智能家居物联网实训台RFID实验手册

1、物联网技术仿真实验实训台实验手册（RFID）第 PAGE 112页目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc364182670 第1章 RFID基础知识 PAGEREF _Toc364182670 h 1 HYPERLINK l _Toc364182671 1.1RFID简介 PAGEREF _Toc364182671 h 1 HYPERLINK l _Toc364182672 1.2RFID工作原理 PAGEREF _Toc364182672 h 1 HYPERLINK l _Toc364182673 1.3RFID应用 PAGEREF _Toc364182673

2、 h 2 HYPERLINK l _Toc364182674 第2章 HF RFID PAGEREF _Toc364182674 h 3 HYPERLINK l _Toc364182675 2.1高频（HF）读卡模块简介 PAGEREF _Toc364182675 h 3 HYPERLINK l _Toc364182676 2.1.1MFRC500简介 PAGEREF _Toc364182676 h 3 HYPERLINK l _Toc364182677 2.1.2MFRC500特点 PAGEREF _Toc364182677 h 7 HYPERLINK l _Toc364182678 2.1

3、.3MIFARE卡介绍 PAGEREF _Toc364182678 h 7 HYPERLINK l _Toc364182679 2.2实训1 MIFARE 1卡读写测试实训 PAGEREF _Toc364182679 h 14 HYPERLINK l _Toc364182680 2.2.1实训目的 PAGEREF _Toc364182680 h 14 HYPERLINK l _Toc364182681 2.2.2实训设备 PAGEREF _Toc364182681 h 14 HYPERLINK l _Toc364182682 2.2.3实训内容 PAGEREF _Toc364182682 h

4、14 HYPERLINK l _Toc364182683 2.2.4实训原理 PAGEREF _Toc364182683 h 14 HYPERLINK l _Toc364182684 2.2.5实训步骤 PAGEREF _Toc364182684 h 17 HYPERLINK l _Toc364182685 2.3实训2 MIFARE 1卡通讯测试实训 PAGEREF _Toc364182685 h 25 HYPERLINK l _Toc364182686 2.3.1实训目的 PAGEREF _Toc364182686 h 25 HYPERLINK l _Toc364182687 2.3.2实

5、训设备 PAGEREF _Toc364182687 h 25 HYPERLINK l _Toc364182688 2.3.3实训内容 PAGEREF _Toc364182688 h 25 HYPERLINK l _Toc364182689 2.3.4实训原理 PAGEREF _Toc364182689 h 25 HYPERLINK l _Toc364182690 2.3.5实训步骤 PAGEREF _Toc364182690 h 29 HYPERLINK l _Toc364182691 第3章 UHF RFID PAGEREF _Toc364182691 h 32 HYPERLINK l _T

6、oc364182692 3.1超高频（UHF）读卡模块简介 PAGEREF _Toc364182692 h 32 HYPERLINK l _Toc364182693 3.1.1JT-2860模组特点 PAGEREF _Toc364182693 h 32 HYPERLINK l _Toc364182694 3.1.2JT-2860模组参数 PAGEREF _Toc364182694 h 33 HYPERLINK l _Toc364182695 3.1.3JT-2860模组接口定义 PAGEREF _Toc364182695 h 34 HYPERLINK l _Toc364182696 3.2实训

7、3 标签读写测试实训 PAGEREF _Toc364182696 h 36 HYPERLINK l _Toc364182697 3.2.1实训目的 PAGEREF _Toc364182697 h 36 HYPERLINK l _Toc364182698 3.2.2实训设备 PAGEREF _Toc364182698 h 36 HYPERLINK l _Toc364182699 3.2.3实训内容 PAGEREF _Toc364182699 h 36 HYPERLINK l _Toc364182700 3.2.4实训原理 PAGEREF _Toc364182700 h 36 HYPERLINK

8、l _Toc364182701 3.2.5实训步骤 PAGEREF _Toc364182701 h 37 HYPERLINK l _Toc364182702 第4章 IC卡收费系统开发实训 PAGEREF _Toc364182702 h 46 HYPERLINK l _Toc364182703 4.1实训目的 PAGEREF _Toc364182703 h 46 HYPERLINK l _Toc364182704 4.2实训设备 PAGEREF _Toc364182704 h 46 HYPERLINK l _Toc364182705 4.3实训内容 PAGEREF _Toc364182705

9、h 46 HYPERLINK l _Toc364182706 4.4实训原理 PAGEREF _Toc364182706 h 46 HYPERLINK l _Toc364182707 4.4.1IC卡收费系统简介 PAGEREF _Toc364182707 h 46 HYPERLINK l _Toc364182708 4.4.2IC卡收费系统运行方式 PAGEREF _Toc364182708 h 47 HYPERLINK l _Toc364182709 4.4.3IC卡收费系统组成 PAGEREF _Toc364182709 h 48 HYPERLINK l _Toc364182710 4.

