基于触摸屏的无源标签卡读写系统设计.pdf

设计研发2020.12 20 1 读卡器结构框图 如图 1 所示为基于 MCGS 触摸屏的无源标签卡读写系统 拓展图， 采用市场上成熟的读卡模块和天线。 直接采用 MCGS 组太屏进行设计， 结构简单， 速率高于经过单片机中间处理 环节， 取而代之采用 MCGS 组态脚本语言与读卡模块进行串口 数据交互， 结合天线实现对无源标签卡内容的读取 [1-6]。 系统 供电单元为满足现场使用方便， 采用 220V 交流 50HZ 进行供 电， 经交直变换、 降压稳压及电磁兼容以及过流保护设计后 给系统进行供电。 系统显示及按键输入采用 MCGS 触摸组太屏 进行实现， 便于现场安装及使用。 2 UHF 无源标签 无源标签的 Tag memory （标签内存） 分为 Reserved （保 留） ，EPC （电子产品代码） ，TID （标签识别号） 和 User （用户） 四个独立的存储区块 （Bank）[7-10]。 其中 Reserved 区主要用 于存储 Kill Password （灭活口令） 和 Access Password （访问 口令） ； 其中 EPC 区主要存储 EPC 号码等。 其中 TID 区用于存 储标签识别号码， 每个 TID 号码应该是唯一的 ； 其中 User 区 用于存储用户定义的数据。 此外还有各区块的 Lock （锁定） 状 态位等用到的也是存储性质的单元。 读卡模块 声光指示 MCG S组 太屏 供电单元 读卡天线 图 1 读卡系统拓展图 3 电路设计 读卡器读写电路如图 3 所示， 通过天线 ANT 进行读写指 令发送。4 脚与 6 脚连接组太屏进行串口数据收发， 数据采 基于触摸屏的无源标签卡读写系统设计 孙晓东1，2，3 （1. 煤科集团沈阳研究院有限公司， 辽宁抚顺， 113122 ； 2. 煤矿安全技术国家重点实验室， 辽宁抚顺， 113122 ； 3. 沈 阳煤炭科学研究所有限公司， 辽宁沈阳，110011） 摘要 无源 UHF 标签多用于物资编码管理， 其小巧甚至可嵌入到纸壳内的且成本低廉而被广泛使用。 目前市场上多采用 电脑配合读写模块或读写模块配合安卓平板或手机等进行无源读卡标签的数据写入和读取， 其成本高且在批量生产车 间不符合实际使用情况。 开发一款基于 MCGS 触摸屏的无源标签卡读写器， 通过脚本语言实现对无源 UHF 感应供电标签 进行数据读写， 实现标签按遇险设定的编码进行编号， 成本低廉且选用 7 寸触摸屏， 便于观看， 符合实际使用场合， 具有 推广价值。 关键词 UHF ； MCGS 触摸屏 ； 无源标签卡 Design of passive tag card reading and writing system based on touch screen Sun Xiaodong1，2，3 （1.Shenyang Research Institute Co., Ltd，Fushun Liaoning，113122；2.State Key Laboratory of coal mine safety technology，Fushun Liaoning，113122；3. Shenyang Coal Science Research Institute Co., Ltd，Shenyang Liaoning，110011） Abstract Passive UHF tags are mostly used in material coding management. They are small and can even be embedded in paper case, and they are widely used because of their low cost. At present, in the market, computers with read-write modules or read-write modules with Android tablets or mobile phones are often used to write and read the data of passive read-write tags, which is costly and does not meet the actual use in the mass production workshop. A passive tag card reader based on MCGS touch screen is developed, which can read and write the data of the passive UHF induction power supply tag by script language, and number the tag according to the code set by the distress. The cost is low and the 7-inch touch screen is selected, which is easy to watch, in line with the actual use situation, and has the promotion value. Keywords UHF ； MCGS touch screen ； passive label card 基金项目 煤科集团沈阳研究院有限公司创新引导项目 “矿用本安型 LED 点阵拼接屏的研制 （SYYD-20SY-002） ” 。 