RFID-TEKNIK FÖR IDENTIFIKATION AV NYCKLAR

Examensarbete 20 poäng D-nivå RFID-TEKNIK FÖR IDENTIFIKATION AV NYCKLAR Reg.kod: Oru-Te-EXA037-Mag104/04 Mikael Söderholm och Nancy Mulo Elektronikmagister 160 p Örebro vårterminen 2004 Examinator: Dag Stranneby KEY IDENTIFICATION USING RFID Örebro universitet Örebro University Institutionen för teknik Department of technology 701 82 Örebro SE-701 82 Örebro, Sweden

Sammanfattning Detta examensarbete har utfört på TT System AB i Örebro. Uppgiften gick ut på att ta fram ett säkerhetssystem till nyckelskåp med hjälp av RFID teknik. Systemet ska kunna detektera när ett objekt tas bort eller läggs i skåpet. Avläsningen är tänkt att ske genom en eller flera antenner, placerade inuti ett nyckelskåp eller i dess närhet. Den slutliga prototypen som vi utvecklade utnyttjade transponderteknologin för att identifiera nycklarna. Abstract This thesis has been done at TT System AB in Örebro. Our assignment was to develop a safety system to a key box by using a RFID-technique. The system purpose is to detect when an object is taken out or being put in the key box. The data transmitted by the transponder provides identification or location information. To detect a signal, an antenna of the reader generates a magnetic field, which induces a voltage in the coil of the transponder and supplies the transponder with energy. When an RFID transponder passes through the electromagnetic zone, it detects the reader's activation signal and then identification of a key occurs 2

Förord Denna rapport är resultatet av ett examensarbete inom magisterprogrammet för elektronik vid Örebro universitet. Tanken bakom detta arbete är att tillämpa teorin från föreläsningarna för att få inblick i hur man löser ett projekt i verkligheten. Arbetet har utförts på uppdrag av TT System AB i Örebro. Vi vill tacka följande personer som varit till stor hjälp under examensarbetets gång. TT System AB Frank Norberg Beo Berndtson Anders Sunesson Nova Electronics Tobias Persson VD Inköp/Produktionstekniker Inköp/Datatekniker Konsult/Handledare TekniQ/Mälardalens Högskola Anders Martinsen Regionsansvarig Örebro Universitet Thorbjörn Andersson Kjell Mårdensjö Magnus Otterskog Bo-Lennart Silfverdal Handledare Lärare Doktorand Labingenjör Företag Örebro Lindarverkstad Örebro den 17 maj 2004 Mikael Söderholm Nancy Mulo 3

Innehållsförteckning 1 INLEDNING... 5 1.1 BAKGRUND... 5 2 UPPGIFT... 7 2.1 SYFTE...7 2.2 AVGRÄNSNINGAR... 7 3 VERKTYG... 8 3.1 BÄRBAR DATOR... 8 3.2 FICKMINNE SANDISK CRUZER MINI 128 MB... 8 3.3 TESTINSTRUMENT... 8 3.4 PROGRAMVARA... 8 4 METOD... 10 4.1 TILLVÄGAGÅNGSSÄTT... 10 4.2 FRAMTAGNING AV KOMPONENTLISTAN... 11 5.1 LF-TEKNIK (FUNKTIONSBESKRIVNING AV KRETSKORTET)... 12 5.2 HF-TEKNIK (FUNKTIONSBESKRIVNING AV KRETSKORTET)... 14 6 RESULTAT... 19 7 DISKUSSION... 20 7.1 FÖRSLAG TILL VIDAREUTVECKLING INOM FÖRETAGET... 20 8 REFERENSER...21 8.1 LITTERATUR... 21 8.2 WEBBSIDOR... 21 8.3 PERSONLIGA REFERENSER... 22 9 BILAGOR... 23 9.1 BILAGA NR 1: DATABLAD FÖR MICROREADER 2000... 23 9.2 BILAGA NR 2: DATABLAD FÖR MOTTAGARANTENN KEYRING TAG... 24 9.3 BILAGA NR 3: CYGNAL MICROCONTROLLER... 25 9.4 BILAGA NR 4: STK500 KOPPLINGSSCHEMA... 26 9.5 BILAGA NR 5: DATABLAD FÖR S4100 MULTI-FUNCTION READER MODULE... 27 9.6 BILAGA NR 6: DATABLAD OCH KOPPLINGSSCHEMA FÖR S6700... 28 9.7 BILAGA NR 7: DATABLAD FÖR KEY FOB... 29 9.8 BILAGA NR 8: DATABLAD FÖR S6000 GATE ANTENNA... 30 9.9 BILAGA NR 9: BLOCKDIAGRAM FÖR LF-TEKNIK... 31 9.10 BILAGA NR 10: BLOCKDIAGRAM FÖR HF-TEKNIK... 32 9.11 BILAGA NR 11: KOPPLINGSSCHEMA MELLAN S4100 OCH MAX202... 33 9.12 BILAGA NR 12: SMITHDIAGRAM OCH SIGNALFUNKTIONSKURVA FÖR ANTENNEN... 34 9.13 BILAGA NR 13: SMITHDIAGRAM FÖR ANTENNEN... 35 9.14 BILAGA NR 14: REAKTIONSTIDEN... 36 9.15 BILAGA NR 15: KÄLLKOD... 37 9.16 BILAGA NR 16: TERMINOLOGI... 43 4

1 Inledning Detta examensarbete är utfört vid TT System AB i Örebro. Företaget tillverkar produkter för att skapa säkra lösningar inom området nyckel- och läkemedelshantering och säker förvaring. TT System har idag 15 anställda, deras produkter finns i Sverige, övriga Norden samt några länder i Europa. Frank Norberg är företagets VD och är sedan 1991 ägare av TT System. Huvuddelen av deras produktsortiment är designat och utvecklat av dem själva och ibland i samarbete med externa entreprenörer. Deras produkter är Produkter för att hantera och förvara nycklar Produkter för att hantera och förvara läkemedel Produkter med syfte att skapa kundanpassade system för förvaring och hantering av andra värden, i första hand för det sociala området. 1.1 Bakgrund Behovet av effektiv och tillförlitlig identifiering av produkter har under de senaste åren ökat. Att kunna märka produkter elektroniskt kan innebära stora fördelar för produktion och organisation. Exempel på detta är streckkoder, som länge har använts i livsmedelsbutiker och vid annan märkning av produkter. Streckkoderna innehåller en kod, ett id som identifierar produkten. TT System AB använder ett identifieringssystem redan idag men det bygger på kontaktbaserade elektroniska transpondrar (Dallas Semiconductor`s ibutton/touchminnen). Man vill här komma ned i kostnad samt göra det mer användarvänligt/flexibelt. Företaget vill nu göra en grundlig utvärdering av tekniken RFID(Radio Frequency Identification) och dess möjligheter i deras säkerhetssystem. Företaget vill utveckla ett system som bygger på transponders som kommunicerar med radiosignaler och detta har varit vårt uppdrag. Ett enkelt sätt att förklara hur RFID fungerar är att jämföra tekniken med den i streckkoder, vilka fungerar på ungefär samma sätt men använder ljus som bärare av informationen istället för radiovågor. RFID består av en transponder (kallas även för tag eller databärare). När taggen kommer tillräckligt nära radiosändaren (antenn) lagras energi i kretsen inne i taggen. När energi blir tillräckligt stor skickas ett svar ut. Detta tas sedan emot av radiomottagen för vidare bearbetning. På detta sätt kan även ny information skickas från radiosändaren till taggen. RFID-tekniken arbetar, beroende på applikationen, inom olika frekvensområden. Olika egenskaper och krav gör det mer eller mindre lämpliga för vissa områden. Tre frekvensområden dominerar RFID-tekniken. Låg frekvens (120-130 khz), som är den vanligaste tekniken, vilket ger korta läsavstånd. En relativt ny teknik, mellanfrekvens finns på 13,56 MHz. Hög frekvens använder sig av mikrovågor på 2,45 GHz och ger långa läsavstånd på upp till 10 m. 5

