Подключение RFID модуля EM-18 к MSP430G2: схема и программа

В данной статье мы рассмотрим процесс чтения радиочастотных меток/карт (RFID cards) с помощью платы MSP430G2 и модуля EM-18. Каждая такая метка/карта содержит уникальный идентификатор, что делает данные карты отличным выбором для осуществления процессов аутентификации в офисах, торговых центрах, предприятиях и т.д. Системы радиочастотной идентификации (Radio Frequency Identification, RFID) очень дешевы и просты в использовании, благодаря чему они находят широкое применение в современном мире.

Ранее на нашем сайте мы уже рассматривали подключение модуля чтения радиочастотных меток EM-18 к другим микроконтроллерам (платам):

Необходимые компоненты

Плата MSP430G2 LaunchPad (купить на AliExpress).
Модуль чтения радиочастотных меток EM-18 (купить на AliExpress).
ЖК дисплей 16х2 (купить на AliExpress).
Потенциометр (купить на AliExpress).
Макетная плата.
Соединительные провода.

Модуль считывания RFID меток EM-18

Внешний вид модуля считывания RFID меток EM-18 показан на следующем рисунке.

Принцип технологии RFID (радиочастотной идентификации) достаточно прост. В данной технологии цифровые данные закодированы в виде RFID меток, которые могут быть декодированы (расшифрованы) с помощью считывателя RFID меток с использованием радиоволн. В этом плане технология радиочастотной идентификации во многом похожа на технологию привычных нам штрих-кодов, считывание которых осуществляется специальными устройствами.

Модуль чтения RFID меток EM-18 позволяет считывать информацию об идентификаторах (ID information), размещенных в RFID метках. Идентификатор RFID метки содержит уникальный 12-значный номер, который может быть считан модулем EM18 когда радиочастотная метка попадает в поле его действия (8-12 см). Модуль работает на частоте 125 кГц, содержит встроенную антенну и запитывается от напряжения 5 В постоянного тока. Считанные данные модуль передает другим устройствам с помощью последовательной связи со скоростью 9600 бод (8 бит данных и 1 стоповый бит).

Модуль EM-18 широко применяется во встраиваемой электронике и имеет ряд интересных особенностей. К примеру, его можно запитывать напряжением в диапазоне от +4.5V до 5.5V DC. Модуль во время своей работы потребляет всего 50mA тока, поэтому его можно использовать в устройствах, получающих питание от батарей и аккумуляторов. Используемая им частота 125 кГц позволяет ему работать со множеством типов RFID карт. Встроенная в него антенна позволяет ему производить считывание RFID меток на расстояниях от 8 до 12 см. Модуль работоспособен в диапазоне температур 0-80 °C, что позволяет его использовать в "жестких" условиях окружающей среды.

Назначение контактов (распиновка) модуля EM-18 показано на следующем рисунке.

Выходные данные модуля EM-18 представлены 12-значным форматом ASCII. Первые 10 цифр – это номер карты (метки), а последние 2 цифры – результат операции XOR (исключающее "или") от номера карты, они используются для проверки ошибок.

К примеру, модуль чтения считал число 0200107D0D62 с карты. В этом случае:
02 – преамбула,
00107D0D = 1080589 в десятичном формате.
62 – результат операции XOR (02 XOR 00 XOR 10 XOR 7D XOR 0D).
Следовательно, номер карты – 0001080589.

Схема проекта

Схема подключения модуля чтения радиочастотных меток EM-18 к плате MSP430G2 представлена на следующем рисунке.

Для обмена данными с модулем EM-18 мы будем использовать последовательный порт (UART) MSP430, поэтому убедитесь в том, что джамперы RXD и TXD на плате переключены на режим HW UART. После этого подключите контакт Tx модуля EM-18 к контакту RXD (P1.1) платы MSP430G2.

Прежде чем идти дальше, немного разберемся с принципами последовательной связи по протоколу RS232. Контакт RS232 модуля EM-18 у нас подключен к контакту RXD платы MSP430G2.

Данные, передаваемые RFID модулем EM-18, выглядят следующим образом:

То есть нам для того, чтобы установить связь между модулем EM-18 и MSP430, необходимо инициализировать последовательную связь в MSP430 с помощью команды:

Serial.begin(9600);
data = Serial.read();

1 2	Serial.begin(9600); data = Serial.read();

Последовательная связь с RFID модулем EM-18 будет осуществляться на скорости 9600 бод – в MSP430 мы эту скорость устанавливаем с помощью команды Serial.begin(9600), где 9600 – значение устанавливаемой скорости.

Когда бодовая скорость установлена, MSP будет готов принимать последовательные данные. С помощью команды “data = Serial.read();” мы будем осуществлять прием этих данных и сохранять их в переменной data целого типа.

Как только рядом с модулем чтения EM-18 будет появляться RFID карта, он будет считывать данные с нее и передавать их в MSP430, который будет отображать их на экране ЖК дисплея.

Внешний вид собранной конструкции проекта показан на следующем рисунке.