设计研发2020.12 21 用 ASCII 协议指令进行交互。 ROM射频调制 解调、电 压调节 逻辑控制单元 天线 ERPROM 图 2 标签结构组成 该模块指令和返回信息的传输是 ASCII 格式 . 所有指 令的开始为指令字符和参数及停止后会有 0 x0D hex， 而返回信息会包含开始会有 0 x0A hex, 指令的第一个 字符及停止时会有 . 如果指令是没有符合对应的设 定， 返回信息为 X。 图 3 读写前端电路 4 软件脚本实现 如图 4 所示设备共 3 个界面， 写界面启动脚本程序设计 如下 将Beep函数取反Beep， 实现蜂鸣器的开闭功能。 然后将读写正确标志 RIGHT1 置 0。 发送的读写数据 sendwstr 赋予默认数据即 sendwstrsendwstrr。 返回脚本程序是写入 成功后将读写正确标志 RIGHT1 清零， 关闭蜂鸣器 Beep。 图 4 设备洁面图 循环脚本如图 5 所示， 脚本实现主要程序调用如 下 Dataw3Lensendwstr 来记录写入数据的长度， 用 IFDataw313THEN Dataw313ENDIF 设定写入和读取校对 数据超过 13 位则等于 13 位。 数据分割采用如下函数 K0Midsendwstr,n,m 分 别取输入的数据， 采用 KK1lValK148 将字符串转 化为长数值型数值变成字符所对应的十进制 字符， 采用 PP9Hex2IKKK8 把 16 进制字符串转换为数值。 采用 P9PI2AsciiPP9 把数值转换为 16 进制字符串。 最终将 需要发送的数据整合发送及接收处理。 标签写界面， 具有当 前写入输入、 下次写入提醒、 上次写入提示功能。 图 5 循环脚本图 标签读界面启动脚本和循环脚本如图 6、7 所示， 用于 实现对标签的读取和显示， 并打开蜂鸣器进行提示操作。 图 6 标签读界面启动脚本 图 7 循环脚本 5 结论 设计了基于 MCGS 触摸屏的无源标签卡读写系统， 通过 读写模块直接与 MCGS 组态触摸屏进行数据交互， 采用数据传 输环节少， 硬件健壮性高。 通过脚本语言里面的集成库函数， 实现了数据分割、 数据重组、 数据格式变换等， 将待写入的数 据和读出数据进行对比实现了数据的写入校验等。 该系统架 构简单， 适合车间对样品盘库等操作。 具有实用价值。 参考文献 [1] 章国庆 , 蒋开明 , 特木尔朝鲁 . 无源超高频抗金属标签天 （下转第 68 页） 网络信息工程2020.12 68 值来索引字符进行累加形成动态同步口令， 字符的累加次数 由函数参数 len 的值， 可根据需要设定动态口令码的长度， 具 体代码如下 forvar i0;ilen;i{ pwdchars.charAtMath.floorMath.random* maxPos; } 3.3 定时任务 定时任务是指以一定的时间间隔来自动的完成指定的 任务， 本系统采用云服务器的定时任务来设置定时任务， 定 时任务的最小单位是 1 秒钟， 对于身份识别的应用误差控制 在秒级已经足够了， 特别是防止用户截图发给别人， 因为这 个过程在 1 秒钟内很难完成。 市场上大部分云服务器的定时任务， 都可以在云面板 上创建， 定时任务可以提供最近一次执行时间和下次执行时 间， 最近一次执行内容主要包括时间、 执行结果及相关返回 的参数主要包括 任务状态， 包括成功、 失败 ； 任务 ID ； 执行 完成的精确时间 ； 响应的 HTTP 状态码 ； 响应 ； 错误提示 ； 下 次重试时间等。 4 结束语 本文详细描述了一种基于电子动态同步口令的校园身 份验证系统总体设计及主要功能的实现方法， 本系统基于微 信公众平台， 用户使用方便不需要额外安装 APP， 安卓、 苹果 手机系统均可使用， 动态电子口令可以很好的提高身份的验 证的效率， 该系统可以在不同的身份验证场景下使用， 方式活 灵多样易于操作与普及。 参考文献 [1] 陈如 , 傅明 . 一种基于动态口令的异构机制身份认证方案 [J]. 计算技术与自动化 , 2018, 3702 83-88. 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