Mä machaq esquema de diseño de sistema de carga RFID

1 Qalltañataki

RFID (Identificación de Frecuencia de Radio) tecnología, mä arunxa tecnología de identificación de radiofrecuencia, ukaxa mä tecnología de comunicación ukawa, ukaxa jichha pachanakanxa kunaymana carga ukanxa wali apnaqatarakiwa, kunjamatixa sistemas de carga de transporte público, sistemas de carga de estacionamiento, juk ampinaka Jichha sistemas ukaxa tecnología RFID ukampi apnaqatarakiwa, ukaxa RS-485 ukatxa PC ukampi apnaqatarakiwa datos ukanaka mayjt ayañataki. Ukampirusa, RS-485 ukaxa apnaqiwa mä sapa nodo master ukatxa apnaqaraki modo de encuesta, ukhamarusa utjiwa jan walt’awinaka jisk’a lurawi pacha chiqapa ukhamaraki jisk’a eficiencia de comunicación.

Uka salto continuo ukampi nivel de informática ukatxa munañanakapampi desarrollo industrial ukatxa, sistemas de control industrial ukaxa uñjapxiwa mayjt’awi sistemas de control de instrumentos base, sistemas de control digital centralizado, sistemas de control distribuido, sistemas de control distribuido ukatxa jichhaxa wali apnaqata bus de campo sistemas ukanaka. CAN (Controller Area Net) bus ukax mä bus de campo ukawa, ukax red de comunicación serie ukarjam luratawa. Bus CAN ukax mä modalidad de trabajo multi-master ukaruw apnaqi, ukatx kawkir nodos ukax red ukanx utjki ukax yaqha nodos ukanakaruw red ukan kuna pachas yatiyawinak apayanispa. Uka pachparakiw bus CAN ukax tecnología arbitral jan t’unjir apnaqi. Kunawsatix pä jan ukax juk’amp nodos ukanakax red ukar mä pachan yatiyawinak apayapxi ukhax jisk’a prioridad ukan nodo ukanakax jan khithañ jaytxani, juk’amp prioridad ukan nodo ukanakax datos ukar apayañ tukuyañkama. Ukajj wali askiwa. autobus ukan jan ch’axwañapataki. CAN ukan yatiyaw jayankxatapax 10km/5kbps ukjaruw purispa, ukatx yatiyawix 1Mbps ukjaruw purispa. Sapa marco de datos CAN ukaxa CRC uñakipaña jan ukaxa yaqha detección ukanakampiwa lurataraki, ukhamata datos ukanaka yatiyawixa chiqapa uñjañataki.

Kunapachatixa mä nodo CAN ukanxa mä jach’a pantjasiwi utjki ukjaxa, nodo ukaxa automáticamente jist’antatarakiniwa, ukhamarusa janiwa yaqha nodos ukanakana normal irnaqawiparuxa jan walt’aykaniti. Ukhamarusa, aka bus CAN ukaxa ventajas ukaniwa ch’amani confiabilidad, jach’a lurawi chiqapa pachana ukhamaraki jach’a eficiencia, ukhamaraki taqpacha turkakipt’aspawa aka bus RS 485 ukaru.

Amuyasaxa chiqapa apnaqawi pachanakanxa, ukhamata jisk’achañataki mä jach’a cableado lurawi, aka red inalámbrica 2.4G ukaxa apnaqatarakiwa mä estación de transferencia ukhama datos transmisión ukataki RFID ukatxa bus CAN ukaru. Tecnología inalámbrica ukax jisk’a qullqi, flexibilidad, confiabilidad ukat mä juk’a instalación tiempo ukanakaw utji. Aka diseño ukax nRF24L01 ukampiw mä red de comunicación inalámbrica ukar lurañataki. Aka chip ukaxa walja puntos ukanaka yatiyañatakixa yanapt’iwa ukatxa 6 kunaymana canales ukanakata yatiyawinakxa katuqarakispawa modo recibidor ukanxa.

