ch041超高頻技術基礎實驗

1、第四章 超高頻技術一、基礎實驗部分4.1 RFID 超高頻技術本實驗的目的是了解 RMU900+（915MHz）的工作方式、配置程序、測試軟件程序的操作方式，并能夠正確操作對進行讀寫，感受 UHF 頻段的 RFID 技術遠距離讀寫的能力，最終使用進行相關功能和工程應用的實現(xiàn)。4.1.1 系統(tǒng)簡介圖 4-1-1超高頻系統(tǒng)框圖本實驗箱超高頻實驗板讀寫模塊選用 RMU900+，采用通用的 STC89C52 單片機做微器。單片機通過串口和超高頻模塊互相通訊，根據(jù)相應的指令完成模塊的各個功能。也可以模塊和 PC 直接通過串口通訊，根據(jù)提供的上位機測試軟件完成超高頻實驗。4.1.2 ISO18000-6C

2、 簡介為了使學生更加靈活地使用 RMU900+模塊，將 RMU900+模塊應用于實際工程環(huán)境中，特將 ISO18000-6C 的數(shù)據(jù)空間及與電子通信的數(shù)據(jù)加密過簡略描述，以方便同學盡快熟悉相關知識。詳細內(nèi)容請參考 ISO18000-6C 協(xié)議標準。根據(jù)協(xié)議規(guī)定，從邏輯上將器分為四個體，每個體由一個或一個以上的器組成。如圖 4-1-2 所示。這四個體是：(a) 保留內(nèi)存：保留內(nèi)存包含殺死口令和在 00n 至 1Fn 的口令。殺死口令應在 20n 至 3Fn 的地址內(nèi)?？诹顟刂穬?nèi)。(b) EPC器：EPC器應包含在 00n 至 1Fn位置的 CRC-16、在 10n 至 1Fn地址的協(xié)議-（PC

3、）位和在 20n 開始的 EPC。PC 被劃分成 10n 至 14Fn位置的 EPC長度、15n 至 17Fn位置的 RFU 位和在 18n 至 1Fn位置的編號系統(tǒng)識別(NSI)，CRC-16、PC、EPC 應優(yōu)先MSB（EPC 的 MSB 應在 20h 的位置）。(c) TID器 ：TID器應包含 00n 至 07n位置的 8 位 ISO15963 分配類識別(對于 EPCglobal 為 111000102)、08n 至 13n位置的 12 位任務掩模設計識別(EPCglobal成員)和 14n 至 1Fn位置的 12 位型號?？梢栽?1Fn 以上的 TID器中包含指定數(shù)據(jù)和提供商指定數(shù)

4、據(jù)(例如，序號)。(d) 用戶器：用戶器用戶指定數(shù)據(jù)。該器組織為用戶定義。圖 4-1-2邏輯空間分布圖（1）保留內(nèi)存殺死口令：保留內(nèi)存的 00n 至 1Fn電子的殺死口令，殺死口令為 1 word，即 2bytes。 電子出廠時的默認殺死指令為 0000n。用戶可以對殺死指令進行修改。用戶可以對殺死口令進行鎖存，一經(jīng)鎖存后，用戶必須提供正確的口令，才能對殺死口令進行讀寫?？诹睿罕Ａ魞?nèi)存的 20n 至 3Fn口令為 1 word，即 2電子的口令，bytes。電子出廠時的默認指令為 0000n。用戶可以對指令進行修改。用戶可以對口令進行鎖存，一經(jīng)鎖存后，用戶必須提供正確的口令，才能對口令進行讀寫

5、。（2）EPC器CRC-16： 循環(huán)冗余校驗位，16 比特，上電時，應通過 PC 前五位指定的(PC+EPC)字數(shù)而不是整個 EPC器長度計算 CRC-16。位（PC）： PC 位包含在盤存操作期間以其 EPC 反向散射的物理層信息。協(xié)議EPC器 10n 至 1Fn有 16PC 位，PC 位值定義如下：地址10n14n 位：反向散射的(PC+EPC)的長度，所有字為：ll000002：一個字(EPC器 10n1Fn地址)000012：兩個字(EPC器 10n2Fn地址)ll000102：兩個字(EPC器 10n3Fn地址)111112：32 個字(EPC器 10n1FFn地址)l15n17n

6、位：RFU(第 1 類為 0002)ll18n1Fn 位：默認值為 000000002 且可以包括如 ISO/IEC 15961 定義的 AFI 在內(nèi)的計數(shù)系統(tǒng)識別(NSI)。NSI 的 MSB在 18n 的位置。默認(未編程)PC 值應為 0000n。用 PC 位代替 00002。截斷應答期間，EPC ：EPC 為識別對象的電子碼。EPC在以 20n地址開始的 EPC器內(nèi)，MSB 優(yōu)先。詢問機可以發(fā)出選擇命令，包括全部或部分規(guī)范的 EPC。詢問機可以發(fā)出 ACK 命令，使反向散射其 PC、EPC 和 CRC-16(在特定情況下該可以截斷應答)。最后，詢問機可以發(fā)出 Read 命令，整個或部分

7、 EPC。注：PC+EPC 也稱為 UII。（3）TID器：TID器應包含 00n 至 07n位置的 8 位 ISO15963 分配類識別(對于 EPCglobal為 111000102)、08n 至 13n位置的 12 位任務掩模設計識別(EPCglobal 成員)和 14n至 1Fn位置的 12 位可以在 1Fn 以上的 TID型號器中包含指定數(shù)據(jù)和提供商指定數(shù)據(jù)(例如，序號)。（4） 用戶器用戶器用戶指定數(shù)據(jù)。4.1.3 超高頻模塊RMU900+簡介RMU900+模塊采用ISO18000-6C（EPCC1G2）標準，該標準的特點是：速度快，數(shù)據(jù)速率可達40kbps640kbps；可同時的