Det finns olika varianter av RFID-transpondrar. Aktiva har egen strömförsörjning som t ex består av ett batteri medan passiva som vi använder får energi av läsaren när den avläser transpondern. Dessutom kan transpondrarna delas in i read/write och read-only. En read - only-transponder är fast kodad med ett id-nummer och denna information kan inte ändras. En read/write-transponder kan lagra användardata som t ex sändningsnummer och vikt som går att ändra. Transpondertekniken är dock dyrare än streckkoder pga att de inte kan tillverkas hos användaren till skillnad mot streckkoder som kan skrivas ut med en skrivare. Fördelen med transpondermärkning är att den inte behöver vara synlig d v s den kan ligga i vätska, inborrad i plast, trä eller ingjuten i betong. Man får alltså en beröringsfri avläsning som inte kräver någon optisk kontakt. Några av de användningsområden där denna teknik används idag är stöldskyddsmärkning, sortering, inventering, passagesystem, djurmärkning och produktionsidentifiering 6

2 Uppgift 2.1 Syfte Syftet med detta examensarbete är att ta fram ett säkerhetssystem till nyckelskåp med hjälp av RFID-teknik. Systemet ska kunna detektera när ett objekt tas bort eller hängs upp i skåpet. Avläsningen är tänkt att ske genom en eller flera antenner, placerade inuti skåpet. 2.2 Avgränsningar Arbetet har begränsats inom dessa områden: Att studera de fysikaliska egenskaperna av RF-kommunikationen och de logiska/digitala kommunikationsprotokollen. Transpondrar med inbyggt antikollisionsprotokoll ska användas, d v s nytillkomna transpondrar måste kunna identifieras samtidigt som gamla transpondrar finns inom området. Om en transponder försvinner från området måste detta detekteras, det får inte heller ta för lång tid att detektera förändring i RFID-transponder-beståndet. Kontinuerligt avläsa RFID-transpondrar. Identiteterna ska jämföras med en tidigare inlärd lista. Avvikelser rapporteras i realtid till den befintliga administrativa delen av det befintliga systemet. 7

3 Verktyg Verktygen valdes efter hur examensarbete skulle utföras. För mer förklaringar av förkortningar i rapporten se bilaga terminologi. 3.1 Bärbar Dator Företaget tillhandahöll en bärbar dator. Detta underlättade arbetet eftersom vi kunde arbeta när som helst under dygnet. Datorn är en IBM ThinkPad med en processor på 500 MHz Intel Pentium och RAM 128 MB. Vi använde oss av datorns USB och dess COM-port för kommunikation med vårt system samt med fickminnet. 3.2 Fickminne Sandisk Cruzer mini 128 MB Fickminnet var vår bästa vän. Med det sparade vi mycket arbete. Minnet kommunicerar via USB-porten. Det är snabbaste och enklaste sättet att flytta data. Utmärkt som ersättare för alla vanliga disketter. 3.3 Testinstrument Testinstrumenten valdes med omsorg. Skolan tillhandahöll alla testinstrument som vi behövde. 3.3.1 Fluke 177 Multimeter Multimeter använde vi för att mäta värdena på komponenter (motstånd, kapacitans) och matningsspänning till korten. 3.3.2 TDS 220 Digital Oscilloscope När man ansluter en signal till ett digitalt oscilloskop leds signalen till att börja med genom en dämpsats och förstärkare som på ett analogt oscilloskop. Signalen leds från analog-tilldigitalomvandlare (A/D) som delar upp signalen i ett antal punkter sk sampel. Varje sådant sampel ges ett digitalt värde som motsvarar insignalens amplitud. 3.3.3 HP 8714B RF Network Analyser Med hjälp av HP 8714B RF Network Analyser skickade vi ut en signal med känd fas och amplitud på antenn. Antennen skickade tillbaka en reflekterad signal. 3.4 Programvara Listan över de programvaror som vi använde presenteras nedan. 3.4.1 ApplicationDownload Tool 4.0 TI ApplicationDownload Tool 4.0 TI är en liten programvara från TI där man programmerar in HEX-fil till en processor. Programvaran fungerar bara till modul s4100 1. 3.4.2 RS232 Hex Com Tool v4.0 För sändning av HEX-kommandon till s4100 använde vi RS232 Hex Com Tool v4.0. 3.4.3 Hyperterminal Hyperterminalen är ett program i Windows för kommunikation av modem eller datorer emellan. 1 S4100 Multi Function Reader-detta är vår läsare och det förklaras mer i metod 8

3.4.4 Scintilla Text Editor Vi använde programmet Scintilla Text Editor för programmering av ATMEL Atmega16. 3.4.5 Microsoft Word Rapporten skrevs i ordbehandlingsprogrammet Microsoft Word. 3.4.6 Microsoft Excel Transpondrarnas id lagrades i en tabell i Microsoft Excel. 3.4.7 Photoshop 6.0 Photoshop 6.0 använde vi för att redigera bilder. 3.4.8 Microsoft PowerPoint PowerPoint är ett presentationsprogram. Vi använde det för att presentera examensarbetet. 9

4 Metod 4.1 Tillvägagångssätt Vi började vårt arbete med förstudier inom ämnesområdet RFID för att få en övergripande förståelse för hur tekniken kan användas. Vi sökte mycket information på Internet och läste igenom böcker och manualer angående de komponenterna/materialen som vi använde oss av. Därefter studerade vi LF-tekniken, d v s de låga frekvensernas komponenter/moduler. En säljare från ELECTRONA och en från PROMAX, som är leverantörer av TI produkter, var på företaget och demonstrerade deras RFID-läsare och transpondrar. Vi fick en bra inblick i tekniken och dess funktion. Därefter beställde vi en läsare MicroReader 2000 RI-STU- MRD01 och några transpondrar av märke RI-TRP-RFOB-01. För att lösa projektet på ett strukturerat sätt tog vi fram en plan enligt de systematiska åtta stegen, se punkterna 1 till 4. 1 Problemställningar Beskrivning av önskat system -fysiska begränsningar (mått) -elektriska parametrar (material i skåp, frekvens) -önskemål om systemprestanda. Hur fungerar RFID-system -enkelt system -finns det olika varianter? (olika frekvens, olika systemlösningar (passivt - aktivt)) Olika systembegränsningar -räckvidd -identifieringsmöjligheter -antal samtidigt igenkända -påverkan av yttre faktorer (Störfrekvenser, påverkan av antenn och omgivande material) Vilka resurser finns tillgängliga -handledare och kunskap -vilka yttre källor kan vara till hjälp? (Internet, TI, Philips, Electrona) -Utvecklingssystem (RFID, mikroprocessor, övriga labbutrustningar) 2 Planering -i vilken turordning skall problemen lösas? -när bör olika saker (maskinvara, programvara) vara tillgängliga? 10

