5低頻RFID技術(shù)RFID原理與實(shí)踐開發(fā)章節(jié)內(nèi)容低頻電子標(biāo)簽低頻讀寫器5低頻RFID技術(shù)讀寫器和電子標(biāo)簽的載波頻率位于30kHz~300kHz的RFID系統(tǒng)典型工作頻率有125kHz和134kHz。在低頻RFID系統(tǒng)中，讀寫器和電子標(biāo)簽通過電感耦合方式進(jìn)行能量傳遞。低頻電子標(biāo)簽幾乎都是無源電子標(biāo)簽，所有的能量由讀寫器發(fā)送的電磁能提供。電子標(biāo)簽通過負(fù)載調(diào)制方式向讀寫器發(fā)送信息。5.1低頻電子標(biāo)簽多用于低速、近距離和安全性要求不高的場(chǎng)合常見產(chǎn)品:EM系列、HITAG系列:ATA（Temic）系列電子標(biāo)簽等。5.1.1EM4100工作頻率為125kHz存儲(chǔ)容量為64bits只讀無線射頻芯片讀寫距離2-15cm數(shù)據(jù)輸出速率2kbps、4kbps或8kbps可選身份識(shí)別、考勤系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、財(cái)物標(biāo)識(shí)等5.1.1EM41005.1.1EM41005.1.1EM41005.1.1EM41005.1.2EM4205/4305僅天線和共振電容有差異，存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和通信命令完全一致載波100-150kHz（典型125kHz），支持曼徹斯特編碼和兩相碼內(nèi)部存儲(chǔ)容量為512bits，分16個(gè)WORD，每WORD包含32bits32bits的唯一識(shí)別碼（UID）一組32bits的密碼對(duì)內(nèi)部存儲(chǔ)進(jìn)行讀寫保護(hù)可以設(shè)定工作在RTF或TTF模式通信速率可以選擇每bit寬度為8、16、32、40或64個(gè)載波動(dòng)物識(shí)別、賽鴿競(jìng)翔、廢品管理、門禁系統(tǒng)及工業(yè)應(yīng)用等5.1.2EM4205/4305表5.1EM4205/4305內(nèi)部存儲(chǔ)數(shù)據(jù)字地址描述類型0雜項(xiàng)數(shù)據(jù)讀寫1UID只讀2密碼只寫3用戶自由字讀寫4配置字讀寫5~13用戶數(shù)據(jù)讀寫14保護(hù)字讀/保護(hù)15保護(hù)字讀/保護(hù)

5.1.2EM4205/4305

表5.2EM4205/4305的配置字及各位的作用配置字名稱描述bit0～bit5芯片發(fā)送數(shù)據(jù)的速率110000:RF/8

11000:RF/16111100:RF/32

110010:RF/40

111110:RF/64

bit6～bit9芯片發(fā)送數(shù)據(jù)的編碼1000:曼徹斯特編碼

0100:差動(dòng)雙相編碼其他值保留未用。

bit10～bit11未使用出廠設(shè)置為0。bit12～bit13高電平延時(shí)在曼徹斯特編碼或差動(dòng)雙相編碼模式下，當(dāng)由低電平跳變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，可以設(shè)定一個(gè)比預(yù)定的時(shí)刻提前跳變?yōu)楦唠娖降臅r(shí)間。00和11不提前

01提前1/8位周期10提前1/4位周期

速率RF/40時(shí)另有規(guī)定bit14～bit17默認(rèn)讀的結(jié)束地址默認(rèn)讀模式下的結(jié)束WORD地址號(hào)，有效范圍為5～13。bit17為MSB，bit14為LSB。bit18讀認(rèn)證如果設(shè)置為1，則使用讀命令讀取除WORD

0和WORD

1之外的其他WORD時(shí)，必須先進(jìn)行密碼認(rèn)證。bit19未用必須設(shè)置為0。bit20寫認(rèn)證如果設(shè)置為1，則使用寫命令改變?nèi)我釫EPROM的內(nèi)容或使用保護(hù)命令改變保護(hù)字時(shí)，都必須先進(jìn)行密碼認(rèn)證。5.1.2EM4205/4305

表5.2EM4205/4305的配置字及各位的作用配置字名稱描述bit21～bit22未用必須設(shè)置為0。bit23休眠（Disable）命令如果設(shè)置為1，則芯片接受休眠命令。bit24RTF如果設(shè)置為1，芯片工作于RTF模式，在默認(rèn)讀模式下不發(fā)送數(shù)據(jù)，只有來自讀寫器的命令才能獲取標(biāo)簽的數(shù)據(jù)。bit25未用必須設(shè)置為0。bit26賽鴿模式如果設(shè)置為1，則在默認(rèn)讀模式下，芯片忽略配置字中設(shè)定的默認(rèn)讀結(jié)束地址而是固定地循環(huán)發(fā)送WORD

