Tarjeta demo para Lector RFID (ID

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Nota de Aplicación numero
Documentos asociados:
Tarjeta demo para Lector
RFID
(ID-20, ID12)
Dispositivo:
ID-12 ò ID-2
PCB-697
Resumen.
En esta nota de aplicación se mostrar el funcionamiento del
modulo ID-12 para lector de tarjetas a una frecuencia de
125 kHz, utilizando un PIC16F84A, mostrando el numero
de identificación de la tarjeta en un display alfanumérico
de 16x2, así como el envió de los datos al puerto serial. Se
abordara una abreve descripción de sus posibles
aplicaciones.
Palabras clave:
RFID,ID-12,PIC16F84A
3.
Cuando la alimentación llega a ser suficiente el
circuito transmite sus datos.
4. El interrogador detecta los datos transmitidos por la
tarjeta como una perturbación del propio nivel de la
señal.
La señal recibida por el interrogador desde la tarjeta está a
un nivel de -60 db por debajo de la portadora de
transmisión.
Podemos encontrar además dos tipos de interrogadores
diferentes:
•
Introducción.
La tecnología de autoidentificación por radiofrecuencia o,
lo que es lo mismo, Radio Frequency Identification
Devices (RFID) se basa en unas etiquetas electrónicas o
tags que se componen de un chip y una pequeña antena.
Estas etiquetas se pueden incorporar a todos los productos
y hacen posible identificarlos a distancia y controlarlos a lo
largo de toda la cadena de distribución, desde el fabricante
hasta el comprador. Además, permiten almacenar múltiples
informaciones referentes al artículo portador de las
mismas.
Teoría
Todo sistema RFID se compone de un interrogador o
sistema de base que lee y escribe datos en los dispositivos
y un "transponder" o transmisor que responde al
interrogador.
1.
El interrogador genera un campo de radiofrecuencia,
normalmente conmutando una bobina a alta
frecuencia. Las frecuencias usuales van desde 125
Khz hasta la banda ISM de 2.4 Ghz, incluso más.
2. El campo de radiofrecuencia genera una corriente
eléctrica sobre la bobina de recepción del
dispositivo. Esta señal es rectificada y de esta
manera se alimenta el circuito.
•
Sistemas con bobina simple, la misma bobina
sirve para transmitir la energía y los datos. Son
más simples y más baratos, pero tienen menos
alcance.
Sistemas interrogadores con dos bobinas, una para
transmitir energía y otra para transmitir datos. Son
más caros, pero consiguen unas prestaciones
mayores
¿Y…cómo funciona?
Para que la tecnología RFID funcione, son necesarios tres
elementos básicos: una etiqueta electrónica o tag, un lector
de tags y una base de datos. Las etiquetas electrónicas
llevan un microchip incorporado que almacena el código
único identificativo del producto al que están adheridas. El
lector envía una serie de ondas de radiofrecuencia al tag,
que éste capta a través de una pequeña antena. Estas ondas
activan el microchip, que, mediante la microantena y la
radiofrecuencia, transmite al lector cual es el código único
del artículo. En definitiva, un equipo lector envía una señal
de interrogación a un conjunto de productos y estos
responden enviando cada uno su número único de
identificación. Por este motivo, se dice que la tecnología
RFID es una tecnología de auto-identificación.
Una vez el lector ha recibido el código único del producto,
se podría transmitir a una base de datos, donde se han
almacenado previamente las características del artículo en
cuestión: fecha de caducidad, material, peso,
dimensiones...
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De este modo se hace posible consultar la identidad de una
mercancía en cualquier momento y fácilmente durante toda
la cadena de suministro.
Aplicaciones
Hay algunas nuevas aplicaciones y otras que se prevén para
el futuro. Una de las aplicaciones con más futuro son las
etiquetas identificadoras poco a poco sustituirán en muchos
casos a las típicas etiquetas de códigos de barras.
Así se pueden usar para identificar envíos de cartas o
paquetes en correos o agencias de transporte. Los chips
identificadores de animales y mascotas también son de este
tipo.
Figura 1
Protocolos y opciones
Normalmente el sistema de modulación usado es
modulación de amplitud (AM) con codificación tipo
Manchester NRZ.
Para conseguir mayor alcance y más inmunidad al ruido
eléctrico se utilizan sistemas más sofisticados. En algunos
casos se divide la frecuencia del reloj de recepción.
La mayor parte de los sistemas tienen una memoria
EEPROM donde se almacenan datos. En algunos casos
llevan datos grabados de fábrica y en otros también hay
datos que puede grabar el usuario.
Algunos sistemas utilizan Encriptación de clave pública
para conseguir mayor seguridad ante posibles escuchas
maliciosas.