10、5实训步骤 PAGEREF _Toc364182710 h 50 HYPERLINK l _Toc364182711 4.5.1新建一个Qt工程 PAGEREF _Toc364182711 h 50 HYPERLINK l _Toc364182712 4.5.2与读卡器建立通讯 PAGEREF _Toc364182712 h 51 HYPERLINK l _Toc364182713 4.5.3实现开户功能 PAGEREF _Toc364182713 h 65 HYPERLINK l _Toc364182714 4.5.4实现查询功能 PAGEREF _Toc364182714 h 73 RFI

11、D基础知识RFID简介RFID(射频识别：radio frequency identification)是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，作为条形码的无线版本，RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点，其应用将给零售、物流等产业带来革命性变化。RFID按应用频率的不同分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)、微波(MW)，相对应的代表性频率分别为：低频135KHz以下、高频13.56MHz、超高频860M960MHz、微波2.4

12、G，5.8GRFID按照能源的供给方式分为无源RFID，有源RFID，以及半有源RFID。无源RFID读写距离近，价格低；有源RFID可以提供更远的读写距离，但是需要电池供电，成本要更高一些，适用于远距离读写的应用场合。RFID工作原理RFID（radiofrequencyidentification）技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(PassiveTag，无源标签或被动标签)，或者主动发送某一频率的信号(ActiveTag，有源标签或主动标签)；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。

13、一套完整的RFID系统,是由阅读器(Reader)与电子标签(TAG)也就是所谓的应答器(Transponder)及应用软件系统三个部份所组成,其工作原理是Reader发射一特定频率的无线电波能量给Transponder,用以驱动Transponder电路将内部的数据送出，此时Reader便依序接收解读数据,送给应用程序做相应的处理。以RFID卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应方式来看大致上可以分成,感应偶合(InductiveCoupling)及后向散射偶合(BackscatterCoupling)两种,一般低频的RFID大都采用第一种式,而较高频大多采用第二种方式。阅读器根据使用的结

14、构和技术不同可以是读或读/写装置，是RFID系统信息控制和处理中心。阅读器通常由耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元组成。阅读器和应答器之间一般采用半双工通信方式进行信息交换，同时阅读器通过耦合给无源应答器提供能量和时序。在实际应用中，可进一步通过Ethernet或WLAN等实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。应答器是RFID系统的信息载体，目前应答器大多是由耦合原件(线圈、微带天线等)和微芯片组成无源单元。RFID应用短距离射频识别产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，可在这样的环境中替代条码，例如用在工厂的流水线上跟踪物体。长距射频识别产品多用于交通上，识别距离可达几十米，

15、如自动收费或识别车辆身份等。1在零售业中，条形码技术的运用使得数以万计的商品种类、价格、产地、批次、货架、库存、销售等各环节被管理得井然有序。2采用车辆自动识别技术，使得路桥、停车场等收费场所避免了车辆排队通关现象，减少了时间浪费，从而极大地提高了交通运输效率及交通运输设施的通行能力。3在自动化的生产流水线上，整个产品生产流程的各个环节均被置于严密的监控和管理之下。4在粉尘、污染、寒冷、炎热等恶劣环境中，远距离射频识别技术的运用改善了卡车司机必须下车办理手续的不便。5在公交车的运行管理中，自动识别系统准确地记录着车辆在沿线各站点的到发站时刻，为车辆调度及全程运行管理提供实时可靠的信息。6.在设

16、备管理中，RFID自动识别系统可以将设备的具体位置做与RFID读取器做绑定，当设备移动出了指定读取器的位置时，记录其过程。RFID电子标签的技术应用非常广泛，目前典型应用：移动支付、动物晶片、门禁控制、航空包裹识别、文档追踪管理、包裹追踪识别、畜牧业、后勤管理、移动商务、产品防伪、运动计时、票证管理、汽车晶片防盗器、停车场管制、生产线自动化、物料管理等等。 HF RFID高频（HF）读卡模块简介本实训台中预留了HF RFID的接口扩展，装上HF RFID的扩展子板即可。HF RFID扩展子板采用采用的是市场上广泛使用的飞利浦MFRC500芯片方案，MFRC500 是应用于13.56MHz 非接

17、触式通信中高集成读卡IC 系列中的一员该读卡IC 系列利用了先进的调制和解调概念完全集成了在13.56MHz 下所有类型的被动非接触式通信方式和协议可靠性高，通用性强。通过51单片机连接MFRC500控制器，进行IC卡的读写操作，HF RFID的扩展子板通过串口与智能网关进行通信和数据交换。MFRC500简介MF RC500 是应用于13.56MHz 非接触式通信中高集成读卡IC 系列中的一员。该读卡IC 系列利用了先进的调制和解调概念，完全集成了在13.56MHz下所有类型的被动非接触式通信方式和协议。MF RC500 支持ISO14443A 所有的层。内部的发送器部分不需要增加有源电路就能

