2-16 Sơ đồ nguyên lý khối điều khiển dùng PIC 16F876A - 63 Hình 2-17 Sơ đồ nguyên lý khối hiển thị LCD - 64 Hình 2-18 Sơ đồ nguyên lý khối truyền thông nối tiếp RS-232 - 64 Hình 2-19 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch - 65 Hình 3-1 Từ trường H sinh dòng điện I .- 66 Nguyễn Linh Lan Đo lường hệ thống điều khiển -7Thiết kế hệ thống nhận dạng thẻ vô tuyến RFID ứng dụng quản lý nhân Hình 3-2 Từ trường H sinh cuộn dây .- 67 Hình 3-3 Mạch điện mô tả tượng cảm ứng từ - 68 Hình 3-4 Mạch điện tương đương thẻ RFID - 69 Hình 3-5 Vị trí anten đầu đọc anten thẻ tạo nên góc ϑ - 71 Hình 3-6 Vùng từ trường anten đầu đọc với vị trí khác anten thẻ .- 71 Hình 3-7 Mạch tương đương đơn giản hóa anten phía đầu đọc - 72 Hình 3-8 Sơ đồ thay anten phía đầu đọc .- 73 Hình 3-9 Khảo sát phụ thuộc cường độ từ trường H vào yếu tố R x - 75 Hình 3-10 Sự phụ thuộc cường độ từ trường vào bán kính vòng dây - 76 Hình 3-11 Sự phụ thuộc cường độ từ trường vào khoảng cách từ - 77 Hình 3-12 Mạch anten đầu đọc .- 78 Hình 3-13 Công thức tính giá trị điện cảm cuộn cảm anten đầu đọc .- 79 Hình 3-14 Đo tín hiệu Osciloscope - 80 Hình 4-1 Giao diện chương trình nạp chip Tinybootloader - 84 Hình 4-2 Phần mềm hiển thị mã ID - 86 Hình 4-3 Giao diện Tab Giam sat vao/ra - 88 Hình 4-4 Giao diện Tab Quan ly ho so .- 89 Hình 4-5 Thiết lập cổng COM dể truyền liệu cho phần mềm .- 89 Hình 5-1 Mạch cứng đầu đọc RFID .- 91 Hình 5-2 Đầu đọc RFID hoàn chỉnh - 92 Hình 5-3 Khoảng cách đọc với thẻ PVC - 92 Hình 5-4 Phần mềm RFID quản lý nhân - 93 - Nguyễn Linh Lan Đo lường hệ thống điều khiển -8Thiết kế hệ thống nhận dạng thẻ vô tuyến RFID ứng dụng quản lý nhân LỜI MỞ ĐẦU Càng ngày công nghệ hướng đến đơn giản, tiện lợi đặc trưng quan trọng khả không dây (wireless) Thiết bị không dây giới di động làm cho người giải phóng, tự thoải mái Một thiết bị chủ yếu hướng phát triển “Hệ thống nhận dạng tần số vô tuyến” – RFID (Radio Frequency Identification), thiết bị di động thụ động (Passive Mobile Device), coi cách mạng hệ thống nhúng môi trường tương tác Trên giới, nhắc đến từ RFID người không xa lạ ứng dụng đa dạng trở nên phổ biến đời sống sinh hoạt công nghiệp, y tế, dịch vụ, quân khắp nước Đây phương pháp tin cậy để phát giám sát điện tử, dạng phương pháp truyền thông tin vô tuyến Cũng hiểu RFID loại mã vạch điện tử, liệu mã hóa dạng bit, truyền nhận biết thông qua sóng vô tuyến Công nghệ RFID thật không mới, mà nghiên cứu phát triển suốt 50 năm qua, vòng thập kỷ gần công nghệ thực bước vào thực tiễn Thống kê giới cho thấy công nghệ RFID đem lại doanh thu tỉ USD/năm, số tăng gấp lần năm tới mức chữ số 10 năm tới Với phát triển chóng mặt công nghệ RFID vậy, Việt Nam không nằm xu phát triển khoa học kỹ thuật chung giới Mặc dù Việt Nam khái niệm RFID mẻ có số trung tâm khoa học