Por otro lado podemos encontrar sistemas anticolisión que
permiten leer varias tarjetas al mismo tiempo. En caso de
que varias tarjetas estén en el rango de alcance del
interrogador y dos o más quieran transmitir al mismo
tiempo, se produce una colisión. El interrogador detecta la
colisión y manda parar la transmisión de las tarjetas
durante un tiempo. Después irán respondiendo cada una
por separado por medio de un algoritmo bastante complejo.
Ventajas de la RFID sobre el código de barras
3.
4.
5.
Un ejemplo práctico podría ser marcar todos los productos
del supermercado con etiquetas RFID. Al salir con el
carrito de la compra, de manera automática se identifican
todos los productos que hemos comprado y nos comunican
inmediatamente el precio total
Son muchos los sectores industriales que pueden
beneficiarse de las ventajas de la tecnología de autoidentificación por radiofrecuencia. Algunas de sus
aplicaciones son las siguientes
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
RFID
1.
2.
Una aplicación que está a punto de ponerse en marcha es la
identificación de los equipajes aéreos. Esto permitiría
identificar y encauzar automáticamente los equipajes de los
viajeros y evitaría muchos problemas y extravíos de
equipajes que tantos problemas causas a los viajeros y a las
compañías aéreas.
Legible sin visibilidad directa.
Permite
leer
múltiples
etiquetas
simultáneamente de forma automática.
Tiene un código único, fijado en fábrica o
escrito a distancia.
Identifican cada producto de forma individual.
Pueden contener información sobre el producto.
•
Control de calidad, producción y distribución.
Localización y seguimiento de objetos.
Control de accesos.
Identificación de materiales.
Control de fechas de caducidad.
Detección de falsificaciones.
Almacenaje de datos.
Control de stocks.
Automatización de los procesos de fabricación.
Información al consumidor.
Reducción de tiempo y coste de fabricación.
Reducción de colas a la hora de pasar por caja.
Identificación y localización de animales
perdidos.
Elaboración de censos de animales.
Identificación y control de equipajes en los
aeropuertos.
Inventario automático.
Resistentes a la humedad y temperatura
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ID-12/20
Características
Estos dispositivos contienen antenas internas, y pueden
tener rangos de lectura de 12cm a 16 cm, todas la tarjetas
soportan protoco ACII, Wiegand26 y Magnetic ABA. EL
diagrama que proporciona el fabricante para su uso es:
•
•
•
•
Entrada jack , Tensión 5v con positivo al centro.
Conector DB9 (solo envia datos a la PC)
Push, conectado al B0/INT del PIC16F84A
Programación ICSP del microcontrolador.
El push podría ser utilizado para activar un relevador, para
indicar que se grabe un dato a través de una interrupción,
etc.
Lista de componentes:
Figura 2
Pin out
Figura 3
Descripción de la tarjeta
Nombre en la
tarjeta
valor
Numero de parte
ID
R1
R2
R3
Lector RFID
10kΩ
330Ω
330Ω
ID-12 ò ID-2
Rc-10k/1/4
Rc-330E
Rc-330E
R4
R5
C1
C2
330Ω
Pot 10k
1uf/50v
1uf/50v
Rc-330E
3386C-1-103
CE-1/50V
CE-1/50V
C3
C4
C5
C6
1uf/50v
1uf/50v
22-33pf
22-33pf
CE-1/50V
CE-1/50V
CC-33/500V
CC-33/500V
C8
Led1
Y1
S1
LCD
100nf
Led verde
Crista 4Mhz
push
16x1
CC-100/50V
LED-V
4MHZ
Push-1/2p
JHD-161ASTNLED
J1
J2
dB9 hembra
jack
DB-9SAR
DC-005-2.1R
J3
Q1
Header
Transistor
NPN
diodo
HEADER-1
BC547A
D1
PCB
1n4148
PCB-697
El funcionamiento de esta tarjeta demo muestra el valor ID
de la tarjeta RFID (código Manchester de 64bits) en el
display alfanumérico de 16x2 (utiliza solo 4 líneas), a
demás los datos son enviados por el puerto serial, con el fin
de que pueda ser procesado por una PC (base de datos).
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Diagrama:
Figura 4
PCB:
Figura 5.
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Documentos.
Paginas Web.
AG Electrónica S.A. de C.V.
División de Ingeniería
República del Salvador No. 20 Desp. 501
Col. Centro México D.F. CP. 06000
Tel: (55) 5130-7210
www.agelectronica.com
Autor:
Emanuel Liborio Hernández Ramírez
[email protected]
[email protected]
Revisión 1: 28 de Agosto del 2008
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