3. Datainsamling (Informationshämtning) -RFID-läsare (vilka finns och egenskaper, frekvens, antikollision) -kommunikation mellan RFID-läsare och transpondenn -vilka system har antikollisionsprotokoll och hur fungerar dessa? -vilka hjälpmedel finns för att testa kommunikation mellan läsaren och transpondern? -hur kommunicerar vi med RFID-läsaren för att nå transpondern? -vilken utrustning är lämplig för kommunikationen att börja med? -hur tillverkar vi en antenn för RFID-läsaren? -behövs det ytterliggare elektrisk anpassning på läsare (Bygga egen läsare)? -vilken mottagare/sändare skall hantera data från läsare? 4. Bearbetning -skiss på testsystem (hela konstruktionen) -uppbyggnad av RFID-läsare och antenn (färdig modul från tillverkare, egen konstruktion) -bygga upp systemet (prototypmässigt) med tillgängliga moduler och komponenter -framtagning av testkommandon för läsare och uppfångning av svar från transpondern -ta fram en kommunikationsenhet (programmering) -vilka möjligheter har man i ett plåtskåp (skåpet och dess inverkan) -behövs det en eller flera antenner per nyckellista? -ta fram ett förslag till systemlösning -verifierar lösningen mot önskade prestanda -utreda testsystemets för- och nackdelar. 4.2 Framtagning av komponentlistan Vi började med att planera, diskutera de olika lösningar som finns och hur genomförandet skulle gå till. Vi valde att testa två olika metoder, både LF-och HF-tekniken för att kolla om de skulle klara av protokollet för antikollision. Vi listade de olika komponenter som ingår i systemet, jämförde kvalité och priser hos de olika leverantörerna (TI, Philips, Cygnal, Elfa). Efter detta beställde vi hem komponenterna. Vi fick även en färdig modul från företaget för att bekanta oss med tekniken och hur den är tänkt att fungera i deras säkerhetssystem. Beskrivning av de ingående komponenter och dess funktioner tas upp i genomförande avsnitt. 11

5 Genomförande Här kommer vi att presentera hur vi har genomfört vårt projekt inom de två olika områdena. LF-teknik har ett frekvensområde på 134,2 khz och HF-teknik på 13,56 MHz. 5.1 LF-teknik (Funktionsbeskrivning av kretskortet) Följande komponenter användes för konstruktion av kretskortet. Blockdiagrammet för LFteknik se bilaga nr 9. Vi valde dessa komponenter pga. att de uppfyller funktionskraven för systemet och att vår handledare hade de tillgänglig på företaget. LM7805: Används för att omvandla matningsspänning 9V till 5V. Bild 1. Bild 1: LM7805 2 Läsare (MicroReader 2000): för att läsa av och kunna kommunicera med 134,2 khz transpondrar. Datablad för denna läsare se bilaga nr 1. MAX232: används för att omvandla spänningsnivå på 10V som datorn sänder ut till 5V med hjälp av 5 st kondensatorer på 1,0 µf. Kretsen sköter även nivåomvandlingen åt andra hållet. Mottagarantenn: Vi använder Keyring Tag från TI som mottagarantenn. Den är också på 134, 2kHz. När transponden är placerade inom avläsningsområde, sker en elektronisk dialog mellan läsare och transpondern. Datablad för antenn se bilaga nr 2. Sändarantenn Lysdioder För att uppnå en enkel konstruktion av systemet har vi konstruerat systemet på ett mönsterkort som vi beställde från Elfa. På mönsterkortet lödde vi fast LM7805, läsare, MAX232, lysdioder. Matningsspänning på 9V får vi från Cygnalkortet (se bilaga nr 3) som med hjälp av spänningstransformator LM7805 omvandlas till 5V eftersom läsaren klarar av max 5V. 5.1.1 MicroReader 2000 funktion MicroReader består av en antennkrets RI45538NS som omvandlar elektrisk energi till elektromagnetiska vågor. Den har också inbyggd PIC-processor som är färdig-programmerad samt en strömkrets. Kommunikationen sker med RS232 via MAX232. Vi använde Windows Hyperterminal för att se detektering av transpondrarna. MicroReader har ett frekvensområde på 134,2 khz. Denna läsare är till för läsning mellan antenn och transpondrar, så att registreringen av transpondrar som befinner sig inom avläsningsområde detekteras. När transpondern passerar antennen skickas ett paket med information till läsaren, denna information består av 8 bitars ASCII-kod. ASCII-koden omvandlas vidare till hexadecimalkod. 2 http://www.uoguelph.cal/~antoon 12

5.1.2 Sändar- och Mottagarantenn Vi konstruerade en egen sändarantenn. Eftersom antennen ska sända ut frekvensen på 134,2 khz så har den vissa krav på fysikaliska egenskaper. Q-faktorn skall inte överstiga 20 och induktansen skall ligga mellan 46 µh och 48 µh. Sändarantennen används för att detektera transpondrar. Varje transponder innehåller en liten radiosändare som är baserad på ett särskilt chip, där den elektroniska id-koden också är lagrad. Effekten från radiosändaren samlas in av en spole i transpondern. Detta är tillräckligt för att aktivera sändaren, som sänder ut koden vilken i sin tur avläses av läsaren. Beskrivning Mått/Mängd Förklaring Koppartråd 0,2 mm För att generera elektromagnetiskt fält Dimension 220 mm*170 mm Q-faktor 11 Resistans R 3,6 Ω Induktans L 47,48 µh Tabell 1: Fysikaliska egenskaper för sändarantenn Värdena på induktansen L och resistansen R mätte vi fram med en FlukePM6304 RCL-meter. Tjockleken på koppartråden fick vi från TI, vi lindade koppartråden på 7 varv och fick fram dimensionen enligt tabell 1. För att ta fram Q-faktor har vi använt formeln Q faktor = 2πfL R = 3 2π 134,2 10 47,48 10 3,6 6 = 11 5.1.3 Resultat för LF När konstruktionen av LF-systemet var färdigbyggt var det dags att testa vår systemfunktion. Vi använde Windows hyperterminalen i pc:n med hjälp av RS232-standard. Ur punkterna i våra avgränsningar klarade inte vårt system av att läsa fler transpondrar samtidigt, d v s läsaren klarade inte av att hantera protokollet för antikollision. Vilket är en av de viktigaste punkterna av vårt arbete. RFID-system som opererar på en låg frekvens är känsliga för annan lågfrekvent strålning, vilket kan vara en av de felkällor i vårt LF-system. I lokalen där vi hade vårt system fanns ett stort antal källor till lågfrekvent strålning. Lysrör, skärmar och ett antal elektrisk utrustningar som kunde ge upphov till lågfrekventa magnetiska fält. 13