8、數(shù)量多，理論上可同時讀到多于1000個；首先讀EPC號碼，的ID號需要用讀數(shù)據(jù)的方式；功能強，具有多種寫保護方式，安全性強；區(qū)域多，分為EPC區(qū)（96bits或16Bytes，可擴展到512bits）、ID區(qū)（64bit或8Bytes）、用戶區(qū)(224bit或28Bytes)、區(qū)(32bits或4Bytes)，但有的廠商提供的沒有用戶數(shù)據(jù)區(qū)，如Inpinj的。EPCC1G2標準主要適用于物流領域中大量物品的識別。RMU900+模塊是超小型化的 UHF RFID部件，集成了 PLL、發(fā)射、接收、耦合器以及 MCU 等部件。用戶只需要在模塊的基礎上作電源處理即可，可以很方便地模塊工作。模塊工作電壓

9、+3.3V，適合手持機用戶作二次開發(fā)。（1）性能指標 工作頻率：840960MHz（按需要頻段定制）。 支持協(xié)議：EPC C1 GEN2/ ISO 18000-6C。 低電壓工作：+3.3V。 模塊化表貼封裝： 28×25×2.5±0.1mm。 最大輸出功率：27dBm。（2）數(shù)據(jù)包格式上位機到 RMU 的數(shù)據(jù)包稱為“命令”，RMU 返回到上位機的數(shù)據(jù)包稱為“響應”。以下所有數(shù)據(jù)段的長度為字節(jié)。RMU 與上位機傳遞的數(shù)據(jù)包的通用格式見表 4-1-1和表 4-1-2：表 4-1-1 命令的數(shù)據(jù)包格式表 4-1-2 響應數(shù)據(jù)格式注：有*號的是可選部分，下同。SOF 是

10、一個字節(jié)的常數(shù)（SOF = 0xAA），表示數(shù)據(jù)幀的開始。LENGTH 部分是按字節(jié)計算的<SOF>和<EOF>之間數(shù)據(jù)（即<LENGTH>、<CMD>、<STATUS>、<PAYLOAD>、<CRC-16>）的長度。表 4-1-3 CMD 數(shù)據(jù)段定義表STATUS 是 RMU 的響應中包含的對上位機命令的態(tài)。STATUS 只在 RMU 的響應中，上位機令中沒有 STATUS 部分。STATUS 中高四位是通用的標志位，而低四位是各命令中特有的狀態(tài)。STATUS 通用標志位的定義見表 4-1-4，低四位的定義詳

11、見各命令的狀態(tài)定義表。表 4-1-4 通用標志位的定義：PAYLOAD 是需要傳遞的實際數(shù)據(jù)。除了在各命令格式中已定義的 PAYLOAD 有效字節(jié)外，在 LENGTH 可表示的范圍內(nèi)可延長任意 PAYLOAD，RMU 不對其進行操作。CRC-16 部分是對<LENGTH>、<CMD>、<STATUS>(響應中)和<PAYLOAD>部分計算的 CRC-16值。用戶可通過 CMD 的 Bit7 選擇是否使用該選項。當上位機命令的 CRC-16 驗證失敗時，RMU 返回固定格式的響應，其格式如表 4-1-5，其中 STATUS 字節(jié)的值為 0xC0。表

12、 4-1-5 CRC 驗證失敗響應表EOF 是一個字節(jié)的常數(shù)（EOF = 0x55），表示數(shù)據(jù)幀的結束RMU 命令列表：注：為了與設置軟件提示信息相同，將 RMU900+讀寫卡模塊簡稱為 RMU。表 4-1-6 RMU命令列表字節(jié)為了避免數(shù)據(jù)中出現(xiàn) SOF、EOF 字節(jié)，實際通信過程中利用字節(jié)保證 SOF 和 EOF的唯一性。當數(shù)據(jù)包的 SOF 和 EOF 之間出現(xiàn) 0xAA、0x55、0xFF 字節(jié)時，在該字節(jié)前一個 0xFF 字節(jié)。接收方接收到包含字節(jié)的數(shù)據(jù)后應刪除字節(jié)并提取有效數(shù)據(jù)。字節(jié)不計入 LENGTH。RMU 的響應時間上位機命令后當 RMU 在一定時間內(nèi)沒有響應，則說明命令格式不

13、正確或 RMU 在命令執(zhí)行過程中遇到不可的錯誤。這時上位機可再次命令。各命令的響應等待時間見表 4-1-6。用戶通過單片機或上位機要模塊，開發(fā)應用軟件，只要根據(jù)以上命令格式，發(fā)送表 4-1-7 所示相對應的命令即可。表 4-1-7命令表：以下舉例介紹具體命令的應用：Ø模塊功率設置表 4-1-8 功率設置命令在表 4-1-7 查到，功率設置命令aa 02 01 55，如表 4-1-8 所示。數(shù)據(jù)格式如下：AA:指數(shù)據(jù)格式中的 SOF，表示數(shù)據(jù)幀的開始。02：指數(shù)據(jù)格式中的 LENGTH，表示數(shù)據(jù)頭到數(shù)據(jù)尾的字節(jié)長度。01：指實際要傳送令 CMD，最BIT7 為 0，表示無效驗。55，指