Объяснение кода программы

Полный код программы приведен в конце статьи, здесь же мы кратко рассмотрим его основные фрагменты. Писать программу мы будем в Energia IDE, которая является почти полным аналогом Arduino IDE.

Первым делом в коде программы мы подключим библиотеку для работы с ЖК дисплеем и создадим объект для работы с ним, а также объявим символьный массив для хранения RFID номеров.

#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(P2_0, P2_1, P2_2, P2_3, P2_4, P2_5);
char input[12];

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(P2_0, P2_1, P2_2, P2_3, P2_4, P2_5);

char input[12];

В функции setup мы инициализируем ЖК дисплей и последовательную связь со скоростью 9600.

void setup() 
{
  lcd.begin(16, 2);
  Serial.begin(9600);   
...
..

void setup()

{

lcd.begin(16, 2);

Serial.begin(9600);

...

В функции loop мы будем проверять доступны ли данные в последовательном порту или нет. Если доступны, мы будем сохранять их в массиве input[count] с помощью функции Serial.read() и отображать их по одному на экране ЖК дисплея один за одним используя цикл.

while(Serial.available() && count < 12)      // Read 12 characters and store them in input array
      {
      input[count] = Serial.read();      //storing 12 characters one by one
              Serial.print(input[count]);                                
             lcd.print(input[count]);
                 delay(300);
                      count++;    
                 if (count==12)
                 {
                 lcd.print("                      ");
                 count = 0;   // once 12 characters are read get to start and wait for second ID
…
…

while(Serial.available() && count < 12) // Read 12 characters and store them in input array

{

input[count] = Serial.read(); //storing 12 characters one by one

Serial.print(input[count]);

lcd.print(input[count]);

delay(300);

count++;

if (count==12)

{

lcd.print(" ");

count = 0; // once 12 characters are read get to start and wait for second ID

…

Исходный код программы

#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(P2_0, P2_1, P2_2, P2_3, P2_4, P2_5);
char input[12];         

int count = 0;     

void setup()  
{
  lcd.begin(16, 2);
  Serial.begin(9600);    
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Welcome..");
  delay(3000);
  lcd.clear();
  lcd.print("Place Card to");
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("scan");
  }

 void loop()
{
 if(Serial.available()==0){
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0, 0);
     lcd.print("Place Card to scan");
  for (int positionCounter = 0; positionCounter < 13; positionCounter++) {
    // scroll one position left:
    lcd.scrollDisplayLeft(); 
    // wait a bit:
   delay(150);
  }
 }
  if(Serial.available()>0){
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("RFID No. ->");
  lcd.setCursor(0, 1);
  delay(30);
  }

   while(Serial.available() && count < 12)   // считываем 12 символов и сохраняем их в массиве
   {
    input[count] = Serial.read(); //сохраняем 12 символов 
    Serial.print(input[count]);
    lcd.print(input[count]);
    delay(300);
    count++;
    if (count==12)
    {
     lcd.print("                      ");
     count = 0;           // после того как 12 символов считаны и обработаны готовимся к считыванию очередной карты                             
     lcd.setCursor(0, 1);       //перемещаем курсор в начало экрана      
    }
  }
 delay(3000);
}

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(P2_0, P2_1, P2_2, P2_3, P2_4, P2_5);

char input[12];

int count = 0;

void setup()

{

lcd.begin(16, 2);

Serial.begin(9600);

lcd.setCursor(0, 0);

lcd.print("Welcome..");

delay(3000);

lcd.clear();

lcd.print("Place Card to");

lcd.setCursor(0, 1);

lcd.print("scan");

}

void loop()

{

if(Serial.available()==0){

lcd.clear();

lcd.setCursor(0, 0);

lcd.print("Place Card to scan");

for (int positionCounter = 0; positionCounter < 13; positionCounter++) {

// scroll one position left:

lcd.scrollDisplayLeft();

// wait a bit:

delay(150);

}

if(Serial.available()>0){

lcd.clear();

lcd.setCursor(0, 0);

lcd.print("RFID No. ->");

lcd.setCursor(0, 1);

delay(30);

}

while(Serial.available() && count < 12) // считываем 12 символов и сохраняем их в массиве

{

input[count] = Serial.read(); //сохраняем 12 символов

Serial.print(input[count]);

lcd.print(input[count]);

delay(300);

count++;

if (count==12)

{

lcd.print(" ");

count = 0; // после того как 12 символов считаны и обработаны готовимся к считыванию очередной карты

lcd.setCursor(0, 1); //перемещаем курсор в начало экрана

}

delay(3000);

}

Видео, демонстрирующее работу проекта

(Проголосуй первым!)

Загрузка...

138 просмотров

Подключение модуля чтения радиочастотных меток EM-18 к MSP430G2

Необходимые компоненты

Модуль считывания RFID меток EM-18

Схема проекта

Объяснение кода программы

Исходный код программы

Видео, демонстрирующее работу проекта

Добавить комментарий Отменить ответ

Необходимые компоненты

Модуль считывания RFID меток EM-18

Схема проекта

Объяснение кода программы

Исходный код программы

Видео, демонстрирующее работу проекта

Похожие статьи

Добавить комментарий Отменить ответ