5.2 HF-teknik (Funktionsbeskrivning av kretskortet) Här beskriver vi den HF-teknik komponenter som vi har använt. Bild 2 visar konstruktionen av tekniken. Bild 2: Arbetsplatta för HF HF-tekniken medförde att vi var tvungna att ändra en del på kretskortet samt använda en färdig modul från TI. Följande komponenter användes för konstruktion av kretskortet. Blockdiagrammet för HF-teknik se bilaga nr 10. LM7805 MAX202 Multi function reader s4100 från TI är färdigbyggd med en ATMEL microprocessor, HF-transceiver på 13,56 MHz, LF-transceiver på 134 KHz och en kristalloscillator. Se bilaga nr 5 s6700 Multi Protocol Transceiver IC är en krets som har frekvensen 13,56 MHz och används för trådlös kommunikation mellan läsare och transpondrarna. Sitter i modulen s4100. Datablad och kopplingsschema se bilaga nr 6. STK500 AVR-kortet är ett utvecklingskort med en mikroprocessor från ATMEL. Detta kort använde vi för programmering av kommunikation mellan läsare s4100 och antennkrets s6700. Kopplingsschema se bilaga nr 4. Funktion är densamma som för Cygnal Microcontroller. TI Series 6000 Gate Antenn är anpassad sändarantenn för 13,56 MHz och har en impedans på 50 Ω. Datablad för antennen se bilaga nr 8. Vicinity Key Fob transponder består av en kondensator, en spole och ett chip. Transpondern är tillverkad att fungerar som en mottagarantenn med 13,56 MHz bärfrekvens. Datablad för key Fob se bilaga nr 7. Vi var också tvungna att konstruera en ny antenn och få den att ha rätt frekvens samt rätt impedans. Vi använde oss av samma krets, LM7805 för att omvandla spänningen från STK500-kortet. All kommunikation med PC:n sker via RS232 som är kopplad enligt tabell 2. Se även sammankoppling mellan s4100 och RS232 via MAX202 i bilaga nr 11. Signalnamn Hylsa RS232 Hylsa s4100 Signalnamn Tx Data 3 2 Rx Data Jordpunkten 5 5 Jordpunkten Request To send 7 8 Clear To send Clear To send 8 7 Request To send Tabell 2: Koppling av pinnar mellan RS232 och s4100 14

5.2.1 s4100 Multi-Function Reader I s4100 sitter det en 8 bitars processor från Atmel. Vi laddade ner en BIN-fil som vi fick från TI. Denna fil gjorde att vi kunde skicka enkla HEX-kommandon för att kommunicera med antenn och transpondrarna. För att ladda ner BIN-filen till s4100 använde vi ApplicationDownload Tool 4.0. s4100 fungerar genom att man sänder ett HEX-kommando med RS232 Hex Com Tool. Till processorn skickar vi en förfrågan för läsning av transpondrar. Sändningen sker via MAX202 kretsen mellan pc:n och s4100. Processorn tar emot kommandon och informationen skickas vidare till antennen, därefter sker avläsning av transpondrar och deras id registreras. Multi- Function Reader består även av två antennkretsar där den ena är för LF och den andra för HF, och i vårt system används HF:s antennkrets. 5.2.2 s6700 Multi Protocol Transceiver IC s6700 är HF:s antennkrets och sitter i s4100 modulen. Kretsen är kopplad till en kristall på 13,56 MHz. Inkopplingen från antenn till kort förbinds med en koaxialkabel på 50 Ω impedans. I början ville vi bara plocka ur kretsen s6700 och dess kring komponenter, dvs kristall, kondensatorer, motstånd och induktans för att kunna kommunicera med utvecklingskortet STK500. Detta blev komplicerat och tog tid att genomföra, vi bestämde oss att kommunicera direkt via läsaren s4100. 5.2.3 Sändarantenn Antennen sänder ut frekvensen 13,56 MHz och har en impedans på 50 Ω. Antennen kräver större koppartråd samt mer lindningar. För att komma fram till hur lång koppartråd vi behövde använda, räknande vi ut våglängden och delade med två för att få antennens längd. Försök nr 1 Formel: 8 c0 3,0 10 λ = = = 22,12 där λ är antennens våglängd och c f 6 0 är ljushastighet i luft 13,56 10 λ 22,12 Koppartrådens längd är = = 11,06m 2 2 Vi använde testinstrumentet RF NETWORK ANALYZER 8714B för att testa antennen. Testinstrumentet visar samt räknar ut vilken impedans som koppartråden har. Vi fick ett Smith-diagram samt en signalfunktionskurva som visade de rätta värdena på impedansen vid olika frekvenser, se bilaga nr 12. Genom att ändra formen på koppartråden kunde vi påverka antennens impedans. Till slut fick vi en bra form som passade den kända impedansen och frekvensen. För bättre mottagning av transpondrarna, placerade vi antennen under en plasthink i vilket vi förvarade transpondrarna. Denna placering gav oss en möjlighet att detektera transpondrarna samt att kolla antikollisionsfunktion. Detta försök fungerade inte bra när vi testade systemet. Det visade sig att vi fortfarande inte kunde läsa alla transpondrarna samtidigt. 15

Försök nr 2 Vi konstruerade en loopantenn. Vi gjorde en impedansanppassning med LC-nät. Själva idén med ett anpassningsnät är att anpassa en lastimpedans Z L till ledningen med karakteristiska impedansen Z 0 som är skild från Z L. Z0 Zin Anpassningsnät ZL Målet är alltså att få Zin =Z 0 vilket medför att ståendevågförhållandet på ledningen blir lika med 1. Helst skall anpassningsnätet vara förlustfritt för att inte stjäla effekt från lasten. Vi tar hänsyn till att använda anpassningsnät av förlustfria, passiva komponenter, nämligen induktanser L och kapacitanser C. Vi använde även här testinstrumentet RF NETWORK ANALYZER 8714B för test av antennen för att kunna läsa av lastimpedansen Z L ur Smith-diagrammet. Efter avläsning av Z L normerade vi Z L, prickade vi in de normerade värdena i Smith-diagrammet. Avlästa värden på Z L Z L = 200-j400 Ω Normerad Z L Z L 200 j400 Z L = = = 4 j8ω Z 50 0 Från Smith-diagrammet kunde vi läsa av värdena på induktansen L S och kapacitansen C p och därefter beräknade vi de verkliga värdena på L S och C p. Se bilaga nr 13. Avläst värdena ur Smith-diagrammet L S = 4,4 där s för serie C p = 0,12 där p för parallell Beräknade värdena på L S och C p 2 Ls 2.58uH 3 s4100 Cp 28pF Antenn 1 4 L C S 16 P avläst värde LS Z 0 4,4 50 = jωls = j( avläst värde LS ) Z 0 LS = = = 2,58 µ H 6 ω 2π 13.56 10 1 avläst värdecp 0.12 = jωcp = j( avläst värdecp ) CP = = = 28 pf 6 Z ω Z 2π 13.56 10 50 0 0