14、數(shù)據(jù)格式中的 EOF，表示數(shù)據(jù)結束。返回數(shù)據(jù)格式如下：AA:指數(shù)據(jù)格式中的 SOF，表示數(shù)據(jù)幀的開始。04：指數(shù)據(jù)格式中的 LENGTH，表示數(shù)據(jù)頭到數(shù)據(jù)尾的字節(jié)長度。01：指實際要傳送令 CMD，最BIT7 為 0，表示無效驗。00：指數(shù)據(jù)格式中的 STATUS, 最BIT7 為 0,表示。1a：表示讀出的實際功率。55，指數(shù)據(jù)格式中的 EOF，表示數(shù)據(jù)結束。用戶可以根據(jù)以上實例，編寫的單片機或 PC 機測試軟件。4.1.4 實驗前準為了方便學生開展實驗，本實驗板用一個USB口完成3種功能，3種功能通過跳線切換。線圈跳線方式如下：（1）單片機和上位機通訊單片機和上位機要互相通訊，用兩個跳線帽

15、短接J6、J3的D和C,D1和C1，跳線方式如圖4-1-3所示：圖 4-1-3 單片機和上位機通訊跳線方式（2）模塊和上位機通訊實驗模塊和上位機要互相通訊實驗時，用兩個跳線帽短接J6、J3的C和D、C1和D1，跳線方式如圖4-1-4示所如：圖 4-1-4 模塊和上位機通訊跳線方式（3）模塊和單片機互相通訊模塊和單片機通訊時，用兩個跳線帽短接J6、J3的A和D、A1和D1，跳線方式如圖4-1-5所示：圖 4-1-5 模塊和單片機通訊跳線方式實驗一 超高頻基礎實驗1實驗目的掌握超高頻聯(lián)機操作和原理。掌握超高頻模塊功率操作和原理。掌握超高頻模塊功率操作和原理。2實驗設備（1）硬件設備超高頻實驗板一塊

16、超高頻射頻卡若干超高頻天線一個USB通訊線一條PC 機一臺（2）軟件工具 超高頻測試軟件：RMU_DEMO_v2.4.exe 軟件測試軟件 ComMonitor.exe3實驗原理圖 4-2-1超高頻實驗板RMU（）在識別卡和讀寫卡前需先確認模塊是否和上位機聯(lián)機，詢問狀態(tài)指令。如果聯(lián)機則返回數(shù)據(jù)，無返回數(shù)據(jù)表示無連接。聯(lián)機正常后需設置功率、頻率，功率的大小決定讀卡距離的遠近，功率越大，讀卡距離越遠，功耗越大，建議將其設置在1020dbm 之間即可，并根據(jù)設置的情況體會讀卡距離。RMU900+峰值電流與輸出功率對應表：注：(1) 隨著模塊端接負載的不流會發(fā)生變化。3.1 數(shù)據(jù)通訊協(xié)議超高頻模塊采用

17、異步半雙工 UART 協(xié)議，UART 接口一幀的數(shù)據(jù)格式為：1 個起始位，8 個數(shù)據(jù)位，無奇偶校驗位，1 個停止位；波特率：57600bps。3.2 與實驗相關的指令3.2.1、詢問狀態(tài)（1）功能簡介該命令詢問 RMU 模塊的狀態(tài)，用戶可利用該命令RMU 是否連接，如果有響應，則說明：RMU 已經(jīng)連接，如果在指定時間內(nèi)沒有響應，則說明 RMU 沒連接。（2）數(shù)據(jù)格式表 4-2-1 詢問狀態(tài)命令格式表 4-2-2 詢問狀態(tài)響應格式（3）命令狀態(tài)定義表 4-2-3 詢問狀態(tài) STATUS注：該命令的 STATUS Bit0 只在 Bit7 為 0 時有效。（4）命令示例表 4-2-4 示例3.2.

18、2、功率（1）功能簡介該命令RMU 的功率設置。用戶使用 RMU 對進行操作前可用該命令RMU的功率設置。該命令有兩種響應格式，即操作（表 4-2-6）和失敗（表 4-2-7）。（2）數(shù)據(jù)格式表 4-2-5功率設置命令格式表 4-2-6功率設置響應格式（）表 4-2-7功率設置響應格式（失?。┍?4-2-8POWER 數(shù)據(jù)段格式表 4-2-9命令示例3.2.3、設置功率（1）功能簡介該命令設置 RMU 的輸出功率。用戶使用 RMU 對進行操作前需要用該命令設置 RMU的輸出功率。若用戶沒有設置 RMU的功率，RMU 工作時將使用默認設置。（2）數(shù)據(jù)格式表 4-2-10 設置功率命令格式表 4-

19、2-11 設置功率響應格式表 4-2-12 OPTION 數(shù)據(jù)段格式（3） 命令狀態(tài)定義該命令只支持通用狀態(tài)位。（4） 命令示例 表 4-2-133.2.4、信息（1）功能簡介該命令RMU 的硬件序列號和軟件版本號。其中，RMU 的硬件序列號是 6 個字節(jié)的十六進制數(shù)，軟件版本號是一個字節(jié)。軟件版本字節(jié)的前四個比特是軟件的主版本號，后四個比特是次版本號。（2）數(shù)據(jù)格式表 4-2-14RMU 信息命令定義表 4-2-15RMU 信息響應定義（3）命令狀態(tài)定義表 4-2-16RMU 信息 STATUS注：該命令的 STATUS Bit0 只在 Bit7 為 1 時有效。（4） 命令示例 表 4-2