18、够直接驱动近操作距离的天线（可达100mm）。接收器部分提供一个坚固而有效的解调和解码电路，用于ISO14443A 兼容的应答器信号。数字部分处理ISO14443A 帧和错误检测（奇偶&CRC）。 此外，它还支持快速CRYPTO1 加密算法用于验证MIFARE 系列产品。方便的并行接口可直接连接到任何8 位微处理器，这样给读卡器/终端的设计提供了极大的灵活性。MFRC500管脚图管脚描述：管脚类型I：输入O：输出PWR：电源管脚符号类型描述1OSCINI晶振输入：振荡器反相放大器输入。该脚也作为外部时钟输入(fosc=13.56MHz)2IRQO中断请求：输出中断事件请求信号3MFINIMIF

19、ARE接口输入：接受符合ISO14443A(MIFIRE)的数字串行数据流4MFOUTOMIFARE接口输出：发送符合ISO14443A(MIFIRE)的数字串行数据流5TX1O发送器1：发送经过调制的13.56MHz能量载波6TVDDPWR发送器电源：提供TX1和TX2输出电源7TX2O发送器2：发送经过调制的13.56MHz能量载波8TVSSPWR发送器地：提供TX1和TX2输出电源9NCSI/片选：选择和激活MFRC500的微处理器接口10NWRI/写：MFRC500寄存器写入数据（D0D7）选通R/NWI读/写：选择所要执行的是读还是写nWriteI/写：选择所要执行的是读还是写11N

20、RDI/读MFRC500寄存器读出数据（D0D7）选通NDSI/数据选通：读和写周期的选通nDStrbI/数据选通：读和写周期的选通12DVSSPWR数字地13D0D7I/O8位双向数据总线20AD0AD7I/O8位双向地址和数据总线21ALEI地址锁存使能为高时将AD0AD5，锁存为内部地址ASI地址选通为低时选通信号将AD0AD5，锁存为内部地址nAStrbI/地址选通为低时选通信号将AD0AD5，锁存为内部地址22A0I地址线0：寄存器地址位0nWaitO/等待：信号为低可以开始一个存取周期，为高时可以停止23A1I地址线1：寄存器地址位124A2I地址线2：寄存器地址位225DVDDP

21、WR数字电源26AVDDPWR模拟电源27AUXO辅助输出：该脚输出模拟测试信号。该信号可通过TestAnaOutSel寄存器选择。28AVSSPWR模拟地29RXI接收器输入：卡应答输入脚，该应答为经过天线电路耦合的调制13.56MHz载波。30VMIDPWR内部参考电压：该脚输出内部参考电压。注：必须接一个100nF电容。31RSTPDI复位和掉电：当为高时，内部灌电流关闭，振荡器停止，输入端与外部断开，该管脚的下降沿启动内部复位。32OSCOUTO晶振输出：振荡器反向放大器输出MFRC500功能结构图MFRC500特点高集成度模拟电路用于卡应答的解调和解码缓冲输出驱动器使用最少数目的外部

22、元件连接到天线近距离操作(可达100mm)支持MIFARE 双接口卡IC和ISO14443A1-4部分加密并保护内部非易失性密匙存储器并行微处理器接口带有内部地址锁存和IRQ 线灵活的中断处理自动检测微处理器并行接口类型方便的64 字节发送和接收FIFO 缓冲区带低功耗的硬件复位软件实现掉电模式可编程定时器唯一的序列号用户可编程的启动配置位和字节定位帧数字模拟和发送器部分各自独立的电源输入脚内部振荡器缓冲连接13.56MHz，石英晶体低相位抖动时钟频率滤波短距离应用中发送器（天线驱动器）为3.3V 操作MIFARE卡介绍与MFRC500配套使用的是MIFARE卡，有M1卡和ML卡。M1卡工作原

23、理卡片的电气部分只由一个天线和ASIC组成。天线：卡片的天线是只有几组绕线的线圈，很适于封装到IS0卡片中。ASIC：卡片的ASIC由一个高速（106KB波特率）的RF接口，一个控制单元和一个 8K位EEPROM组成。工作原理：读写器向M1卡发一组固定频率的电磁波，卡片内有一个LC串联谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同，在电磁波的激励下，LC谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷，在这个电容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存，当所积累的电荷达到2V时，此电容可做为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。M1卡主要指标容量为8K位

24、EEPROM分为16个扇区，每个扇区为4块，每块16个字节,以块为存取单位每个扇区有独立的一组密码及访问控制每张卡有唯一序列号，为32位具有防冲突机制，支持多卡操作无电源，自带天线，内含加密控制逻辑和通讯逻辑电路数据保存期为10年，可改写10万次，读无限次工作温度：-2050(温度为90%)工作频率：13.56MHZ通信速率：106KBPS读写距离：10mm以内（与读写器有关）M1卡存储结构M1卡分为16个扇区，每个扇区由4块（块0、块1、块2、块3）组成，（我们也将16个扇区的64个块按绝对地址编号为063，存贮结构如下图所示：扇区0 块0 数据块0块1数据块1块2数据块2块3密码A 存取控