Ukaxa sañ muniwa, red inalámbrica ukana katuqiri tukuyatapaxa 6 kunaymana apayaniña tukuyatatxa yatiyawinakxa katuqaspawa. Aka khithawi tukuyata yatiyawixa apsutarakiwa módulo RFID tuqi.

Aka aruskipawi tuqita, aka qillqataxa mä machaq sistema de carga RFID uñacht’ayatarakiniwa, ukaxa bus CAN ukatxa red inalámbrica 2.4G ukanakampiwa lurataraki.

2 Diseño de sistema de hardware

2.1 Topología y sistema del sistema composición

2.1.1 Topología del sistema

Kunjamatixa 1 uñacht’ayata, dispositivo RFID ukatxa wakiskir yatiyawinakaxa transceptor CAN ukaruxa red inalámbrica tuqiwa puriyatarakini, ukatxa qhiparuxa datos ukaxa PC ukarux bus CAN tuqiwa apayatarakini. PC ukax mä tarjeta de expansión PCI-E ukampiw apnaqasi, ukax mä interfaz CAN ukampiw apnaqasi. Ukhamaraki, chip de comunicación inalámbrica nRF24L01 ukaxa 6 kunaymana canales ukanakata yatiyawinakxa katuqaspawa modo recibidor ukanxa, ukhamarusa amuyasispawa mä nodo CAN ukaxa controlar datos transmisión de 6 dispositivos terminales RFID ukanakakama. Kunawsatix suxta terminales de carga RFID ukax jan mayiwirjam phuqhañjamäki ukhax juk’amp nodos ukanakaw yapxatasispa. Taqi nodos ukax bus CAN ukaruw uñt’ayasi. Bus CAN tuqixa sapa nodo ukaxa PC ukarux datos ukanakawa apayani.

2.1.2 Composición del sistema

Aka sistema (nodo CAN) ukaxa pä subsistema ukankiwa. Subsistema B ukaxa microcontrolador, módulo RFID, módulo inalámbrico, watchdog, pantalla LCD, módulo reloj, botones ukatxa EEPROM ukanakampiwa lurataraki. Microcontrolador (MCU) ukaxa controlarakiwa módulo RFID ukaxa ullart’añataki ukhamaraki qillqañataki tarjeta Mifare 1 ukaru, ukatxa módulo inalámbrico ukaxa apayarakiwa wakiskir yatiyawinakxa subsistema A ukaru. Subsistema A ukaxa microcontrolador, módulo inalámbrico, watchdog ukatxa módulo CAN ukanakampiwa lurataraki. MCU ukax módulo inalámbrico tuqi katuqat yatiyawinak PC ukarux módulo CAN tuqi apayani. Niyakixay mä nodo ukax 6 terminales de dispositivos RFID ukjam controlañjamächixa, mä sistema completo ukanx 1 subsistema A ukakiw utji, ukatx 6 subsistemas B ukjamaw utjarakispa.

2.2 Microcontrolador

Microcontrolador ukax STC89LE58RD+ ukawa, ukax pusi puertos de I/O paralelo 8 bits ukaniwa P0~P3, mä puerto paralelo 4 bits P4, 32KB FLASHROM, 1280 bytes RAM, 3 tiempos, 8 fuentes de interrupción ukatxa 4 interrupciones Sistema de interrupción prioridad. Uka lurawipaxa taqpachawa diseño mayiwinakaru phuqi.

2.3 Módulo CAN

Ukaxa hardware phuqhawixa CAN bus ukaxa Philips' SJA1000 ukatxa PCA82C250.

2.3.1 SJA1000 chip uñt’ayawi

SJA1000 ukaxa mä independiente controlador CAN ukawa. Ukax PeliCAN mod extensión función (protocolo CAN2.0B apnaqasa), 11 bits jan ukax 29 bits identificadores ukaniwa, 64-byte katuqaña FIFO, mecanismo de arbitraje ukatxa ch’amani pantjasiwi uñt’aña ch’amampi, juk’ampinaka

2.3.2 PCA82C250 chip uñt’ayawi

PCA82C250 ukaxa mä transceptor de bus CAN, ukaxa jilpachaxa luratawa medio-alto velocidad comunicación (jisk’a 1Mbps) ukax autos ukanakan apnaqatawa. Ukaxa walja interferencias de modo de trabajo ukatxa interferencia electromagnética (EMI) ukanakaru saykataspawa, interferencia de radiofrecuencia (RFI) ukanakaru jisk’achaspawa, ukatxa funciones de protección térmica ukanakampiwa. 110 nodos ukjakamawa mayachasispa.