20、-174實驗步驟注意：RMU900+在進行任何操作前，必須確保天線已經(jīng)可靠連接在超高頻實驗板，否則容易燒毀模塊。RMU900+ DEMO 軟件測試界面簡介說明：RMU900+DEMO 軟件 RMU_DEMO_v2.4.exe 位于光盤目錄/ 超高頻測試軟件/RMU_DEMO_v2.4.exe。RMU900+ DEMO 軟件界面如圖 4-2-2 所示，主要分為兩大區(qū)域：第一區(qū)域為“顯示區(qū)域”，用于顯示當前的號、到的電子數(shù)據(jù)等信息。第二區(qū)域為“操作區(qū)域”。操作區(qū)域由以下兩個部分組成：圖 4-2-2超高頻模塊上位機測試界面（1）RMU 設置。RMU 設置界面主要用于 RMU900+模塊的參數(shù)設置。端

21、設置為超高頻模塊到串口的實際端。（2）單命令操作。單命令操作界面主要用于對電子進行基本的操作。聯(lián)機實驗:1、使用超高頻測試軟件實驗（1）按照圖 4-1-4 將跳線帽設置成模塊與 PC 機連接形式，將高頻實驗板 USB 和 PC 機USB 用實驗箱標配的 USB 連接線連接，參考第二章“檢測串口”部分，若出現(xiàn)提示信息，則說明超高頻傳感器板已經(jīng)在 COM1 口，即超高頻傳感器板和電腦硬件連接。 這時打開超高頻傳感器板電源開關，然后打開光盤自帶的超高頻測試軟件RMU_DEMO_v2.4.exe。界面如圖 4-2-2 所示。注：RMU900+ Demo 軟件在Windows 平臺下運行，需要安裝Mic

22、rosoft .NETFramework2.0(請在微軟相關)。（2）設置端口圖 4-2-3設置端口圖4-2-2界面區(qū)域3部分的【連接】/【斷開】按鈕是將上位機與RMU900+的串口連接/斷開。如果上位機與RMU900+連接不，可能是“通信端”選擇不正確的原因。具體操作如下。在圖 4-2-3 界面的選擇對應的通訊口 COM。然后點擊，如通訊，在圖 4-2-2界面的左下角顯示“連接到 RMU900”；否則顯示連接 RMU900 失敗提示信息。如果通訊失敗，首先檢查通訊連接線是否可靠連接，然后在檢查端口是否選擇正確。圖 4-2-4 連接界面通訊后，顯示為“斷開”，實驗完成后點擊“斷開”，切斷上位機

23、和讀卡模塊的連接。2、使用串口工具實驗說明：串口調(diào)試軟件 ComMonitor.exe 位于光盤目錄/ ComMonitor.exe。（1）打開光盤自帶的串口測試軟件 ComMonitor.exe，在圖 4-2-5 所示界面紅圈指置設置串口參數(shù)：圖 4-2-5 串口參數(shù)設置端口設置：選擇串口實際對應的 COM 口；波特率：默認為 57600；數(shù)據(jù)位：8 位；無校驗位；停止位：1 位，設置完成后，點擊狀態(tài)指示燈后邊的【打開串口】，串口設置完成。第二步、設置詢問狀態(tài)指令，根據(jù)表 4-2-1 指令列表，在圖 4-2-6 所示界面的區(qū) 1（紅色圈地方），輸入“AA 02 00 55”，然后點擊相對應區(qū)

24、右邊【手動】按鈕，返回“AA 03 00 00 55”，如圖 4-2-6 所示藍線所圈的一串數(shù)據(jù)，表示連接，失敗則無返回。圖 4-2-6 連接信息、功率，設置功率實驗1、使用超高頻測試軟件實驗（1）聯(lián)機實驗，同以上聯(lián)機實驗部分。（2）聯(lián)機后，點擊圖 4-2-7 所示界面紅圈所示【RMU 設置】。圖 4-2-7 RMU 設置RMU 設置界面如圖 4-2-8 所示，主要用途是獲取和設置 RMU的相關信息。主要功能操作有：“信息”、“功率”、“設置功率”、“頻率”、“設置頻率”。圖 4-2-8RMU 具體設置（4）信息在圖4-2-8所示界面中，點擊【信息】，該命令RMU的硬件序列號和軟件版本號。其中

25、，RMU的硬件序列號是6個字節(jié)的十六進制數(shù)，軟件版本號是一個字節(jié)。軟件版本字節(jié)的前四個比特是軟件的主版本號，后四個比特是次版本號。當上位機與RMU900+連接成功后，該功能才能進行操作。信息時，在測試界面的左下叫顯示“RMU信息成功”，并顯示該模塊的序列號和軟件版本號。如圖4-2-9所示界面。圖 4-2-9RMU 信息（5）功率點擊圖 4-2-8 所示界面中【功率】，用于獲取模塊的輸出功率大小信息。當上位機與 RMU900+連接后，該功能才能進行操作。界面如圖 4-2-10 所示。圖 4-2-10RMU 設置圖 4-2-10 紅圈部分為讀出模塊當前功率，藍圈部分為要設置的功率。如果，在測試界面

26、的左下腳顯示“RMU 功率設置”字樣。界面如圖 4-2-11 所示。圖 4-2-11RMU 功率設置（6）設置功率在圖 4-2-10 界面上，藍圈所指的下拉菜單選擇要設置功率大小，設置界面如圖 4-2-12所示。圖 4-2-12 設置功率界面在圖 4-2-12 界面上點擊【設置功率】，用于設置模塊的輸出功率，dBm，有效值在 1030dBm 之間。當上位機與 RMU900+連接后，該功能才能進行操作。設定功率值后，RMU900+將該功率參數(shù)保存，重新上電后，RMU900+的默認輸出功率為最后一次修改的功率值。如果設置，主界面左下腳顯示如下圖 4-2-13 所示。圖 4-2-13 設置功率界面注