25、制 密码B控制块3扇区1块0数据块4块1数据块5块2数据块6块3密码A 存取控制 密码B控制块7 扇区15 0数据块60 1数据块61 2数据块62 3密码A 存取控制 密码B控制块63第0扇区的块0（即绝对地址0块），它用于存放厂商代码，已经固化，不可更改。每个扇区的块0、块1、块2为数据块，可用于存贮数据。数据块可作两种应用：用作一般的数据保存，可以进行读、写操作。用作数据值，可以进行初始化值、加值、减值、读值操作。每个扇区的块3为控制块，包括了密码A、存取控制、密码B。具体结构如下：A0 A1 A2 A3 A4 A5 FF 07 80 69 B0 B1 B2 B3 B4 B5密码A（6字

26、节） 存取控制（4字节） 密码B（6字节） 每个扇区的密码和存取控制都是独立的，可以根据实际需要设定各自的密码及存取控制。存取控制为4个字节，共32位，扇区中的每个块（包括数据块和控制块）的存取条件是由密码和存取控制共同决定的，在存取控制中每个块都有相应的三个控制位,定义如下：块0： C10 C20 C30块1： C11 C21 C31块2： C12 C22 C32块3： C13 C23 C33三个控制位以正和反两种形式存在于存取控制字节中，决定了该块的访问权限（如进行减值操作必须验证KEY A，进行加值操作必须验证KEY B，等等）。三个控制位在存取控制字节中的位置，以块0为例，对块0的控制

27、： bit 7 6 5 4 3 2 1 0字节6C20_bC10_b字节7C10C30_b字节8C30C20字节9 ( 注： C10_b表示C10取反 ) 存取控制（4字节，其中字节9为备用字节）结构如下所示： bit 7 6 5 4 3 2 1 0字节6C23_bC22_bC21_bC20_bC13_bC12_bC11_bC10_b字节7C13C12C11C10C33_bC32_bC31_bC30_b字节8C33C32C31C30C23C22C21C20字节9 ( 注： _b表示取反 )数据块（块0、块1、块2）的存取控制如下： 控制位（X=0.1.2） 访 问 条 件 （对数据块 0、1、

28、2）C1XC2XC3X Read Write IncrementDecrement, transfer,Restore000KeyA|BKeyA|BKeyA|BKeyA|B010KeyA|BNeverNeverNever100KeyA|BKeyBNeverNever110KeyA|BKeyBKeyBKeyA|B001KeyA|BNeverNeverKeyA|B011KeyBKeyBNeverNever101KeyBNeverNeverNever111NeverNeverNeverNever （KeyA|B 表示密码A或密码B，Never表示任何条件下不能实现）例如：当块0的存取控制位C10 C

29、20 C30=1 0 0时，验证密码A或密码B正确后可读；验证密码B正确后可写；不能进行加值、减值操作。控制块块3的存取控制与数据块（块0、1、2）不同，它的存取控制如下：密码A存取控制密码BC13C23C33ReadWrite ReadWriteReadWrite000NeverKeyA|BKeyA|BNeverKeyA|BKeyA|B010NeverNeverKeyA|BNeverKeyA|BNever100NeverKeyBKeyA|BNeverNeverKeyB110NeverNeverKeyA|BNeverNeverNever001NeverKeyA|BKeyA|BKeyA|BKey

30、A|BKeyA|B011NeverKeyBKeyA|BKeyBNeverKeyB101NeverNeverKeyA|BKeyBNeverNever111NeverNeverKeyA|BNeverNeverNever例如：当块3的存取控制位C13 C23 C33=1 0 0时，表示：密码A：不可读，验证KEYA或KEYB正确后，可写（更改）。存取控制：验证KEYA或KEYB正确后，可读、可写。密码B：验证KEYA或KEYB正确后，可读、可写。M1卡与读写器MFRC500的通讯复位应答Request 防冲突机制 Anti collision Loop 选择卡片Select Tag 改变扇区三次相互

31、验证Authentication中止Halt减值decrement加值increment写 块Write block读 块Read 不改变扇区复位应答（Answer to request）M1射频卡的通讯协议和通讯波特率是定义好的，当有卡片进入读写器的操作范围时，读写器以特定的协议与它通讯，从而确定该卡是否为M1射频卡，即验证卡片的卡型。防冲突机制 (Anticollision Loop)当有多张卡进入读写器操作范围时，防冲突机制会从其中选择一张进行操作，未选中的则处于空闲模式等待下一次选卡，该过程会返回被选卡的序列号。选择卡片(Select Tag)选择被选中的卡的序列号，并同时返回卡的容量

