基于VB界面RFID讀寫器的串口通信上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)

引言
　　RFID (Radio Frequency Identification)射頻識(shí)別是一種無線的、非接觸方式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。它具有抗干擾能力強(qiáng)，識(shí)別時(shí)間短，保密性高等優(yōu)點(diǎn)。近年來，RFID射頻識(shí)別技術(shù)在國內(nèi)外迅速發(fā)展，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于丁業(yè)自動(dòng)化、交通運(yùn)輸控制管理、停車場(chǎng)管理、車輛防盜、物流管理等眾多領(lǐng)域。例如，在智能停車場(chǎng)管理中可以實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)的自動(dòng)收費(fèi)化；在物流和倉儲(chǔ)管理中可以進(jìn)行物品流動(dòng)與倉儲(chǔ)管理以及郵件、包裹、運(yùn)輸行李等的流動(dòng)管理。本文以飛利浦LPC2364系列RFID為例，介紹了基于VB界面下的通信軟件的設(shè)計(jì)流程，并給出了部分源代碼。為下一步制作車輛信息管理系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。
　　1 通信接口連接方式
　　飛利浦LPC2364系列RFID讀寫器與上位機(jī)分別有1：1和1：N兩種連接方式。圖1為RFID讀寫器與PC機(jī)1：1連接方式，此系統(tǒng)由一臺(tái)Pc機(jī)和一臺(tái)RFID讀寫器組成。RFID讀寫器由MR6011A讀寫器和900M無源金屬標(biāo)簽組成。MR6011A 讀寫器支持RS232／RS485和fWiegand接口。可以與計(jì)算機(jī)、PLC等設(shè)備連接通信。
　　1．1 RS232連接方式
　　當(dāng)使用RS232接口連接上位機(jī)與讀寫器時(shí)，RS232接口的數(shù)據(jù)格式為8位數(shù)據(jù)位，一位起始位和一位停止位，無校驗(yàn)位；波特率可選9600，19200，38400，57600和115200。
　　1．2 RS485連接方式
　　當(dāng)使用RS485接口連接上位機(jī)和讀寫器時(shí)，使用RS232-RS485轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在使用RS485接口上傳標(biāo)簽數(shù)據(jù)時(shí)．可以選用三種傳輸方式：
    (1)主動(dòng)上傳：讀寫器讀到標(biāo)簽后立刻上傳數(shù)據(jù)。
    (2)被動(dòng)上傳：讀寫器讀到標(biāo)簽后并不立刻上傳數(shù)據(jù)，而是等待主機(jī)的命令幀后取數(shù)據(jù)。
    (3)應(yīng)答傳輸：讀寫器讀到一張標(biāo)簽后，以10s為間隔重復(fù)上傳此標(biāo)簽數(shù)據(jù)，直到收到主機(jī)的應(yīng)答幀。
　　2 數(shù)據(jù)通訊協(xié)議
　　通信協(xié)議指PC機(jī)通過RS-232通信接口操作讀寫器的通信規(guī)約，采用面向字節(jié)的異步通信協(xié)議數(shù)據(jù)格式。規(guī)定PC機(jī)發(fā)給讀寫器的數(shù)據(jù)幀為命令，讀寫器返回給PC機(jī)的數(shù)據(jù)幀為響應(yīng)。命令或響應(yīng)數(shù)據(jù)幀是變長字節(jié)數(shù)，采用組包法進(jìn)行后向檢錯(cuò)。
　　2．1 通信協(xié)議結(jié)構(gòu)
　　通信協(xié)議采用圖2的層次結(jié)構(gòu)。物理層完成信號(hào)的比特?cái)?shù)據(jù)發(fā)送與接收；數(shù)據(jù)鏈路層具體規(guī)定命令和響應(yīng)幀的類型和數(shù)據(jù)格式，幀類型分為命令幀、響應(yīng)幀、讀寫器命令完成響應(yīng)幀。表1、表2給出上位機(jī)與RFID控制器之間傳輸數(shù)據(jù)的格式。命令幀是主機(jī)操作讀寫器的數(shù)據(jù)幀，響應(yīng)幀是讀寫器返回給主機(jī)的數(shù)據(jù)幀，響應(yīng)幀包含了讀寫器需要采集的數(shù)據(jù)。

　　表2中Head是包類型域，響應(yīng)幀包類型固定為0xE0；Status表示命令所規(guī)定的操作執(zhí)行的結(jié)果．0表示正確執(zhí)行，其他表示執(zhí)行中發(fā)生異常；Response是響幀中的返回?cái)?shù)據(jù)。　　　　

　　2．2 ISO18000-6B標(biāo)簽操作命令
　　ISO18000-6B無源金屬標(biāo)簽采用跳頻T作模式，具有超強(qiáng)抗干擾能力，有效識(shí)讀距離可達(dá)15m以上并可同時(shí)讀寫多個(gè)標(biāo)簽。下面介紹此標(biāo)簽的部分操作命令。
　　(1)多標(biāo)簽識(shí)別命令：Iso Multi Tag Identify。讀寫器收到此命令幀后，進(jìn)行多標(biāo)簽識(shí)別操作 識(shí)別完成后
　　3 串口通信軟件設(shè)計(jì)
　　3．1 設(shè)計(jì)流程
　　串口通信軟件要能實(shí)現(xiàn)串口初始化設(shè)置、功率設(shè)置以及標(biāo)簽的識(shí)別與讀取功能 并能將標(biāo)簽的唯一ID號(hào)顯示在窗口上。具體的設(shè)計(jì)流程如圖3所示。
　　可視化界面設(shè)計(jì)主要包括以下幾個(gè)方面：① 串口初始化界面；②功率設(shè)置界面；③標(biāo)簽識(shí)別和讀取界面；④ 顯示信息界面。設(shè)計(jì)完成后的界面如圖4所示。

        3．2 通信程序設(shè)計(jì)
　　通信程序主要包括串口初始化、功率設(shè)置、標(biāo)簽的識(shí)別與讀取以及顯示信息。　　3．3 程序運(yùn)行
　　在程序調(diào)適成功后，我們生成了串口演示程序．exe文件。并分別使用9個(gè)不同的標(biāo)簽進(jìn)行測(cè)試，可以清晰地看到設(shè)備自動(dòng)讀取了9個(gè)不同的標(biāo)簽，并上傳給了上位機(jī)。此外，程序?qū)τ谕粯?biāo)簽，自動(dòng)識(shí)別，只顯示一個(gè)相同結(jié)果。在顯示信息窗口得到結(jié)果如圖5所示。
　　4 總結(jié)
　　隨著RFID技術(shù)的日新月異，RFID讀寫設(shè)備與上位機(jī)的通信已經(jīng)變成RFID技術(shù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。本文利用VB設(shè)計(jì)制作了上位機(jī)與飛利浦LPC2364系列RFID讀寫器的串口通信演示程序。實(shí)際的調(diào)適運(yùn)行表明，該程序能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)初期的所有功能要求，即串口初始化以及自動(dòng)讀取標(biāo)簽的唯一ID號(hào)碼等功能，滿足應(yīng)用的需要．運(yùn)行良好。為下一步利用VB+SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫開發(fā)車輛管理信息系統(tǒng)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。