nghiên cứu công nghệ Viện Khoa học Công nghệ thông tin thuộc Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam nghiên cứu thiết kế hệ thống khóa từ Nguyễn Linh Lan Đo lường hệ thống điều khiển -9Thiết kế hệ thống nhận dạng thẻ vô tuyến RFID ứng dụng quản lý nhân dùng RFID hay Trung tâm công nghệ cao thuộc Viện Điện tử-Tin học-Tự động hóa thiết kế xây dựng hệ thống quản lý tự động thẻ RFID để ứng dụng hệ thống thu phí cầu đường Tuy nhiên gần chưa có triển khai ứng dụng thực tế RFID quy mô lớn hay thương mại hóa sản phẩm RFID nước ta Với mục đích bước đầu nghiên cứu triển khai ứng dụng công nghệ RFID vào thực tế, luận văn cao học “Nghiên cứu thiết kế hệ thống nhận dạng thẻ vô tuyến RFID ứng dụng quản lý nhân sự” chọn hướng nghiên cứu RFID dải tần số thấp xây dựng hệ thống nhận dạng RFID hoàn chỉnh dùng công việc quản lý nhân văn phòng quan, cách tiếp cận công nghệ dễ dàng mang lại hiệu cao Đây hệ thống RFID có khả theo dõi, giám sát truy nhập với nhân viên văn phòng lưu lại liệu truy nhập phục vụ cho mục đích sau chấm công RFID lần đầu xuất ứng dụng truy nhập theo dõi năm 1980 nhanh chóng thu hút ý khả theo dõi đối tượng chuyển động Khi công nghệ cải tiến, có nhiều ứng dụng sử dụng thẻ RFID Khi tìm hiểu, nghiên cứu nắm vững công nghệ RFID từ ứng dụng đơn giản hoàn toàn phát triển lên sản phẩm cao cấp với phạm vi ứng dụng rộng rãi đưa thị trường Nội dung luận văn tập trung vào vấn đề sau: - Nghiên cứu công nghệ nhận dạng sóng vô tuyến RFID - Nghiên cứu chế trao đổi lượng nhãn đầu đọc RFID - Thiết kế chế tạo thử nghiệm hệ thống đầu đọc nhãn RFID tần số thấp - Xây dựng sở liệu - Lập trình chương trình quản lý hệ thống Nhằm thực đầy đủ nội dung đặt trên, luận văn xếp chia thành chương chính: - Chương 1: Tổng quan hệ thống RFID Nguyễn Linh Lan Đo lường hệ thống điều khiển Thiết kế hệ thống nhận dạng nhãn vô tuyến thông minh RFID Sơ đồ chân RB3:RB0 cổng B sau : Hình I.4 Sơ đồ chân RB3:RB0 cổng B chân cổng B RB7:RB4 có đặc điểm tạo ngắt có thay đổi Khi cấu hình đầu vào tạo ngắt có tín hiệu vào (Capture) Khi cấu đầu phải so sánh để tạo ngắt, tín hiệu đầu vào có giá trị với giá trị đặt trước mong muốn ngắt sinh (Compare) Các ngắt cho phép không cho phép nhận biết dựa vào ghi INTCON Hình I.5 Sơ đồ chân RB7:RB cổng B Nguyễn Linh Lan Đo lường hệ thống điều khiển Thiết kế hệ thống nhận dạng nhãn vô tuyến thông minh RFID c PORTC ghi TRISC : PORTC cổng chiều với chân vào/ra Thanh ghi định chiều tương ứng TRISC (1 = input; = output).PORTC định nghĩa để sử dụng cho chế độ chuyền tin nối tiếp Khi chế độ I2C cho phép, PORTC [3:4] cấu hình để sử dụng với chế độ I2C thường Cấu trúc chân cổng sau : Hình I.6 Sơ đồ khối chân RC[0:2] RC[5:7] Hình I.7 Sơ đồ khối chân RC[3:4] Nguyễn Linh Lan Đo lường hệ thống điều khiển Thiết kế hệ thống nhận dạng