27、：RMU900+模塊出廠的默認輸出功率為 26dBm，當 RMU900+模塊應用于發(fā)卡器設計時，建議設置的 RMU900+模塊的輸出功率為 1020dBm 之間。本試驗箱出廠模塊功率設計為15dBm。2、使用串口工具實驗（1）聯(lián)機實驗，同上。（2）設置信息指令，根據(jù) 4-2-14 指令列表，在圖 4-2-14 所示界面的區(qū) 1，輸入“aa 02 07 55”，然后點擊相對應區(qū)右邊【手動】按鈕，返回“AA 0A 0700 00 00 00 00 00 00 58 55”如下圖藍線所圈的一串數(shù)據(jù)，表示連接，失敗則無返回。根據(jù)表 4-2-15信息響應定義分析，第 5 字節(jié)到第 10 字節(jié) 6 個 0

28、0 為序列號，第 11字節(jié) 58 為軟件版本號。如圖 4-2-14 所示。圖 4-2-14信息界面（3）功率指令，根據(jù) 4-2-5 指令列表，在圖 4-2-15 所示界面的區(qū) 2，輸入“aa02 01 55”，然后點擊相對應區(qū)右邊【手動】按鈕，返回“AA 04 01 00 93 55”如下圖藍線所圈的一串數(shù)據(jù)，表示連接，失敗則無返回。如圖 4-2-15 所示。其中 93 為功率值，根據(jù)表 4-2-5 功率數(shù)據(jù)格式分析，最高為 BIT7 保留，因此的功率實際為十六進制 13，十進制 19，即模塊功率為 19dBm。圖 4-2-15模塊功率值（4）設置功率指令，根據(jù)表4-2-10，在圖4-2-16

29、所示界面的區(qū)3，輸入“aa 04 0201 13 55”，其中13為要設置的功率值，點擊相對應區(qū)右邊【手動】按鈕，返回“AA 03 02 00 55 ”如下圖藍線所圈的一串數(shù)據(jù)，表示連接，失敗無則返回。如圖4-2-16所示。圖 4-2-16 設置功率界面實驗二 超高頻頻率設置實驗1實驗目的掌握超高頻模塊頻率操作和原理。掌握超高頻模塊設置頻率操作和原理。2實驗設備（1）硬件設備超高頻傳感器板一塊超高頻射頻卡若干超高頻天線一個USB通訊線一條PC 機一臺（2）軟件工具 超高頻測試軟件：RMU_DEMO_v2.4.exe 軟件測試軟件 ComMonitor.exe3實驗原理圖 4-3-1超高頻實驗板

30、3.1 超高頻頻段簡介目前全球超高頻射頻識別系統(tǒng)的工作頻率在 860-960 MHz 之間，因為射頻識別系統(tǒng)將應用于全世界，然而在全球找不到一個射頻識別系統(tǒng)可以適用的共同頻率，世界各國對頻率方面的具體規(guī)定也各不相同。因此，頻率問題對射頻識別系統(tǒng)來講是一個重要的問題。頻率問題主要包括工作頻率的范圍、的大小、調(diào)頻技術、信道寬度等。頻段 869MHz，較長距離使用，如郵政、會議等。頻段 888-889MHz 和 902-928MHz被射頻識別系統(tǒng)廣泛應用。此外，次的頻段被 D-網(wǎng)絡和無繩占用。全球的頻段由國際電信（ITU）進行統(tǒng)一的和分配，ITU 把全球劃分為 3 個大區(qū)，分別為區(qū)域 1（非洲地區(qū)）

31、、區(qū)域 2（美洲地區(qū)）、區(qū)域 3（大洋洲和亞洲地區(qū)）。RMU900+支持四種頻率工作模式：（1）“標準”模式，該模式是依據(jù)中國關于 RFID 使用頻段的規(guī)定設置輸出頻率范圍，默認為跳頻方式。中國標準規(guī)定的有效頻段為 840-845MHz、920-925MHz。（2）“ETSI 標準”模式，該模式是依據(jù)歐洲標準設置輸出的頻率范圍，默認為跳頻方式。ETSI 標準使用的頻段為 865-868MHz。（3）“”模式，該模式將工作頻率設定為 915MHz。(4)“用戶自定義”模式，用戶通過設置六個參數(shù)進行設置所要的頻率工作范圍：頻率工作模式（FREMODE）、頻率基數(shù)（FREBASE）、起始頻率（BF）

32、、頻道數(shù)（CN）、頻道帶寬（SPC）和跳頻順序方式（FREHOP）。起始頻率（BF）、頻道數(shù)（CN）、頻道帶寬（SPC）、最終頻率和帶寬存在以：(1) 起始頻率（BF）=【起始頻率（整數(shù)部分）】 【頻率基數(shù)】×【起始頻率尾數(shù)積數(shù)】如：起始頻率840MHz 125KHz×5840.625MHz(2) 頻道帶寬（SPC）【頻道帶寬積數(shù)】×【頻率基數(shù)】如：頻道帶寬（SPC）2×125KHz250KHz(3) 最終頻率起始頻率（BF）（頻道數(shù)（CN）1）×頻道帶寬（SPC）如：最終頻率840.625MHz（161）×250KHz844.375

33、MHz(4) 帶寬最終頻率起始頻率（BF）如：帶寬844.375MHz840.625MHz3.75MHz注：【頻率基數(shù)】×【頻道帶寬積數(shù)】不能超過 1000KHz；當【頻率基數(shù)】為 50KHz 時，【帶寬】不能大于 12MHz，當【頻率基數(shù)】為 125KHz 時，【帶寬】不能大于 32MHz。3.2 設置頻率指令（1）功能簡介該命令設置 RMU 的頻率。RMU 的頻率設置有六個參數(shù)：頻率工作模式（FREMODE）、頻率基數(shù)（FREBASE）、起始頻率（BF）、頻道數(shù)（CN）、頻道帶寬（SPC）和跳頻順序方式（FREHOP）。其中頻道數(shù)是 RMU 在跳頻時支持的最大頻道個數(shù)，頻道帶寬是