Detta försök blev svårare än vad vi tänkt oss. Vi fick problem med att anpassa antennen till ett bra värde som skulle överensstämma med de krav som modul s4100 har. Kraven för anpassningsnät när det gäller höga frekvenser är att induktansen ska vara så liten så möjligt, helst i pikohenry. Efter många tester och funderingar kom vi fram till att kortet s4100 var anpassat för direkt användning för antennen. Försök nr 3 Efter mycket hårt arbete med att konstruera en egen sändarantenn, vilket tog lång tid bestämde vi oss för att ta en färdigbyggd antenn. Från TI beställde vi en Series 6000 Gate Antenn. Denna antenn är redan anpassad och klar för användning. Antennens mått och egenskaper förklaras i tabell 3. Material Yttre dimension ABS-plast 322 x 337 x 40 mm Tabell 3: Antennens mått Inre dimension Vikt 322 x 337 x 38 mm Utstrålad effekt Impedans 0,7 kg 8 W 50 Ω ± 10 Ω 0 ±13º Frekvens 13.56 MHz 5.2.4 Vicinity Key Fob Transponder Vi valde denna typ av transponder pga utseende och att den uppfyller en bestämd ISO 15693 standard som stödjer antikollisionsprotokollet. Denna är egentligen protokoll för olika HEXkommandon och ASCII-kod där vi med hjälp av ett terminalprogram kunde kolla transpondrarnas id. Genom att skicka förfrågan (request) kunde vi få ett svar från transpondrarna. Själva fysiska uppbyggnaden av HF-transpondrarna är densamma som LFtranspondrarna. 5.2.5 STK500 AVR Vi bytte ut utvecklingskortet från Cygnal till STK500. På grund av att funktion är bättre än på Cygnal-kortet och att det är lättare att förstå och programmera. Seriell kommunikation mellan STK500 och s4100 sker via COM- porten. Informationen från transpondrarna visas i en LCDdisplay. Kravet från företaget på reaktionstiden för en läsning av 30 transpondrar är mindre än en 1 sekund, informationen av nycklarna skall registreras så snabbt som möjligt. Vi hade nio transpondrar och den rektionstid som vi mätte upp med ett oscilloskop blev 87 ms. Vi kopplade in probar från oscilloskopet på kanal 1 och kanal 2, där vi mätte på utvecklingskortet STK500 pinnar RxD och TxD. Vi fick en fin fyrkantsvåg där vi mätte tiden mellan pulserna som utvecklingskortet skickade till s4100. Se bilaga nr 14. Vi gjorde egen specialtestkontakt mellan MAX202-kretsen och datorn för att kunna se om vi hade problem med överföring och läsning av transpondrarna när STK500 är inkopplad med dator och s4100. Vi kopplade in specialtestkontakten mellan datorn och MAX202 och körde programmet RS232 Hex Com Tool v4.0 för att se kommunikationen. 17

Transpondrarna detekterades genom att vi skickade förfrågan (request) och fick svar (response) som kan se ut enligt tabell 4 och tabell 5. Request packet: (01 0B 00 03 04 62 01 00 00 6E 91) Field Contents Summary SOF 01 Start of Frame PacketLen 0B 00 Packet Length 11 bytes DeviceID 03 Device is MFR Cmd1 04 ISO15693 Entity ID Cmd2 62 Inventory Command Request IsOneSlot 01 1 Slot AfiFlg 00 No AFI byte included MskLen 00 Mask Length = 00 BCC 6E 91 LRC and ~LRC Tabell 4: Förfrågan Respons packet: (01 13 00 03 04 62 00 00 00 E5 B0 81 06 00 00 07 E0 42 BD) Field Contents Summary SOF 01 Start of Frame PacketLen 13 00 Packet Length 19 bytes DeviceID 03 Device is MFR Cmd1 04 ISO15693 Entity ID Cmd2 62 Inventory Status 00 ERROR_NONE Ivn.Resp.Flags 00 No Error DSFID 00 Data Storage Format ID UID EB B0 81 06 00 00 07 E0 ID of token (LSB) first BCC 42 BD LRC and ~LRC Tabell 5: Svar Vi testade oss fram genom att skicka olika förfrågan från tangentbordet, både för antikollisionsprotokollet och enstaka läsningar av transpondrarna. Detta gjorde vi för att veta hur vi skulle gå till väga med programmeringen. Vi förstörde en transponder för att se om den påverkar läsning av ej defekta transpondrar inom läsningsområdet. Med hjälp av terminalprogrammet kunde vi se att den defekta transpondern var ej läsbar och störde inte heller läsning av de övriga transpondrarna. 5.2.6 Programmering av STK500 AVR Vi bestämde oss för att programmera i C. Koden skrevs i Scintilla Text Editor. Med detta program kunde vi ladda ner koder till processor. Koden är uppbyggd med en del bibliotek för processor och LCD-display. För att kunna skicka förfrågan (HEX-strängar) var vi tvungna att skala ner den i flera bitar. Koden används för att lättare kunna skicka och identifiera transpondrarna. Programmeringen gav oss en säkrare läsning av transpondrarna än att använda terminalprogram. Vi hade möjligheter att ändra och testa oss fram med olika programmeringskoder för att nå den bästa lösning. Till slut skrev vi två olika källkoder som klarade även antikollisionsprotokollet, som detekterade transpondrarna kontinuerligt och ett som läste transpondrarna en och en. Genom funktionerna anropade vi en inlärd tabell av transpondrarnas id, som sedan jämfördes med de olika transpondrarna inom antennens avläsnings område. Se bilaga nr 15 för källkoder. 18

6 Resultat Om vi går tillbaka till syftet med detta examensarbete, var det att ta fram ett fungerande säkerhetssystem med hjälp av RFID-teknik. Vi har inte hunnit med alla punkter i avgränsningar pga tidbristen, bland annat att testa systemets funktion i plåtskåpet och kolla om transpondrarna detekteras när de plockas ur skåpet. Vi har i vårt arbete försökt komma fram till om RFID-tekniken kan ersätta Dallas touchknapp- teknik som TT system använder idag, samt om tekniken är tillräckligt utvecklad för att passa deras säkerhetssystem. RFID-tekniken befinner sig fortfarande i sin linda, och passar kanske än så länge endast en liten användargrupp. Tekniken utvecklas dock snabbt, och fler applikationer tillkommer hela tiden. Vi är övertygade om att i många fall kommer det att löna sig att använda RFID-tekniken istället för touchknapp/streckkod tekniken, eftersom RFID-tekniken medför betydligt lägre kostnad och är ett mer säkert system TT system AB får kanske se upp med att en del transpondrar ger starkare signaler än andra, vilket gör att detekteringen av dessa transpondrar läses hela tiden. Detta medför att de transpondrar med svaga signaler detekteras inte. Här måste företaget se till att använda transpondrar som har samma energi och inte har någon som är svagare än den andra. Detta kan leda till problem med att man inte kan läsa transpondrarna från nyckelskåpet som är väldigt viktigt. 19

7 Diskussion Under arbetetsgång har vi upplevt en del problem med komponenter/moduler. Det tog tid att förstå dess funktioner och kopplingar. Beställning av en del komponenter/moduler tog längre tid än vad vi hade förväntat oss, vilket gjorde att tiden rann iväg. Vi fick bra support av säljare från de olika leverantörerna. Vi fick även gratis koppartråd från Örebro Lindarverkstad så att vi kunde konstruera och linda antennen. I framtiden blir det kanske ett måste för märkning av produkter med RFID-teknik. Både företagare och privatpersoner kommer kanske att upptäcka fördelar med denna beröringsfria teknik. Det positiva med arbetet var att det var lärorikt och vi fick användning av de teoretiska kunskaperna från skolan. Fördelen med att jobba två tillsammans var att kunna diskutera de idéer vi hade, vilket resulterade i den bästa lösningen på arbetet och vi fick dessutom den hjälp vi behövde från skolan och konsulten Tobias Persson från Nova Electronics. 7.1 Förslag till vidareutveckling inom företaget Det vore intressant att utreda om det bli stora prestandaskillnader beroende på om RFIDteknik används vid små eller stora nyckelskåp. Det skulle även vara intressant att jämföra skillnaden mellan olika RFID-tekniker och dess funktion. Här är en del punkter som vi också skulle vilja gå igenom: Antennens egenskaper och elektromagnetiska fält. Måste kanske plåtskåpet ersättas med aluminiumskåp? Gå igenom hur TT system kommer att påverkas om de byter ut deras touchknapp teknik mot RFID. Att TT system måste göra klart för sig vad det är för värde som man tillför marknaden och som gör de unikt. Om relationen till kunderna påverkas, även om relationer till konkurrenter, leverantörer och tillverkare kommer att påverkas. 20