nhãn vô tuyến thông minh RFID Bộ nhớ liệu EEPROM nhớ chương trình FLASH Hai nhớ đọc viết được, nhiên đọc nhớ ta dùng chế độ địa trực tiếp mà phải dùng chế độ gián tiếp thông qua ghi SFRs (Special FunctionRegister ) Các ghi SERs gồm : EECON1 EECON2 EEDATA EEDATH EEADR EEADRH EEDATA giữ bit data cho việc đọc viết EEADR lưu giữ bits liệu để truy cập nhớ Bộ nhớ có địa vùng : 00h đến FFh Ta kết hợp : • EEDATH : EEDATA tạo 14 bits data • EEADRH : EEADR tạo 13 bits địa Lúc ta sử dụng chúng để truy cập 8K words EEPROM vùng có địa 0000h đến 3FFFh a Thanh ghi EEADR : Đây ghi địa địa hoá lớn lên đến 256bytes nhớ liệu EEPROM 8K words nhớ chương trình FLASH Khi lựa chọn giá trị địa chương trình, bytes địa cao viết tới ghi EEADRH byte địa thấp viết tới ghi EEADR Khi lựa chọn giá trị địa liệu dùng byte địa thấp viết ghi EEADR b Các ghi EECON1 EECON2 : EECON1 ghi điều khiển cho việc truy cập nhớ Nguyễn Linh Lan Đo lường hệ thống điều khiển Thiết kế hệ thống nhận dạng nhãn vô tuyến thông minh RFID EECON2 ghi vật lý Đọc EECON2 tất Thanh ghi EECON2 ghi sử dụng để dành riêng cho việc viết tới nhớ Cấu trúc bits ghi EECON1 sau : EEPGD - - - WRER WREN WR RD R Bit : bit chọn nhớ chương trình hay nhớ liệu EEPROM = cho truy cập nhớ chương trình = cho truy cập nhớ liệu Bit : : Bit : WRERR : bit cờ báo lỗi EEPROM = Việc viết kết thúc sớm (Do Reset) = Việc viết hoàn thành Bit : WREN : bit cho phép viết đến EEPROM hay không = cho phép = không cho phép Bit : bit điều khiển việc viết = Bắt đầu chu kỳ viết Bit xoá phần cứng việc viết hoàn thành = Chu kỳ cuối viết đến EEPROM Bit : RD : bit điều khiển việc đọc = Bắt đầu đọc Xoá phần cứng đặt thiết lập phần mềm = Không bắt đầu đọc EEPROM TIMER Các đặc điểm Timer0 : Hoạt động chế độ Timer/Counter bits Nguyễn Linh Lan Đo lường hệ thống điều khiển Thiết kế hệ thống nhận dạng nhãn vô tuyến thông minh RFID Có thể đọc viết Có thể chọn Clock Clock Lựa chọn sườn xung cho Clock Lập trình Prescaler Khi tràn Timer0 có ngắt giá trị thay đổi từ FFh xuống 00h Timer0 điều khiển ghi OPTION_REG Trong chế độ (Timer/Counter) Timer Counter tăng giá trị theo sườn lên hay xuống xung mà lựa chọn Prescaler lựa chọn bits PS2 : PS0 ghi OPTION_REG Bit PSA ghi OPTION_REG để xác định xem Prescaler dùng cho Timer (0) hay cho chế độ Watchdog Timer (1) Hình I.8 Cấu trúc sơ đồ khối Timer0 Các ghi dành cho Timer0 gồm : TMR0; INTCON; OPTION_REG TRIA TIMER Các đặc điểm Timer1 Hoạt động Timer/Counter 16 bits Nguyễn Linh Lan Đo lường hệ thống điều khiển Thiết kế hệ thống nhận dạng nhãn vô tuyến thông minh RFID Có thể đọc viết Có ngắt tràn giá trị thay đổi từ FFFFh xuống 0000h Được Reset từ CCP module trigger Timer1 có ghi điều khiển T1CON Thanh ghi thể sau : - - T1CKPS T1CKPS T1OSCE T1SYN TMR1C TMR1O C S N N Bit bit 4: T1CKPS1 : T1CKPS0 bit chọn Prescaler