5的32位，以及WORD

6和WORD

7的16位最低有效位（LSB）。bit27～bi31保留必須設(shè)置為0。5.1.2EM4205/4305配置字的RTF位（bit24）設(shè)置為1，則芯片工作在RTF模式。在RTF的默認(rèn)讀模式下，芯片不會(huì)主動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)，只有收到來自讀寫器的命令才會(huì)發(fā)送數(shù)據(jù)。配置字的RTF位（bit24）設(shè)置為0，則芯片工作在TTF模式。在TTF的默認(rèn)讀模式下，芯片自動(dòng)連續(xù)循環(huán)發(fā)送從WORD5到某一結(jié)束WORD的數(shù)據(jù)，結(jié)束WORD的地址由配置字的bit14～bit17設(shè)定。5.1.2EM4205/4305無論芯片工作在RTF模式還是TTF模式，當(dāng)芯片處于默認(rèn)讀模式時(shí)，讀寫器向電子標(biāo)簽發(fā)送一個(gè)位寬為32個(gè)載波時(shí)間的100%ASK調(diào)制信號(hào)（即讀寫器關(guān)閉天線磁場(chǎng)32個(gè)載波時(shí)間），電子標(biāo)簽芯片將立即停止當(dāng)前的默認(rèn)讀模式，并等待讀寫器發(fā)送的下一個(gè)數(shù)據(jù)“0”；如果收到數(shù)據(jù)“0”，則芯片切換到命令處理模式，否則返回默認(rèn)讀模式。5.1.2EM4205/4305

表5.3EM4205/4305的通信命令命令含義描述Login密碼認(rèn)證在執(zhí)行任何有密碼保護(hù)的操作之前需要先執(zhí)行此命令。Write

Word寫數(shù)據(jù)向指定的WORD地址寫入一個(gè)32位的數(shù)據(jù)。Read

Word讀數(shù)據(jù)從指定的WORD地址讀出一個(gè)32位的數(shù)據(jù)。Protect保護(hù)向芯片的保護(hù)字寫入保護(hù)位，被保護(hù)的WORD將無法使用寫命令修改。Disable休眠只有配置字的bit23被置位芯片才接收此命令，收到命令后芯片將停止所有操作。只有重新上電復(fù)位，芯片才能退出休眠狀態(tài)。5.1.3HITAG系列電子標(biāo)簽5.1.3ATA5577ATA5577的中心工作頻率為125kHz，是無源、可讀寫、具有防碰撞功能的RFID電子標(biāo)簽芯片。芯片可工作于基本模式或擴(kuò)展模式，兼容T5557、ATA5567、E5551、T5551電子標(biāo)簽芯片。內(nèi)部存儲(chǔ)容量為363位，分為11個(gè)塊（Block），每個(gè)塊包含33位（32位數(shù)據(jù)位和1位鎖定位）。11個(gè)塊包括7個(gè)塊的用戶存儲(chǔ)區(qū)，2個(gè)塊的UID，1個(gè)塊的模擬前端選項(xiàng)寄存器和1個(gè)塊的配置寄存器。ATA5577主要應(yīng)用于門禁系統(tǒng)、動(dòng)物識(shí)別、廢品管理等場(chǎng)合。。5.2低頻讀寫器芯片EM4095芯片是EM微電子公司生產(chǎn)的一款低頻AM調(diào)制解調(diào)讀寫器專用芯片，支持該公司EM4100、EM4205等系列電子標(biāo)簽型號(hào)。EM4095芯片內(nèi)置的PLL鎖相環(huán)可自適應(yīng)天線諧振載波，無須外部晶振，100kHz~150kHz載波頻率范圍，數(shù)據(jù)發(fā)送采用100%AM調(diào)幅方式，休眠模式下電流低至1μA。5.2低頻讀寫器芯片5.2低頻讀寫器芯片5.2低頻讀寫器芯片5.2低頻讀寫器芯片5.2低頻讀寫器芯片當(dāng)MOD引腳為高電平時(shí)，天線驅(qū)動(dòng)阻塞并關(guān)閉射頻場(chǎng)。當(dāng)MOD引腳為低電平時(shí)，天線發(fā)射沒有經(jīng)過調(diào)制的125kHz載波。當(dāng)SHD引腳為高電平時(shí)，芯片處于休眠狀態(tài)，電流消耗非常小。上電復(fù)位時(shí)SHD引腳需要維持高電平，以便芯片正確地初始化。SHD引腳為低電平時(shí)能使芯片天線產(chǎn)生射頻場(chǎng)