8 Referenser 8.1 Litteratur Titel: Microcontroller Cookbook Författare: M R James Förlag: Butterworth-Heinemann Språk: Engelska Utgivningsår: 1997 Utgåva: 1 ISBN-nr: 0-7506-2701-8 Titel: Assembler programmering Författare: Wolfgang Link Förlag: Pagina förlags AB Språk: Svenska Utgivningsår: 1997 Utgåva: 1 ISBN-nr: 91-636-0465-5 Titel: Vägen till C Författare: Ulf Bilting Jan Skansholm Förlag: Studentlitteratur Språk: Svenska Utgivningsår: 2000 Utgåva: 3 ISBN-nr: 91-44-01468-6 8.2 Webbsidor Titel: Texas instrument Adress: http://www.ti.com/tiris/docs/products/transponders/transponders.shtml Datum/tid: 2004.01.28 15:52 Titel: Philips Adress: http://www.semiconductors.com/technologies/rf_connectivity/index.html Datum/tid: 2004.01.28 15:54 Titel: Google Adress: http://www.google.se/search?q=%22rf+id%22&ie=utf-8&oe=utf- 8&hl=sv&meta= Datum/tid: 2004.01.28 15:58 Titel: Elfa Adress: http://www.elfa.se/se/ Datum/tid: 2004.01.28 16:05 21

Titel: Leta Adress:http://www.eniro.se/query?what=web&partnerid=leta_se&q=development+kit+8051 &lrn=239553347 Datum/tid: 2004.01.28 16:09 Titel: Silabs Development kit 8051 Adress: http://www.silabs.com/products/microcontroller/developmenttools.asp#dev Datum/tid: 2004.01.28 16:15 Titel: STK500 Atmel Adress:http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?family_id=607&family_name=A VR+8%2DBit+RISC+&tool_id=2735 Datum/tid: 2004.04.28 11:56 Titel: Mikroprocessorn Atmega16 Adress: http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2466.pdf Datum/tid: 2004.04.28 13:45 8.3 Personliga referenser Namn: Alf Mikkelä Titel: Säljare Företag: Electrona-Sievert AB mail:alf.mikkela@electrona.se Namn: Gunnar Ivansson Titel: Säljare Företag: Electrona-Sievert AB mail:gunnar.ivansson@electrona.se Namn: Mikael Hilke Titel: Säljare Företag: Promax mail: mih@promax.se Namn: Jan Nordling Titel: Fält ingenjör Företag: Philips mail: jan.nordling@philips.com Namn: Phil Todd Titel: Support Företag: Texas Instruments (England London) mail: p-todd@ti.com 22

9 Bilagor 9.1 Bilaga nr 1: Datablad för MicroReader 2000 Description The Series 2000 Micro Reader is an intelligent module that provides all RF and control functions in order to communicate with 134.2 khz HDX/FSK transponders and a host application. It is designed as a 30-pin Dualin-line printed circuit board. The Series 2000 Micro Reader is equipped with a serial communication interface and works together with a 47 H low-q antenna that eliminates the need to tune the system to resonance. Specifications: Part Number RI-STU-MRD1 Operating Temperature -20 to +50 C Storage Temperature -40 to +85 C Relative Humidity <97% non-condensing, IEC 68-2-30 Test Db, 21 cycles Transmit Frequency 134.2 khz Power Supply 5 Vdc, regulated Typical Current Consumption Active mode: 100 ma Idle mode: 5 ma Communication Point-to-Point Communications Parameters 9600 baud, 8 data bits, no parity, 1 start bit, 1 stop bit Communications Protocol Micro Reader specific communications protocol with Xon / Xoff handshake Communications Interface Serial Communications Interface (SCI), TTL voltage level Reader Interference Protection Wireless and wired synchronization Antenna 47 H, Q 10 20 Typical Read Time Without synchronization: 100 ms With synchronization: 120 ms Transponder Types 134.2 khz HDX/FSK Package 30-pin Dual-in-line for plug- or to solder-in Reference Documentation 11-06-21-027 Reference Guide S2000 Reader System Micro Reader RI-STU-MRD1 Dimensions (38.3 mm x 29.3 mm x 13.5 mm) ± 0.5 mm Weight approx. 5 g Approval CE, FCC 23

9.2 Bilaga nr 2: Datablad för mottagarantenn Keyring Tag Specifications: Part Number RI-TRP-RFOB-01 RI-TRP-WFOB-01 Functionality Read Only Read/Write Memory (Bits) 64 80 * Memory (Pages) 1 1 Operating Frequency 134.2 khz Modulation FSK (Frequency Shift Keying) 134.2 khz / 123.2 khz Transmission Principle HDX (Half Duplex) Power Source Powered from the reader signal (batteryless) Typical Reading Range 60 cm** Typical Programming Range --- 30 % of specified reading range Typical Reading Time 70 ms Typical Programming Time --- 309 ms Typical Programming Cycles @ 25 ºC --- 100,000 Operating Temperature (Read) -40 to +85 C Operating Temperature (Program) --- -40 to +70 C Storage Temperature -40 to +85 Case Material Plastic (ABS) / glass insert (Transponder) Protection Class Hermetically sealed (Transponder) EMC Programmed code is not affected by normal electromagnetic interference or x-rays Signal Penetration Transponder can be read through virtually all non-metallic material Drop Test Dropped 10 times from a height of 1.90 m onto concrete Dimensions d 10.5 mm * 37.5 mm ± 0.3 mm Weight Approx. 4.5 g Reference Standard Transponder 23 mm Glass Encapsulated Transponder Reference Manual # 11-09-21-023 24

9.3 Bilaga nr 3: Cygnal Microcontroller Microcontrollern innehåller dessa funktioner: C8051F020 processor (Intel 8051) AC to DC power adapter Serial adapter RS232 RS232 serial cable 7 ribbon cable 25

9.4 Bilaga nr 4: STK500 Kopplingsschema STK500 innehåller dessa delar : AVR Studio 3.0 Interface RS232 Interface to PC for Programming and Control Regulated Power Supply for 10V - 15VDC Power Sockets for 8-, 20-, 28- and 40-pin AVR Devices Serial In-System Programming (ISP) of AVR Devices In-System Programmer for Programming AVR Devices in External TargetSystem Parallel and Serial High-voltage Programming of AVR Devices 8 Push Buttons and 8 LEDs for General Use All AVR I/O Ports Easily Accessible through Pin Header Connectors RS232 Port for General Use Expansion Connectors for Plug-in Modules and Prototype Area On-board 2-megabit DataFlash for Nonvolatile Data Storage Software Upgradable from AVR Studio to Support Future AVR Devices Flexible Clocking, Voltage and Reset System 26

9.5 Bilaga nr 5: Datablad för s4100 Multi-Function Reader Module HF- Transceiver Microprocessor Kristall- Oscillator LF-Transceiver FEATURES: USART for I/O Communication Three General Purpose I/O lines Dual Frequency Operation 134.4KHz 13.56 MHz Multi-Protocol TI RFid LF Products TI RFid HF Tag-It ISO 15693 ISO 14443 A/B Custom Firmware Downloadable Scalability/Modular Architecture Power On-Reset Operation Firmware Upgradable APPLICATIONS: Access Control Vending Machines Point of Sale Terminals Printers Wireless Payments Handheld Devices SPECIFICATIONS Part Number RF-MGR-MNMN-N0 Operating Frequency (HF) 13.56 MHz Operating Frequency (LF) 134.2 khz Supported Transponders (HF) TI Tag-it inlays and transponders ISO 15693 compliant inlays and transponders ISO 14443 Type A/B compliant inlays and transponders Supported Transponders (LF) TI LF transponders (DST, R/W & R/O) Supported ISO Standards ISO 15693 ISO 14443 Type A & B Transmitter Power (HF) 200 mw Transmitter Peak-Current (LF) 1.1 Amps Peak Antenna Impedance (HF) 50 Ohms @ 13.56 MHz Antenna Impedance (LF) 440 µh (Approximately) Antenna Connection Independent on-board LF & HF Connections User Interface response Three General Purpose Inputs/Outputs Communication Interface USART with up to 38.4 kbps data rate Synchronization Protocol synchronization via host Approximate Dimensions: PWB: 2.75 x 1.5 x 0.4 (69 mm x 38 mm x 10 mm) Approximate Weight Module: 0.43 Oz (12.2 g) 27