cho xung nhịp vào 11 = : 10 = : 01 = : 00 = : Bit : T1OSCEN : bit điều khiển việc cho phép Timer1 Oscillator hay không = cho phép = tắt Bit : /T1SYNC : bit điều khiển xung đồng vào từ Nếu TMR1CS = : = không chọn xung không đồng từ vào = có chọn Nếu TMR1CS = bit không quan tâm Bit : TMR1CS : ghi lựa chọn ngồn xung nhịp cho Timer1 = chọn xung = lấy xung (f/4) Bit : TMR1ON : bit bật ngắt Timer1 = bật Timer1 = ngừng Timer1 Nguyễn Linh Lan Đo lường hệ thống điều khiển Thiết kế hệ thống nhận dạng nhãn vô tuyến thông minh RFID Khi hoạt động Timer, Timer1 tăng sau chu kỳ lệnh Khi hoạt động Counter tăng sườn lên xung Clock vào Sơ đồ khối Timer1 mô tả sau : Hình I.9 Sơ đồ khối Timer1 Ta sử dụng Timer1 để tạo ngắt có tràn Timer1 từ FFFFh xuống 0000h Các ghi liên quan : INTCON; PIR1; PIE1; TMR1L; TMR1H; T1CON TIMER Các đặc điểm Timer2 : Hoạt động Timer bits với ghi tương ứng TMR2 Hoạt động ghi đoạn bit (PR2) Có thể đọc viết chế độ Có thể lập trình để chọn Prescaler (1:1; 1:4 1:16) Có thể lập trình để chọn Postscaler (1:1 tới 1:16) Có thể tạo ngắt TMR2 Nguyễn Linh Lan Đo lường hệ thống điều khiển Thiết kế hệ thống nhận dạng nhãn vô tuyến thông minh RFID Có chọn lựa chế độ SSP sử dụng đầu TME2 để tạo xung nhịp dịch Timer2 có ghi điều khiển tương ứng T2CON Timer2 tắt cách xoá bit điều khiển TMR2ON ghi T2CON Thanh ghi T2CON sau : - TOUTPS TOUTPS TOUTPS TOUTPS TMR2O T2CKPS T2CKPS N Bit : : TOUTPS3 : TOUTPS0 : bit chọn Postscaler 0000 = : 0001 = : …… 1111 = : 16 Bit : TMR2ON : bit tắt/bật Timer2 = bật Timer2 = tắt Timer2 Bit : : T2CKPS1 : T2CKPS0 : bit chọn lựa Prescaler 00 = : 01 = : 1x = : 16 Timer2 thường dùng để điều chế độ rộng xung (PWM) chế độ PWM TMR2 đọc viết được, xoá Reset Dĩ nhiên giống Timer0 Timer1 ta dùng Timer2 để tạo ngắt Nguyễn Linh Lan Đo lường hệ thống điều khiển Thiết kế hệ thống nhận dạng nhãn vô tuyến thông minh RFID Hình I.10 Sơ đồ khối Timer2 ghi cần quan tâm chế độ này: INTCON; PIR1; PIE1; TMR2; T2CON PR2 II- Mã Manchester: Phương pháp mã hóa liệu IC EM4102 (dùng thẻ RFID) mã Manchester Mã Manchester dạng dẫn xuất sử dụng rộng rãi truyền thông công nghiệp mà phổ biến các hệ thống truyền liệu khác Thực chất, phương pháp điều chế pha xung, tham số thông tin thể qua sườn xung Bit mã hóa sườn lên, bit sườn xuống xung chu kỳ bit T, ngược lại (Manchester II) Hình I.13 Mã hóa bit theo dạng Manchester * Đặc điểm: - Thay đổi thời khoảng bit Nguyễn Linh Lan Đo lường hệ thống điều khiển Thiết kế hệ thống nhận dạng nhãn vô tuyến thông minh RFID - Thay đổi vừa tín hiệu đồng vừa liệu - L→H biểu diễn - H→L biểu diễn Như thấy rõ hình vẽ, đặc điểm tín hiệu có tần số tương đương với tần số nhịp bus, xung sử dụng việc đồng hóa bên gửi bên nhận Sử dụng tín hiệu lưỡng cực, dòng chiều bị triệt tiêu Do phương pháp thích hợp với ứng dụng