32、代码。三次互相确认(3 Pass Authentication)选定要处理的卡片之后，读写器就确定要访问的扇区号，并对该扇区密码进行密码校验，在三次相互认证之后就可以通过加密流进行通讯。（在选择另一扇区时，则必须进行另一扇区密码校验。）对数据块的操作 读 (Read)：读一个块；写 (Write）：写一个块；加（Increment）：对数值块进行加值；减（Decrement）：对数值块进行减值；存储（Restore）：将块中的内容存到数据寄存器中；传输（Transfer）：将数据寄存器中的内容写入块中；中止（Halt）：将卡置于暂停工作状态；ML卡性能介绍MIFARE LIGHT 卡是一种小容

33、量卡，共384位，适合于一卡一用。主要指标容量为384位16位的数值计算128位的数据区（如果不用钱包文件可达192位）用户可自定义控制权限唯一的32位序列号工作频率：13.56MHZ通信速率：106KB波特率防 冲 突：同一时间可处理多张卡读写距离：在10cm以内（与天线有关）卡内无需电源ML卡存储结构ML卡共384位，分为12页，每页为4个字节。存储结构如下：页号字节0字节1字节2字节30 SerNr(0)SerNr(1)SerNr(2)SerNr(3)Block 01SerNr(4)Size CodeType(0)Type(1)2Data(0)Data(1)Data(2)Data(3)D

34、ata13Data(4)Data(5)Data(6)Data(7)4Value(0)Value(1)Value_b(0)Value_b(1)Value5Value(0)Value(1)Value_b(0)Value_b(1)6KeyA(0)KeyA(1)KeyA(2)KeyA(3)KeyA7KeyA(4)KeyA(5)AC-AAC-A_b8KeyB(0)KeyB(1)KeyB(2)KeyB(3)KeyB9KeyB(4)KeyB(5)AC-BAC-B_bAData(0)Data(1)Data(2)Data(3)Data2BData(4)Data(5)Data(6)Data(7) （ 注：_b表示

35、取反 ）第0、1页存放着卡的序列号等信息，只可读。第2、3页及A、B两页数据块，可存贮一般的数据。和4、5页为数值块，可作为钱包使用，两字节的值以正和反两种形式存贮。只有减值操作，没有加值操作。如果不做钱包使用，则可以做为普通的数据块使用。第6、7、8、9页存储着密码A（6字节）、密码B（6字节）及存取控制。第7页的2字节、第9页的2字节为存储控制，存储控制以正和反的形式存两次。Bit 7Bit 6Bit 5Data2Write EnableBit 4Data2ReadEnableBit 3Key+ACWriteEnableBit 2ValueWriteEnableBit 1Data1Writ

36、eEnableBit 0Data1ReadEnable例如：AC-A的初始值为ff，即11111111，即： Data1：可读、可写； Value：可写； AC-A：可写； Data2：可读、可写；一次写一页（4个字节），一次读两页（8个字节）。实训1 MIFARE 1卡读写测试实训实训目的熟悉HF RFID硬件，了解HF RFID读卡模块与PC串口的通讯过程，掌握IC卡调试软件的使用，为自行开发各种应用程序实例做准备。实训设备PC机和IC卡调试软件；HF RFID读卡模块，通过串口连接到PC机；MIFARE 1卡一张；实训内容了解MIFARE 1卡的功能和使用方法、掌握HF RFID读卡模块

37、的读卡过程、掌握IC卡调试软件的使用，掌握M1卡的访问控制和加密机制。实训原理上位机软件“IC卡调试软件”通过串口与HF RFID读卡模块相连接并进行通讯，上位机通过发送特定的指令来实现M1卡的读写操作。M1卡分为16个扇区，每个扇区由4块（块0、块1、块2、块3）组成，（我们也将16个扇区的64个块按绝对地址编号为063，存贮结构如下图所示：扇区0 块0 数据块0块1数据块1块2数据块2块3密码A 存取控制 密码B控制块3扇区1块0数据块4块1数据块5块2数据块6块3密码A 存取控制 密码B控制块7 扇区15 0数据块60 1数据块61 2数据块62 3密码A 存取控制 密码B控制块63第0

38、扇区的块0（即绝对地址0块），它用于存放厂商代码，已经固化，不可更改。每个扇区的块0、块1、块2为数据块，可用于存贮数据。数据块可作两种应用：用作一般的数据保存，可以进行读、写操作。用作数据值，可以进行初始化值、加值、减值、读值操作。每个扇区的块3为控制块，包括了密码A、存取控制、密码B。具体结构如下：A0 A1 A2 A3 A4 A5 FF 07 80 69 B0 B1 B2 B3 B4 B5 密码A（6字节） 存取控制（4字节） 密码B（6字节） 每个扇区的密码和存取控制都是独立的，可以根据实际需要设定各自的密码及存取控制。存取控制为4个字节，共32位，扇区中的每个块（包括数据块和控制块）