34、每一頻道的信道帶寬。（2）數(shù)據(jù)格式表 4-3-1設置頻率命令格式表 4-3-2FREMODE 字段定義表 4-3-3FREBASE 字段定義表 4-3-4BF 字段定義表 4-3-5CN 字段定義注：CN 字段不能為 0。表 4-3-6 SPC 字段定義表 4-3-7 FREHOP 字段定義注：RMU900+只支持“隨機跳頻”。RMU900+中，F(xiàn)REHOP字段可以為任意值。表 4-3-8 設置頻率響應格式（3）命令狀態(tài)定義該命令只支持通用狀態(tài)位。（4）命令示例 表 4-3-93.3頻率指令(1)功能簡介該命令RMU 的頻率設置。（2）數(shù)據(jù)格式表 4-3-10頻率設置命令格式表 4-3-11頻

35、率設置響應格式（3） 命令狀態(tài)定義該命令只支持通用狀態(tài)位。（4） 命令示例 表 4-3-124實驗步驟 設置頻率實驗1、使用超高頻測試軟件實驗（1）聯(lián)機，同超高頻實驗一。（2）設置頻率，如圖 4-2-8 所示界面所示。圖 4-3-2 頻率設置界面目前中國使用的頻率是 920925MHz，因此在頻率標準下拉菜單選擇“中國標準 920925MHz”，其余參數(shù)已經(jīng)，不需設率標準設置完成點擊圖 4-3-2 所示界面【設置頻率】按鈕，在圖 4-2-2 所示主界面左下腳顯示頻率設置與否。如圖 4-3-3所示界面表示頻率設置。圖 4-3-3 頻率設置中國標準 840845MHz、ETSI 標準模式三種頻率設

36、置方式同中國標準 920925MHz相同。用戶自定義模式 RMU 的頻率設置有五個參數(shù)：頻率工作模式（FREMODE）、頻率基數(shù)（FREBASE）、起始頻率（BF）、頻道數(shù)（CN）、頻道帶寬（SPC）。其中頻道數(shù)是 RMU 跳頻時支持的最大頻道個數(shù)，頻道帶寬是每一頻道的信道帶寬。根據(jù)不同地理區(qū)域，選擇對應的參數(shù)，設置完成后，點擊圖 4-3-2 所示界面【設置頻率】按鈕，此模塊為了方便國內(nèi)客戶，默認頻率標準為“中國標準 920925MHz”。2、使用串口工具實驗（以設置中國標準 920.625924.375MHz 為例）（1）打開串口測試軟件 ComMonitor.exe，在圖 4-3-4 所示

37、界面紅圈指置設置串口參數(shù)：圖 4-3-4 串口參數(shù)設置端口設置：選擇串口實際對應 COM 口；波特率：默認為 57600；數(shù)據(jù)位：8 位；無校驗位；停止位：1 位，設置完成后，點擊圖 4-3-4 所示界面【打開串口】按鈕，串口設置完成。（2）設置詢問狀態(tài)指令，根據(jù) 4-2-1 指令列表，在圖 4-3-5 所示界面的區(qū) 1（紅色圈地方），輸入“AA 02 00 55”，然后點擊相對應區(qū)右邊【手動】按鈕，返回“AA 03 00 00 55”如下圖藍線所圈的一串數(shù)據(jù)，表示連接，失敗則無返回。界面如圖 4-3-5 所示。圖 4-3-5 詢問狀態(tài)指令（3）功率指令，根據(jù)表 4-3-1、4-3-2、4-3

38、-3、4-3-4、4-3-5、4-3-6 設置頻率操作指令中包含六個需要設置的參數(shù)： 頻率工作模式（FREMODE）：根據(jù)表 4-3-2，要設置中國標準 920925MHz，此字節(jié)為00。 頻率基數(shù)（FREBASE）：根據(jù)表 4-2-3，設置頻率基數(shù)為 125KHz，故次字節(jié)為 01。 起始頻率（BF）：中國標準起始頻率整數(shù)為 920MHz，920 的十六進制為 398，根據(jù)表 4-3-4，起始頻率為 2 字節(jié)，最BIT15 保留(紅框所示），BIT14BIT5 為起始頻率的整數(shù)部分，應為 398（藍圈所示），BIT4BIT0 表示其實頻率尾數(shù)積數(shù)（其實頻率小數(shù)部分）。頻率基數(shù)為 25KHz，

39、由于起始頻率小數(shù)部分要設置為 625KHz，因此頻率尾數(shù)積數(shù)=625/125=5（下圖綠框所示），十六個字節(jié)合起來為 16 進制 73 05。圖 4-3-6 頻率數(shù)據(jù)組成 頻道數(shù)（CN）：最終頻率 起始頻率（BF）（頻道數(shù)（CN）1）×頻道帶寬（SPC）頻道數(shù)（CN）=（最終頻率- 起始頻率（BF）/頻道帶寬（SPC）+1=(924.375-920.625)MHz/250KHz+1=16由以上推斷的字節(jié)為10。 頻道帶寬（SPC）：【頻道帶寬積數(shù)】×【頻率基數(shù)】，設置頻道帶寬積數(shù)為 2。即頻道帶寬為 2*125=250KHz。 跳頻順序方式（FREHOP：RMU900+中，