9.6 Bilaga nr 6: Datablad och kopplingsschema för s6700 Description The S6700 Multi Protocol Transceiver IC enables a broad range of 13,56 MHz RFID interrogator designs for portable and stationary readers. This low power consumption device supports multiple RF communication protocols, minimizes onboard power requirements and reduces parts count in a final reader product. Part number RI-R6C-001A Operating Frequency 13.56MHz Supported RF Communication Protocols - Tag-it HF - ISO 15693-2 (e.g. Tag-it HF-I) - ISO 14443-2 (Type A) - Transparent (directly switched according to input pin) Operating Voltage 3.3V - 5V DC ± 10% Current Consumption Transmit: < 200 ma Stand-by: - Oscillator on < 15 ma - Oscillator off < 50 µa Transmitter power 200mW at 5V DC operating voltage Transmitter modulation ASK, 10% to 100% selectable through external components Antenna Impedance 50 Ohm at 13.56MHz Receive channels ASK 423.75kHz, ASK 847kHz, FSK423.75kHz/484.29kHz selectable Communication Interface Serial interface, CMOS compatible Operating Temperature -40 C to +85 C Storage Temperature -55 C to +125 C Package / Pincount SSOP 20 Packing / Delivery Tape-on-Reel, 1500 units per reel 28

9.7 Bilaga nr 7: Datablad för Key Fob Description The Vicinity Key Fob Transponder from Texas Instruments is compliant with the ISO/IEC 15693 global standard for contactless integrated circuit cards operating at 13,56 MHz. The key ring is based on TI's Tag-itTM Smart Label technology and allows interoperability of products from multiple manufacturers. With a user memory of 2K bits organized in 64 blocks, the 13.56 MHz key Fob enables advanced solutions in a variety of markets, to include payment & loyalty applications, access control & security, ticketing, public transportation, production control, warehousing & item level tagging. Specifications: Part Number RF-HDT-KMAB Supported Standard ISO 15693-2 & 3 Operating frequency 13.56 MHz Typical activation field strength read (at +25 C) 109 db A/m Typical activation field strength write (at +25 C) 112 db A/m Factory programmed Read Only Number 64 bits Memory (user programmable) 2K bits organized in 64 x 32-bit blocks Typical programming cycles (at +25 C) 100,000 Data retention time (at +55 C) > 10 years Simultaneous Identification of Tags Up to 50 tags per second (reader/antenna dependant) Operating temperature -25 C to +50 C Storage temperature -25 C to +50 C Case Material PVC Key ring Color Solid white Dimensions 54mm x 28mm x 1.7mm ± 0.3mm (Thickness on eyelet 3.4mm ± 0.3mm) Key ring hole diameter 4.8mm ± 0.1mm Key ring hole reinforcement Metal Eyelet (Brass colored) Weight 3.7 grams Delivery 250 units per box Printing Front side printed with TI RFID Systems logo Programming for Access Control Applications TI Standard and Customer Specified programming format available as an option 29

9.8 Bilaga nr 8: Datablad för s6000 Gate antenna Description This antenna is a single-loop transmit/receive antenna with preset matching electronics for a transmitter frequency of 13,56 MHz and impedance of 50 Ω. Specifications: Part number RI-ANT-T01 Operating Frequency 13.56 MHz Impedance 50 Ohm ± 10 Ohm 0 ± 13 Maximum RF power 8W Operating Temperature -25 C to +55 C Storage Temperature -25 C to +60 C Case Material Plastic ABS, black Protection Class IP65 Vibration According to IEC-68-2-6 (10Hz to 150Hz: Shock According to IEC-68-2-27 (acceleration: 30g) Dimensions (L x W x H) 337mm x 322mm x 38mm 337mm x 322mm x 40mm (incl. screw heads) Weight 700g Connector SMA male (50 Ohm) Cable Type: RG58; Length: 3.6m 0.1m 30

9.9 Bilaga nr 9: Blockdiagram för LF-teknik MAX 232 MicroReader s2000 LF-Antenn 31

9.10 Bilaga nr 10: Blockdiagram för HF-teknik STK500 NM-20040218 Display s4100 Gate Antenn 6000 32

9.11 Bilaga nr 11: Kopplingsschema mellan s4100 och MAX202 33

9.12 Bilaga nr 12: Smithdiagram och signalfunktionskurva för antennen 34

9.13 Bilaga nr 13: Smithdiagram för antennen 35

9.14 Bilaga nr 14: Reaktionstiden Denna bild visar den reaktionstiden för de 9 transpondrar som vi hade. Reaktionstiden är 87 ms, se pilen. 36

9.15 Bilaga nr 15: Källkod Källkoden för Antikollisionsprotokollet: #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <io_atmega16.h> #include <io_usart.h> #include <io_di.h> #include <io_do.h> #include <delay_loop.h> #include <io_ai.h> #include <lcd4.h> void lasa(void); void lasa_till_srx(void); void slot_one(void); //=== Global objects ==================================== lcd4 thedisplay; delay_loop sec; char s[32]; char srx[32]; char sslotone[]=0x01,0x0b,0x00,0x03,0x04,0x62,0x00,0x00,0x00,0x6f,0x90; char sslot[]=0x01,0x08,0x00,0x03,0x04,0x63,0x6d,0x92; char stagg[9][19]=0x01, 0x13, 0x00, 0x03, 0x04, 0x62, 0x00, 0x00, 0x00, 0xAF, 0x1B, 0xE0, 0x01, 0x00, 0x00, 0x07, 0xE0, 0xC4, 0x3B, 0x01, 0x13, 0x00, 0x03, 0x04, 0x62, 0x00, 0x00, 0x00, 0xA6, 0x1E, 0xE0, 0x01, 0x00, 0x00, 0x07, 0xE0, 0xC8, 0x37, 0x01, 0x13, 0x00, 0x03, 0x04, 0x62, 0x00, 0x00, 0x00, 0x6C, 0x1E, 0xE0, 0x01, 0x00, 0x00, 0x07, 0xE0, 0x00, 0xFF, 0x01, 0x13, 0x00, 0x03, 0x04, 0x62, 0x00, 0x00, 0x00, 0xC1, 0x19, 0xE0, 0x01, 0x00, 0x00, 0x07, 0xE0, 0xA8, 0x57, 0x01, 0x13, 0x00, 0x03, 0x04, 0x62, 0x00, 0x00, 0x00, 0xEF, 0x19, 0xE0, 0x01, 0x00, 0x00, 0x07, 0xE0, 0x86, 0x79, 0x01, 0x13, 0x00, 0x03, 0x04, 0x62, 0x00, 0x00, 0x00, 0xAD, 0x1B, 0xE0, 0x01, 0x00, 0x00, 0x07, 0xE0, 0xC6, 0x39, 0x01, 0x13, 0x00, 0x03, 0x04, 0x62, 0x00, 0x00, 0x00, 0xA5, 0x1B, 0xE0, 0x01, 0x00, 0x00, 0x07, 0xE0, 0xCE, 0x31, 0x01, 0x13, 0x00, 0x03, 0x04, 0x62, 0x00, 0x00, 0x00, 0x0F, 0x1F, 0xE0, 0x01, 0x00, 0x00, 0x07, 0xE0, 0x60, 0x9F, 0x01, 0x13, 0x00, 0x03, 0x04, 0x62, 0x00, 0x00, 0x00, 0xE5, 0x20, 0xE0, 0x01, 0x00, 0x00, 0x07, 0xE0, 0xB5, 0x4A; /*=== main ============================================== Start för nya C-program 37