39、的存取条件是由密码和存取控制共同决定的，在存取控制中每个块都有相应的三个控制位,定义如下：块0： C10 C20 C30块1： C11 C21 C31块2： C12 C22 C32块3： C13 C23 C33三个控制位以正和反两种形式存在于存取控制字节中，决定了该块的访问权限（如进行减值操作必须验证KEY A，进行加值操作必须验证KEY B，等等）。三个控制位在存取控制字节中的位置，以块0为例，对块0的控制： bit 7 6 5 4 3 2 1 0字节6C20_bC10_b字节7C10C30_b字节8C30C20字节9( 注： C10_b表示C10取反 )存取控制（4字节，其中字节9为备用字

40、节）结构如下所示： bit 7 6 5 4 3 2 1 0字节6C23_bC22_bC21_bC20_bC13_bC12_bC11_bC10_b字节7C13C12C11C10C33_bC32_bC31_bC30_b字节8C33C32C31C30C23C22C21C20字节9 ( 注： _b表示取反 )数据块（块0、块1、块2）的存取控制如下： 控制位（X=0.1.2） 访 问 条 件 （对数据块 0、1、2）C1XC2XC3X Read Write IncrementDecrement, transfer,Restore000KeyA|BKeyA|BKeyA|BKeyA|B010KeyA|BN

41、everNeverNever100KeyA|BKeyBNeverNever110KeyA|BKeyBKeyBKeyA|B001KeyA|BNeverNeverKeyA|B011KeyBKeyBNeverNever101KeyBNeverNeverNever111NeverNeverNeverNever（KeyA|B 表示密码A或密码B，Never表示任何条件下不能实现）例如：当块0的存取控制位C10 C20 C30=1 0 0时，验证密码A或密码B正确后可读；验证密码B正确后可写；不能进行加值、减值操作。控制块块3的存取控制与数据块（块0、1、2）不同，它的存取控制如下：密码A存取控制密码BC

42、13C23C33ReadWrite ReadWriteReadWrite000NeverKeyA|BKeyA|BNeverKeyA|BKeyA|B010NeverNeverKeyA|BNeverKeyA|BNever100NeverKeyBKeyA|BNeverNeverKeyB110NeverNeverKeyA|BNeverNeverNever001NeverKeyA|BKeyA|BKeyA|BKeyA|BKeyA|B011NeverKeyBKeyA|BKeyBNeverKeyB101NeverNeverKeyA|BKeyBNeverNever111NeverNeverKeyA|BNever

43、NeverNever例如：当块3的存取控制位C13 C23 C33=1 0 0时，表示：密码A：不可读，验证KEYA或KEYB正确后，可写（更改）。存取控制：验证KEYA或KEYB正确后，可读、可写。密码B：验证KEYA或KEYB正确后，可读、可写。实训步骤连接操作把串口延长线DB9母头接到PC 机的串口上；把串口延长线DB9公头接到读写器的串口DB9母座，使读写器和PC 机的串口良好连接。通过两根杜邦线连接电源到串口连接区的VCC和GND。打开读写器上的电源开关，读写器上电以后可以听到一声风鸣器的响声，如果没有听到风鸣器声，表明读写器没有正常上电。打开IC卡调试软件工具，设置串口参数：串口号

44、：选择连接的串口，PC机自带的串口号一般是COM1,如果使用的是USB转串口线，则需要在硬件管理器中查找当前使用的是哪个串口。波特率：9600 校验位：None数据位：8停止位：1如下图所示：点击“测试读卡器”，如果串口良好连接的话可以听到一声风鸣器的响声，软件将显示“读卡器连结成功”，说明串口参数设置正确。如果并没有听到风鸣器声表明串口通讯没有连接好，或者参数设置有错误，请检查串口连接线是否连接正确和串口参数设置。M1卡片读写测试把M1卡放置在IC卡刷卡区，进入功能选项“低级操作”里面点击“寻卡”，如果出现“寻卡成功!”表明寻卡正常，如果出现“执行失败!”表明出现异常，请检查卡片是否在寻卡范

45、围内，如果确认卡片没有问题，那读写器有异常。点击“防冲突”，如果出现“防冲突成功”表明防冲突正常，如果出现“防冲突失败”表明读写器出现异常或者卡片没有在天线区域范围内。点击“选择”，如果出现“选择成功”表明选择正常，如果出现“选择失败” 表明读写器出现异常或者卡片没有在天线区域范围内。点击“终止”，如果出现“终止成功”，并伴有两声风鸣器响声，表明终止正常。如果没有任何反应，则可能串口连接有问题，请检查。进入功能选项“密码下载”里面下载卡片密码，比如需要测试卡片扇区1 数据的读写，那么就在扇区1 后面填上密码A/B（注：卡片的初始密码A/B 均为全F），然后选择“A 组密码”或者“B 组密码”，

46、最后点击“下载”，如果出现“密码下载成功”表明密码下载成功，如果出现异常请按照错误提示更改后再下载一次，直至“下载成功”为止。进入功能选项“数据读写”里面,“请选择扇区号”下面的可拉选项里面选择第11步下载密码的扇区号（比如扇区1），然后点击“读出”，如果提示“第*扇区数据读出成功”表明读数据正确。如果出现“第*扇区数据读出失败”表明密码校验出错或者出现其他异常，请返回第5步重新下载密码。如果读数据正确，在块0、块1、块2 后面修改数据，比如改成“块0：12345678901234567890123456789012”“块1：23456789012345678901234567890123”“