40、只支持隨機調(diào)頻）4-3-1，此字節(jié)只能為 0。根據(jù)以上分析，要設置中國標準(920.625924.375MHz) 頻率,在區(qū) 2 輸入“aa 0906 00 01 73 05 0F 02 00 55”，然后點擊相對應的【手動】按鈕，返回如圖 4-3-7所示界面藍圈所示數(shù)據(jù)，失敗則無返回。圖 4-3-7 頻率設置界面頻率實驗1、使用上位機軟件實驗（1）聯(lián)機、同超高頻設置頻率。（2）點擊【RMU 設置】進如如圖 4-示界面。圖 4-3-8頻率界面（3）點擊圖 4-示界面【頻率】按鈕，頻率相關數(shù)據(jù)顯示如上圖 4-示界面。2、使用串口工具實驗（1）聯(lián)機實驗，同超高頻設置頻率實驗。（2）頻率指令，根據(jù)表

41、 3-3-10,在圖 4-3-9 所示界面區(qū) 3 輸入“aa 02 05 55”返回“AA 0A 05 00 00 01 73 05 0F 02 0055”失敗則無返回。返回具體頻率參數(shù)分析與頻率設置部分相同。如圖 4-3-9 所示界面。圖 4-3-9頻率界面實驗三 超高頻尋卡實驗1實驗目的掌握超高頻單識別操作和原理掌握超高頻單步識別操作和原理。掌握超高頻防碰撞識別操作和原理。掌握超高頻停止操作和原理。2實驗設備（1）硬件設備超高頻傳感器板一塊超高頻射頻卡若干超高頻天線一個USB通訊線一條 PC 機一臺（2）軟件工具 超高頻測試軟件：RMU_DEMO_v2.4.exe 軟件測試軟件 ComMo

42、nitor.exe3實驗原理圖 4-4-1 超高頻實驗板3.1 防碰撞技術簡介防碰撞關于 Q 值的選擇，詳細參考 ISO18000-6C 協(xié)議中關于防碰撞的內(nèi)容說明。主要用于電磁場內(nèi)存在多張電子時，避免多張電子信號相互碰撞，導致無法正常識別電子。Q 值的選擇依據(jù)為通訊范圍內(nèi)的電子的數(shù)目（假設為 N），當 2Q接近 N 時，最佳。界面上的 Q 值，為 RMU900+接受的起始 Q 值，RMU900+會根據(jù)通訊過程中的碰撞情況，智能調(diào)整實際通訊過程的 Q 值，以達到快速識別通訊范圍內(nèi)的多個電子的目的。當起始 Q 值與通訊范圍內(nèi)的電子數(shù)量匹配時，能夠提高識別效率。默認情況下，該起始 Q=3。3.2識

43、別（單識別）(1)功能簡介該命令啟動識別循環(huán)，對單張進行識別時使用該命令。該命令有兩種響應格式：RMU接收該命令后返回識別響應（表4-4-2）告訴上位機啟動識別循環(huán)與否；若啟動識別循環(huán)，RMU連續(xù)返回獲取號響應，直到接收停止識別命令，每個獲取號響應只返回一張的UII。(2) 數(shù)據(jù)格式表4-4-1 識別命令格式（單識別）表4-4-2 獲取號響應格式注：本文檔中的UII 包括PC bits，即PC+UII。(3)命令狀態(tài)定義表4-4-3 識別STATUS注：該命令的STATUS Bit0只在Bit7為0時有效。(4) 命令示例 表4-4-43.3 識別（防碰撞識別）（1） 功能簡介該命令啟動識別循

44、環(huán)，對多張進行識別時使用該命令。命令指定防碰撞識別的初始 Q值。若Q 設為 0，RMU 使用默認Q 值。該命令的響應方式與單識別命令一致。（2）數(shù)據(jù)格式表 4-4-5識別命令格式（防碰撞識別）表 4-4-6識別響應格式表 4-4-7獲取號響應格式（3） 命令狀態(tài)定義表 4-4-8 識別STATUS注：該命令的 STATUS Bit0 只在 Bit7 為 0 時有效。（4） 命令示例 表 4-4-93.4 識別（單步識別）（1）功能簡介該命令識別單張。與單識別和防碰撞識別命令不同的是：該命令不啟動識別循環(huán)。每次上位機該命令時，RMU 識別，如果識別到則返回號，若沒有識別到則無返回。（2） 數(shù)據(jù)格

45、式表 4-4-10 識別命令格式（單步識別）表 4-4-11 識別響應格式（3）命令狀態(tài)定義該命令只支持通用狀態(tài)位。（4）命令示例 表 4-4-123.4.5 停止操作（1）功能簡介該命令用于停止 RMU 當前所進行的任何操作。RMU接收到該命令之后當前操作狀態(tài)，進入空閑狀態(tài)。（2） 數(shù)據(jù)格式表 4-4-13 停止操作命令格式表 4-4-14 停止操作響應格式（3） 命令狀態(tài)定義該命令只支持通用狀態(tài)位。（4）命令示例 4-4-154實驗步驟1、使用超高頻測試軟件實驗（1）聯(lián)機實驗，同超高頻實驗一。（2）將超高頻電子置于天線輻射范圍內(nèi)，防碰撞、單步識別都不選擇，點擊圖 4-4-2的【識別】按鈕。