2.3.3 Conexión de interfaz de hardware

Kunjamatixa 4 uñacht’ayata, puerto P1 ukaxa apnaqatarakiwa mä bus de dirección/datos multiplexado ukhama puerto AD SJA1000 ukaru mayachañataki, ukatxa P2.0 ukaxa chip select sección CS de SJA1000, ukaxa SJA1000 ukaxa mä dispositivo E/S ukhamawa mapeo de memoria periférica ukataki microcontrolador ukaru. Ukhamaraki, RX0 ukatxa TX0 ukaxa SJA1000 ukatxa RXD ukatxa TXD ukaxa PCA82C250 ukampi chikt’atawa.

2.4 Módulo inalámbrico

2.4.1 nRF24L01 chip uñt’ayawi

Chip inalámbrico ukaxa nRF24L01 ukat juk’ampinaka. Ukaxa 2.4GHz inalámbrico radio frecuencia transceptor chip ukampi mä tasa de transmisión 2Mbps ukjakama, ukaxa yanapt’iwa 125 frecuencias de operación opcionales ukampi, ukaxa dirección ukatxa CRC uñakipaña lurawinakampiwa, ukatxa mä interfaz SPI ukampi.

Ukaxa mä dedicado pin de interrupción ukampi, 3 fuentes de interrupción ukampi yanapt’asi, ukatxa señales de interrupción ukampi MCU ukaru apayanirakispawa. Ukaxa mä función automática de respuesta ukaniwa, ukaxa qillqt’iwa dirección ukaxa chiqapa uñt’ayatarakiwa datos ukanaka katuqañataki, ukatxa mä señal de respuesta uka apayanirakiwa aka dirección ukampixa dirección de meta ukhama. ShockBurstTM modalidad ukarux yanapt’iwa, aka modalidad ukanx nRF24L01 ukax MCU jisk’a velocidad ukarux mantaspawa. nRF24L01 ukaxa 6 kunaymana canales ukanakata yatiyawinakxa katuqarakispawa modo de recepción ukanxa.

2.4.2 nRF24L01 conexión interfaz de hardware

Kunjamatixa 5 uñacht’ayata, microcontrolador ukaxa nRF24L01 ukampixa aruskipt’arakiwa simulación de tiempo de bus SPI. Uka anqäxa interrupción pin IRQ ukaxa P3.2 (interrupción externa 0) microcontrolador ukampi chikt’atawa.

2.5 Módulo RFID

2.5.1 MF RC500 chip uñt’ayawi

Módulo RFID ukaxa apnaqatarakiwa Philips' ukat juk'ampinaka; MF RC500, ukax jichhax wali apnaqat chips RFID ukanakat maynïriwa. MF RC500 ukaxa ISO14443A protocolo ukampi MIFARE doble interfaz tarjeta ukampi yanapt’asi. Ukaxa mä circuito analógico wali integrado ukaniwa desmodulación ukhamaraki decodificación tarjeta de respuesta ukataki, ukatxa 64 byte transceptor FIFO buffer ukampi ukhamaraki memoria clave no volátil ukampi. Ukhamaraki, utjarakiwa mä dedicado pin de interrupción ukaxa 6 interrupción fuentes ukanakaru yanapt’i ukatxa señales de interrupción ukanaka MCU ukarux apayanirakispawa.

2.5.2 MF RC500 hardware interfaz conexión

Kunjamatixa 6 uñacht’ayata, MCU ukaxa registros ukanakaru MF RC500 ukanxa RAM anqäxaru mantaraki. Pin INT ukaxa jaytatawa flotante ukatxa función de interrupción ukaxa janiwa apnaqatäkiti.