47、块2：34567890123456789012345678901234”然后点击“写入”，如果出现“第*扇区数据写入成功”表明写入数据正确。如果出现“第*扇区写入失败”表明密码校验出错或者出现其他异常，请返回第5步重新下载密码。再次点击“读出”键，然后点击“读出”，如果提示“第*扇区数据读出成功”表明读数据正确，再对比块0、块1、块2 是否和第7步写入的数据一样，如果数据一样，证明写入成功了。如果出现“第*扇区数据读出失败”表明密码校验出错或者出现其他异常，请返回第5步重新下载密码。Mifare 1卡片块值测试进入功能选项“块值操作”里面，在“扇区号”下面的可拉选项里面选择第2.5步下载密码的

48、扇区号（比如扇区1），在“块号”下面的可拉选项里面选择你想测试的块号（比如第1 块）在“操作值”后面填上你所希望的初始值（比如“11111111”），然后点击“初始化”，如果出现“数据初始化成功”表明操作成功。如果出现“数据初始化失败”表明操作失败，请检查密码是否正确，返回第2.1 步重新操作一次。点击“读出”，如果在“当前值”后面出现是你原来写进去的初始值，证明操作正确，如果“数据读出失败”表明块值操作有异常，请重新初始化。在“操作值：”后面填上你所希望的操作值（比如“22222222”），然后点击“加值”，如果出现“数值加操作成功”，表明操作成功。如果出现其他提示表明操作失败。点击“读取”

49、，如果在“当前值：”后面出现是你初始值加上加值（111111112222222233333333）表明操作正确，如果是其他的值表明失败。在“操作值：”后面填上你所希望的操作值（比如“11111111”），然后点击“减值”，如果出现“数值减操作成功”，表明操作成功。如果出现其他提示表明操作失败。点击“读出”，如果在“当前值：”后面出现是你当前值减去操作值（333333331111111122222222），表明操作正确，如果是其他值表明失败。修改密码和控制位进入功能选项“修改密码”里面，在“扇区号”下面的可拉选项里面选择第3.5步下载密码的扇区号（比如扇区1）在“密码A”和“密码B”后面分别写入

50、你想修改的密码A 和密码B卡片控制位修改之前请详细阅读卡片资料，因为控制位修改不正确，就会导致卡片不能再使用，请务必小心使用在控制位后面填上该扇区的控制位点击“修改密码”，如果出现“修改密码成功”，表示操作正确，如果出现出错提示，请按照出错提示做相应的处理。（注：密码修改后请务必记住，密码遗忘卡片就不能再次是使用了）调试信息进入发送接收选项卡里面，在“串口信息发送与接收”处可以看到PC 机和读卡器之间通讯的详细过程，对调试非常有帮助。我们在下一个实验来进行模拟通讯的过程。实训2 MIFARE 1卡通讯测试实训实训目的熟悉HF RFID硬件，了解HF RFID读卡模块与PC串口的通讯过程和各种操

51、作指令。实训设备PC机和串口测试软件；HF RFID读卡模块，通过串口连接到PC机；MIFARE 1卡一张；实训内容了解MIFARE 1卡的功能和使用方法、掌握HF RFID读卡模块的读卡过程、掌握HF RFID读卡模块与PC串口的通信协议和通信过程。实训原理HF RFID读卡器与PC机通过串口，使用自定义协议进行通讯，该协议定义如下：通讯格式： 数据包长度L(1byte) 命令字C(1byte) 数据包D(L-1bytes)通讯方向： - 下位机送给上位机 - 上位机送给下位机协议规范启动 01 00 (01为长度,00为测试成功)寻卡 03 00 04 00 (00为命令成功代码,04表示

52、Mifare One卡) 01 00防冲突 05 00 52 00 75 7A (52 00 75 7A为卡号CardSerialNo) 01 00选择 03 00 80 00 01 00终止 01 00 01 00参数设置 01 00密码下载(扇区1密码为12个F) 01 00 01 00数据读(扇区1块0块1块2) 03 00 04 00 (04为RegFIFOLength) 05 00 52 00 75 7A (52 00 75 7A为卡号) 03 00 08 00 01 00 11 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 (

53、16个00为数据) 11 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 (16个00为数据) 11 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 (16个00为数据) 11 00 00 00 00 00 00 00 ff 07 80 69 ff ff ff ff ff ff (第一个00为返回代码，后面6个00为密码A,ff 07 80 69为控制位，后面6个ff为密码B) 01 00数据写(扇区1块0块1块2) 01 00 01 00 01 00 01 00 01 00 01 00