đòi hỏi khả đồng tải nguồn Một điểm đáng lưu ý sử dụng sườn xung, mã Manchester bền vững nhiễu bên Nguyễn Linh Lan Đo lường hệ thống điều khiển Thiết kế hệ thống nhận dạng nhãn vô tuyến thông minh RFID III- Chương trình phần mềm điều khiển PIC 16F876A: // - Ex_rfid_rs232.c \\ #define USE_LCD #define USE_4102TAG // Su dung loai the ReadOnly #define USE_4150TAG // Su dung loai the RW #define USE_RS232 #include //seting the u-chip #device *=16 #fuses HS,NOWDT,NOPROTECT,NOLVP,NOBROWNOUT,PUT #use delay(clock=20000000) #if USE_RS232 #use rs232(baud=9600, xmit=PIN_C6, rcv=PIN_C7) #endif // definition of LEDs #define GREEN_LED PIN_A0 #define YELLOW_LED PIN_A1 #define RED_LED PIN_A2 #include "drivers/em4095.c" #if USE_4102TAG #include "drivers/em4102.c" #endif #if USE_4150TAG #include "drivers/em4150.c" #endif #if USE_LCD #include "drivers/lcd_4bit.c" #endif //int8 msg[32]; //two-color LED states typedef enum {OFF, GREEN, RED} LEDcolor; // Ham dieu khien two-color LED void twoColorLED(LEDcolor color) { switch(color) { case OFF: output_low(PIN_A3); output_low(PIN_A5); break; case GREEN: Nguyễn Linh Lan Đo lường hệ thống điều khiển Thiết kế hệ thống nhận dạng nhãn vô tuyến thông minh RFID output_high(PIN_A3); output_low(PIN_A5); break; case RED: output_low(PIN_A3); output_high(PIN_A5); break; } } // RFID database, Luu tru ma cua the tag EEPROM // Su dung de so sanh doc cac tag #define EEPROMCEIL 20 // MUST be under 255-5=250 #define EEPROMBASE 0x2100 // base address of EEPROM #rom EEPROMBASE = { 32,198,144,198,228, 1, 2, 3, 4, 5, 32,200,141, 50, 60 } // EEPROM data int8 code[5]; //Kiem tra ma cua the voi co so du lieu luu trogn EEPROM // Phuc vu cho viec nhan dang chu the int check_id(int8* data) { int8 tmp[5]; int i,j; j=0; while(j4) } else { Nguyễn Linh Lan Đo lường hệ thống điều khiển Thiết kế hệ thống nhận dạng nhãn vô tuyến thông minh RFID cpuTick++; if (cpuTick == 20) { cpuTick = 0; output_toggle(RED_LED); if(lcdCleared == 0) { lcdCleared = 1; lcd_setpos(2,0); printf(lcd_putchar," "); output_low ( LCD_BL ); // Turn Led OFF printf("RFID Reader\n\r"); } } } // end if(read_4102(code)) } } Nguyễn Linh Lan Đo lường hệ thống điều khiển ... nghệ RFID vào thực tế, luận văn cao học Nghiên cứu thiết kế hệ thống nhận dạng thẻ vô tuyến RFID ứng dụng quản lý nhân sự chọn hướng nghiên cứu RFID dải tần số thấp xây dựng hệ thống nhận dạng. .. Đo lường hệ thống điều khiển - 11 Thiết kế hệ thống nhận dạng thẻ vô tuyến RFID ứng dụng quản lý nhân CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG RFID 1.1 Khái niệm hệ thống RFID Nhận dạng nhãn vô tuyến (Radio... – OCR) nhận dạng nhãn vô tuyến (RFID) Nguyễn Linh Lan Đo lường hệ thống điều khiển - 12 Thiết kế hệ thống nhận dạng thẻ vô tuyến RFID ứng dụng quản lý nhân Hình 1-1 Các kỹ thuật nhận dạng tự