46、圖 4-4-2識別【識別】用于識別通訊范圍內(nèi)（以下簡稱為場內(nèi)）的電子。當上位機與RMU900+連接后，該功能才能進行操作。識別可以分為單步識別（單卡識別）和防碰撞識別（多卡識別）。如超高頻射頻卡一直天線輻射場內(nèi)，模塊循環(huán)識別此。識別的具體信息顯示在圖 4-2-2 界面區(qū)域 1。如下圖所示：圖 4-4-3識別ID 號（3）【單步識別】在圖 4-2-2 界面的右上角單步識別前，【單步識別】用于識別單張電子。與【防碰撞識別】不同的是，該功能不啟動識別循環(huán)，不啟動防碰撞功能。當上位機與 RMU900+讀寫器連接后，該功能才能進行操作。如圖 4-4-4 所示界面。圖 4-4-4 單步識別該命令識別單張。

47、與單識別和防碰撞識別命令不同的是：該命令不啟動識別循環(huán)。每次上位機該命令時，RMU 識別，如果識別到，則返回號；若沒有識別到，則無返回。該上位機只要選擇【單步識別】和點擊【識別】，上位機程序內(nèi)部循環(huán)單步識別命令。因此循環(huán)返回的UII。（4）【防碰撞識別】將幾張不同 UII 超高頻卡片電子置于天線輻射場內(nèi)（本實驗箱配有 2 張超高頻卡），在圖 4-4-5 界面防碰撞識別前，【防碰撞識別】用于識別多張電子。與【單步識別】不同的是，該功能循環(huán)識別多張卡，啟動防碰撞功能。當上位機與 RMU900+連接后，該功能才能進行操作。界面如圖 4-4-5 所示。圖 4-4-5防碰撞識別該命令啟動識別循環(huán)，用于對

48、多張進行識別。命令指定防碰撞識別的初始Q值。若Q設為0，RMU使用默認Q值3。該命令的響應方式與單識別命令一致?？梢赃x擇不同的Q值，觀察識別電子速度。本實驗用三張不同UII超高頻卡片電子標簽置于天線輻射場內(nèi)，防碰撞識別，返回信息如下圖4-4-6所示：圖 4-4-6 防碰撞識別結果分別選擇Q值為3、5、8，觀察3識別最快，8識別最慢。點擊【停止】，停止識別一切操作。2、使用串口工具實驗（1）打開串口測試軟件 ComMonitor.exe，在圖 4-4-7 所示紅圈指置設置串口參數(shù)：圖 4-4-7 串口聯(lián)機界面端口設置：選擇串口實際對應的COM口；波特率：默認為57600；數(shù)據(jù)位：8位；無校驗位；

49、停止位：1位，設置完成后點擊【打開串口】，串口設置完成。（2識別指令，將超高頻電子置于天線輻射場內(nèi)4-4-1指令表，在圖4-4-8所示界面的區(qū)2輸入“AA 02 10 55”，若：先返回確認命令：aa 03 10 01 55（收到識別命令）再返回數(shù)據(jù)：aa 07 10 00 08 00 00 01 55（不斷返回數(shù)據(jù)），若失敗：僅返回確認命令：aa 03 10 01 55（沒有識別到）。圖 4-4-8 識別界面（3）在圖4-4-8所示界面的區(qū)3輸入“aa 02 12 55”，點擊相對應右邊的【手動】，返回“AA 03 12 00 55”，失敗則無返回。后停止識別。（4）防碰撞識別指令，將幾張超

50、高頻電子置于天線輻射場內(nèi)、4-4-5指令表，在圖4-4-9所示界面的區(qū)2輸入“AA 03 11 03 55”，若：先返回確認命令：aa03 11 01 55收到識別命令）再返回數(shù)據(jù)：AA 11 11 00 30 00 E2 00 10 21 49F 40 55AA 11 11 00 30 00E200 83 14 141901 68 0780 C9 37 55AA 11 11 00 30 00E200 83 64 640302 22 0500 DE F6 55（不斷返回識別到的數(shù)據(jù)），若失敗：僅返回確認命令：aa 03 10 01 55（沒有識別到）。圖 4-4-9 防碰撞識別界面（5）在圖4

51、-4-9所示界面的區(qū)3輸入“aa 02 12 55”，點擊相對應右邊的【手動】，返回“AA 03 12 00 55”，失敗則無返回。后停止識別。（6）單步識別指令，將一張超高頻電子置于天線輻射場內(nèi)、4-4-10指令表，在圖4-4-10所示界面的區(qū)2輸入“AA 02 18 55”，若：先返回確認命令：AA 11 1800 30 00 E2 00 10 21 49F 40 55 （收到識別命令），若失?。簝H返回確認命令：aa 03 18 01 55（沒有識別到）。單步識別由于只識別一次就結束，因此不用停止命令。圖 4-4-10 單步識別界面實驗四 讀寫實驗1實驗目的數(shù)據(jù)（不指定 UII)操作和原理

52、。掌握數(shù)據(jù) (指定 UII)操作和原理。掌握掌握寫入數(shù)據(jù)（不指定 UII)和原理。掌握寫入數(shù)據(jù)（指定 UII）和原理。2實驗設備（1）硬件設備超高頻傳感器板一塊超高頻射頻卡若干超高頻天線一個USB通訊線一條PC 機一臺（2）軟件工具 超高頻測試：RMU_DEMO_v2.4.exe 軟件測試軟件 ComMonitor.exe3實驗原理圖 4-5-1超高頻實驗板3.1 關鍵知識點用戶可以從超高頻數(shù)據(jù)。也可以寫入數(shù)據(jù)到超高頻內(nèi)，讀寫器數(shù)據(jù)有兩種方式。第一種是不指定 UII 讀寫,用戶無須指定電子的 UII，即可從該電子內(nèi)或寫入指定空間的數(shù)據(jù)信息。第二種是指定 UII 讀寫，用戶需指定欲讀寫數(shù)據(jù)的的 UII 信息，方能對該電子標簽讀寫數(shù)據(jù)。UII：本實驗中所謂的 UII 包含 PC