54、 01 00 01 00块值操作(初始化) 01 00 01 00块值操作(读出) 11 00 11 11 11 11 EE EE EE EE 11 11 11 11 04 FB 04 FB (11后面的16个自己是读出来的数据) 01 00块值操作(加值) 01 00 01 00块值操作(减值) 01 00 01 00修改密码 03 00 04 00 05 00 52 00 75 7A (52 00 75 7A为卡号) 03 00 80 00 01 00 01 00 01 00/*扇区0 块0 块1 块2 块3扇区1 块4 块5 块6 块7扇区2 块8 块9 块10 块11扇区3 块12 块

55、13 块14 块15扇区4 块16 块17 块18 块19扇区5 块19 块20 块21 块22扇区6 块23 块24 块25 块26扇区7 块27 块28 块29 块30扇区8 块31 块32 块33 块34扇区9 块35 块36 块37 块38扇区10 块39 块40 块41 块42扇区11 块43 块44 块45 块46扇区12 块47 块48 块49 块50扇区13 块51 块52 块53 块54扇区14 块55 块56 块57 块58扇区15 块59 块60 块61 块62*/实训步骤连接操作把串口延长线DB9母头接到PC 机的串口上；把串口延长线DB9公头接到读写器的串口DB9母座

56、，使读写器和PC 机的串口良好连接。通过两根杜邦线连接电源到串口连接区的VCC和GND。打开读写器上的电源开关，读写器上电以后可以听到一声风鸣器的响声，如果没有听到风鸣器声，表明读写器没有正常上电。打开串口测试工具，设置串口参数：串口号：选择连接的串口，PC机自带的串口号一般是COM1,如果使用的是USB转串口线，则需要在硬件管理器中查找当前使用的是哪个串口。波特率：9600数据位：8流控制：None奇偶检验：None停止位：1如下图所示：指令实验设置完成后，点击“打开串口”，勾选十六进制显示，这样从读卡器中返回的数据会以十六进制显示。按照前面所述通讯命令格式，在发送数据文本框中输入命令，如启

57、动命令为020B0F，(02为指令长度，0B为命令字，测试凤鸣器，0F凤鸣器响的时间)。点击“发送数据”，则测试工具会向读卡器发送测试指令，并显示读卡器返回的结果，如下图所示：我们把M1卡放到IC卡刷卡区附近，在发送数据文本框输入“020226”命令进行寻卡，点击发送数据，则会找到当前卡的类型，如下图所示，其中返回的数据“03000400”中，03表示数据长度，第一个00为命令成功代码，04表示Mifare One卡。我们对照实验原理中的指令表，依次对各种指令进行测试，完成我们在上一个实验中的内容。 UHF RFID超高频（UHF）读卡模块简介本实训台中预留了UHF RFID的接口扩展，装上U

58、HF RFID的扩展子板即可。UHF RFID扩展子板通过串口与智能网关或PC机进行通信和数据交换。UHF RFID扩展子板采用的是JT-2860 UHF读卡模块，JT-2860是一款低功耗、体积小的超高频RFID 读写模块。支持 ISO18000-6C（EPC G2）协议。IOT-SXT-UHF-RFID模块图JT-2860模组特点支持ISO18000-6C标准协议。可以支持UART和Wiegand26/43通信。体积小，提供两种固定模式（贴片式模块，LCC封装和FPC软排线输出。）适合于手持设备项目集成应用。灵敏度高，天线接口采用体积小巧I-PEX座和方位性强的陶瓷天线，标签识读距离80-

59、120CM，写入距离15cm（有效距离与天线、电子标签及工作环境相关）。超低功耗设计，电池电压供电（3.8V-5V），最大电流200mA。超低功率输出。小于0.5W。通过软件来控制模块的工作状态。输出功率: 最大24dBm。提供WINCE SDK 开发包,并可提供C#，VC,VB 开发例程及PC 机测试DEMO。提供通讯协议，方便客户自行开发。提供自动读卡和写卡DEMO 软件，非常方便客户发卡和写卡。EPC 区，保留区，用户区支持加锁解锁功能，可用于保密性和安全性要求高的场合。支持相邻判别功能，可防止同一张卡在短时间（1-255 秒可调）内重复上传。支持块写操作，读写方便。JT-2860模组参

60、数工作频段：902928MHZ（可定制）读取距离：稳定读取距离1M（有效距离与天线、电子标签及工作环境相关）产品尺寸：55435MM工作电源：3.8 V-5.5V，最大电流200mA支持协议：ISO18000-6C（EPC G2）数据接口：RS232 串行通讯接口（3VTTL 电平）工作方式：广谱跳频（FHSS）或定频，可由软件设置天线：可外接天线1 个、MMC 接头最大RF 输出功率：24 dBm功率平坦度：0.5 DB读卡方式：接收命令读卡识别卡时间：单卡识别小于8ms读/写卡时间：读每8 字节小于10ms，写每字节小于20ms储存温度：-45+95，工作温度：-35+80JT-2860模