========================================================*/ int main(void) int i; io_usart_init( 9600, IO_USART_8MHZ ); //initiera USART lcd4_init(&thedisplay, &PORTC, &DDRC, 4000, 50); //initiera display lcd4_cup_row1(&thedisplay); //rad 1 på display lcd4_write_string(&thedisplay,"rfid BY M&N"); //Skriver ut på display lcd4_erase(&thedisplay); slot_one(); sslot[i]=0; for(;;) sslot[i]=( sslot[i]+1) % 16; if ( sslot[i]==1 ) slot_one(); lasa(); void slot_one() int i; for (i=0; i<11; i++) io_usart_write_char(sslotone[i]); lasa_till_srx(); //Skriver ut värdet till USART void lasa(void) int j, a,k; for (a=0; a<8; a++) io_usart_write_char(sslot[a]); //Skriver ut värdet till USART 38 lasa_till_srx(); for (k=0; k<9; k++) for (j=9; j<19; j++)

if (stagg[k][9]==srx[j]) lcd4_cup_row1(&thedisplay); for ( j=9; j<11; j++) sprintf(s,"%02x",(int)srx[j]); lcd4_write_string(&thedisplay,s); for ( j=17; j<19; j++) sprintf(s,"%02x",(int)srx[j]); lcd4_write_string(&thedisplay,s); lcd4_cup_row2(&thedisplay); sprintf(s,"tagg Nr %d",(int)k+1); lcd4_write_string(&thedisplay, s); //blockera(); //Läser HEX-tecken //Visar HEX-strängen på display //Läser HEX-tecken //Visar HEX-strängen på display //Läser HEX-tecken //Visar HEX-strängen på display void lasa_till_srx(void) int j; srx[0]=io_usart_read_char(); srx[1]=io_usart_read_char(); //mottagning av dem första bitarna //mottagna antal bitar /*=== for-loop 2 =================================================================== ====== Skalning av HEX-strängen bit för bit =================================================================== ======================*/ for (j=2; j<srx[1]; j++) srx[j]=io_usart_read_char(); //Läsning av USART 39

Källkoden för avläsning en och en Singlereader: #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <io_atmega16.h> #include <io_usart.h> #include <io_di.h> #include <io_do.h> #include <delay_loop.h> #include <io_ai.h> #include <lcd4.h> void lasa(); void hitta(); void lasa_till_srx(); //=== Global objects ==================================== lcd4 thedisplay; delay_loop sec; char s[32]; char srx[32]; char sreadtransponder[]=0x01,0x0b,0x00,0x03,0x04,0x62,0x01, 0x00,0x00, 0x6E, 0x91 ; char stagg[9][19]=0x01, 0x13, 0x00, 0x03, 0x04, 0x62, 0x00, 0x00, 0x00, 0xAF, 0x1B, 0xE0, 0x01, 0x00, 0x00, 0x07, 0xE0, 0xC5, 0x3A, 0x01, 0x13, 0x00, 0x03, 0x04, 0x62, 0x00, 0x00, 0x00, 0xA6, 0x1E, 0xE0, 0x01, 0x00, 0x00, 0x07, 0xE0, 0xC9, 0x36, 0x01, 0x13, 0x00, 0x03, 0x04, 0x62, 0x00, 0x00, 0x00, 0x6C, 0x1E, 0xE0, 0x01, 0x00, 0x00, 0x07, 0xE0, 0x01, 0xFE, 0x01, 0x13, 0x00, 0x03, 0x04, 0x62, 0x00, 0x00, 0x00, 0xC1, 0x19, 0xE0, 0x01, 0x00, 0x00, 0x07, 0xE0, 0xA9, 0x56, 0x01, 0x13, 0x00, 0x03, 0x04, 0x62, 0x00, 0x00, 0x00, 0xEF, 0x19, 0xE0, 0x01, 0x00, 0x00, 0x07, 0xE0, 0x87, 0x78, 0x01, 0x13, 0x00, 0x03, 0x04, 0x62, 0x00, 0x00, 0x00, 0xAD, 0x1B, 0xE0, 0x01, 0x00, 0x00, 0x07, 0xE0, 0xC7, 0x38, 0x01, 0x13, 0x00, 0x03, 0x04, 0x62, 0x00, 0x00, 0x00, 0xA5, 0x1B, 0xE0, 0x01, 0x00, 0x00, 0x07, 0xE0, 0xCF, 0x30, 0x01, 0x13, 0x00, 0x03, 0x04, 0x62, 0x00, 0x00, 0x00, 0x0F, 0x1F, 0xE0, 0x01, 0x00, 0x00, 0x07, 0xE0, 0x61, 0x9E, 0x01, 0x13, 0x00, 0x03, 0x04, 0x62, 0x00, 0x00, 0x00, 0xE5, 0x20, 0xE0, 0x01, 0x00, 0x00, 0x07, 0xE0, 0xB4, 0x4B; /*=== main ============================================== Start för nya C-program ========================================================*/ void main() 40

io_usart_init( 9600, IO_USART_8MHZ ); //initiera USART lcd4_init(&thedisplay, &PORTC, &DDRC, 4000, 100); //initiera display lcd4_cup_row1(&thedisplay); //rad 1 på display lcd4_write_string(&thedisplay," RFID BY M&N!!! "); //Skriver ut på display lcd4_erase(&thedisplay); for ( ;; ) hitta(); void lasa(void) int a,j; for (a=0; a<11; a++) io_usart_write_char( sreadtransponder[a]); lasa_till_srx(); //Skriver ut värdet till USART void hitta(void) int k,j; lasa(); for (k=0; k<9; k++) for ( j=9; j<19; j++) if(stagg[k][9]==srx[j]) lcd4_cup_row1(&thedisplay); for ( j=9; j<11; j++) sprintf(s,"%02x",(int)srx[j]); lcd4_write_string(&thedisplay,s); for ( j=17; j<19; j++) sprintf(s,"%02x",(int)srx[j]); lcd4_write_string(&thedisplay,s); //Läser HEX-tecken //Visar HEX-strängen på display //Läser HEX-tecken //Visar HEX-strängen på display 41

lcd4_cup_row2(&thedisplay); sprintf(s,"tagg Nr %d",(int)k+1); lcd4_write_string(&thedisplay, s); void lasa_till_srx(void) int j; //Läser HEX-tecken srx[0]=io_usart_read_char(); srx[1]=io_usart_read_char(); //mottagning av dem första bitarna //mottagna antal bitar /*=== for-loop 2 =================================================================== ====== Skalning av HEX-strängen bit för bit =================================================================== ======================*/ for (j=2; j<srx[1]; j++) srx[j]=io_usart_read_char(); //Läsning av USART 42