PROJEKT
CZYTNIK
+
EMULATOR RFID
Autorzy:
Mateusz Macięga
Piotr Gębala
1
Wstęp
Technologia RFID (ang. - Radio Frequency Identification) to obecnie
jedna z najszybciej rozwijających się technik automatycznej identyfikacji. Jej
praktyczne wykorzystanie nabrało znacznego przyspieszenia w ostatnich
latach, dzięki ustanowieniu globalnych standardów, poprawieniu efektywności
samej technologii oraz obniżeniu kosztów jej wdrażania.
Identyfikacja przy pomocy fal radiowych pozwala na zdalny, jednoczesny
odczyt danych z wielu identyfikatorów (inaczej tagów, transponderów), jak
również zapis danych do tych identyfikatorów, bez konieczności kontaktu
optycznego pomiędzy urządzeniem odczytującym a owym identyfikatorem.
Działanie systemu jest następujące: czytnik za pomocą anteny nadajnika
wytwarza zmienne falę elektromagnetyczną, ta sama lub druga antena odbiera
fale elektromagnetyczne, które są następnie filtrowane i dekodowane, tak by
odczytać odpowiedzi znaczników.
Dane są wysyłane w kodzie Manchester'a. Na początku sygnał przyjmuje stan
odpowiadający jego wartości binarnej, w środku czasu transmisji bitu
następuje zmiana sygnału na przeciwny; dla zera z niskiego na wysoki, dla
jedynki  z wysokiego na niski.
Transpondery, znajdujące się w polu wytworzonym przez czytnik, bez przerwy
nadają swój unikalny numer. Początkowo wysyłane jest 9 bajtów nagłówka
(logiczne 1). Następnie 10 razy 4-bajtowe fragmenty numeru, za każdym
razem zakończone bitem parzystości. Dalej przekazywane są 4 bity parzystości
kolumn, a na koniec bit stopu (logiczne 0). A
ącznie przesłane są 64 bity.
Wykorzystane elementy:
- mikroprocesor ATMEGA16 16PU 1024,
- układ scalony ST LM324N,
- układ scalony ST HCF406OBE,
- antena (40 zwojów, średnica 5 cm),
- inne elementy elektroniczne (rezystory, kondensatory, tranzystory, diody,
kwarc, itp.),
- płytki stykowe,
- przewody połączeniowe.
2
Proces tworzenia projektu:
Naszym celem było zaprojektowanie urządzenia kopiującego karty
zbliżeniowe RFID w technologi 125 kHz. Układ miał się składać z czytnika RFID
oraz emulatora karty zbliżeniowej. Do wykonania projektu użyliśmy
mikroprocesora ATMEGA16.
Pierwszym etapem było znalezienie schematów oraz potrzebnej dokumentacji.
y
ródła z których korzystaliśmy zawarliśmy w bibliografii na końcu dokumentu.
1.Zbudowanie czytnika RFID.
Wykorzystany schemat:
Antenę skonstruowaliśmy nawijając drut o średnicy 0,4 mm na średnicę
ok. 5 cm. Po zmontowaniu układu oraz podłączeniu anteny okazało się, że
układ nie działa poprawnie. Podczas testowania za pomocą oscylatora nie
odnotowaliśmy żadnych znaczących wahań napięć w momencie przyłożenia
transpondera RFID do anteny odbiornika. Dokonaliśmy kilku modyfikacji w celu
odnalezienia z
ródła problemu oraz zasięgnęliśmy rady doświadczonego
elektronika, jednak po kilku próbach i poprawkach nie udało nam się osiągnąć
zadowalającego rezultatu. Wywnioskowaliśmy więc, że problem nie leży w
poprawności połączeń, jednak prawdziwej przyczyny nie udało nam się
odnalez
ć. Przystąpiliśmy więc do budowy emulatora karty.
3
2.Zbudowanie emulatora karty RFID.
Wykorzystany schemat:
Zmontowaliśmy schemat, jednak nie mieliśmy możliwości przetestowania
go ponieważ wyniknął kolejny problem, tym razem z programatorem.
Testowany na różnych systemach operacyjnych, nie wykazywał chęci
współpracy. Jednak pomimo trudności ze sprzętem, udało nam się
zaimplementować algorytm obsługi emulatora.
Program:
4
Podsumowanie:
W trakcie tworzenia projektu nauczyliśmy się dużo na temat technologii
RFID. Podnieśliśmy swoje umiejętności w dziedzinie montowania układów
elektronicznych.
Bibliografia:
- artykuł  Czytnik RFiD - płytka drukowana, rysunek, program",
 Elektronika dla wszystkich 08/2006
- Michał Krumnikl  Unique RFID Emulator
-  8-bit Microcontroller with 16K Bytes In-System Programmable Flash
Atmega16
- EM4100 Protocol description
http://www.priority1design.com.au/em4100_protocol.html
- Forum elektroda: dział Mikrokontrolery AVR
5