3 Diseño de sistema de software

Programa microcontrolador de inicialización uksanxa, subsistema A uksana interrupción externa ukaxa disparador de bajo nivel ukarjamawa utt’ayata. Aka subsistema A uksanxa señal de interrupción ukaxa nRF24L01 uksankiwa. Kunawsatix nRF24L01 ukax yatiyawinak katuqki ukhax mä señal de interrupción ukaw lurasi, MCU ukar yatiyañatakix yatiyawinak uñakipañataki. Subsistema B ukaxa janiwa funcionalidad de interrupción uka apnaqkiti.

Inicialización nRF24L01 programa ukaxa, subsistema B ukaxa configurado ukhamawa modo de transmisión ukampi ukatxa 16 bits CRC uñakipañampiwa apnaqasi. Función automática de respuesta uka apnaqañatakixa, canal de datos 0 ukaxa señal de respuesta uka katuqañatakixa utt’ayatawa, ukatxa canal de datos 0 uka katuqiri dirección ukaxa khitirina dirección ukampi kikiparakiwa, ukhamata señal de respuesta ukaxa chiqapa katuqañataki. Mä sistema ukaxa suxta subsistemas A ukanakampiwa luratarakispa, ukatxa uka suxta subsistemas ukanakana direcciones de envío ukanakaxa janiwa mayampi mayampi luratäkaspati. Subsistema A ukaxa configurado ukhamawa modalidad de recepción ukampi, ukaxa 16 bits CRC uñakipañampiwa apnaqasi, ukatxa 6 canales de datos ukakamawa katuqarakispa. Aka 6 katuqaña direccionanakaxa sapa subsistema B ukanxa khithaña direccionanakampi kikipakiwa, SJA1000 qallta yant’awina, modalidad PliCAN ukampi apnaqatarakiwa, tasa de baud ukaxa 125Kbps ukhamawa, ukatxa katuqaña ukhamaraki apaña interrupciones ukaxa jark’atawa; ukaxa configuración registro de control de salida ukaxa akhamawa: modo normal, TX pull-down, ukhamaraki polaridad de control de salida. Ukhamaraki, registro de código de aceptación ukatxa registro de mascara de aceptación ukaxa chiqapa wakicht’atäñapawa. Aka configuración ukaxa apnaqatarakiwa CAN bus arbitral lurawi phuqhañataki.

MF RC500 qalltawipanxa, jach’a wakichawipaxa akhamawa: TX1 ukatxa TX2 ukanakana mistutanakapaxa 13,56MHz energía portadores ukhamjamawa wakicht’ata; uka decodificador ukan mantañ phunchhawipax manqhankir desmodulador ukankiwa; Q reloj ukax katuqir reloj ukham apnaqaña; transmisión ukatxa interrupciones ukanaka katuqaña jan ch’amanchaña; set RxThreshold Registro ukan valorapax 0xFF ukhamawa, BitPhase registro ukan valorapax 0xAD ukhamawa, ukat juk’ampinaka

Reset mayiwi lurawixa tarjeta Mifare1 ukarux thaqhañapawa antena ukan efectivo ukan. Tarjeta utjchi ukhaxa, mä conexión de comunicación ukaw utt’ayatarakini, ukatxa tarjeta ukanxa TAGTYPE uka tarjeta tipo ukaxa uñakipatarakispawa. Anti-ch’axwawi lurawixa MF RC500 ukarux ch’amancharakiwalja Mifare 1 tarjetanakat mayniru ajlliñatakiwa. jist'arata. Tarjeta ajlliñ lurawixa uñt’ata serie ukanakampi tarjetanakampi aruskipt’aspawa. Aka chiqanchawi lurawixa Mifare 1 tarjeta ukana contraseña ukampiwa chikachasiña EEPROM ukampi MF RC500.

Uka chiqaparu uñt’ayaña tukuyatatxa, uñakipaña ukhamaraki qillqaña lurawinakawa lurasispa. Mä apagado kamachi apayanipxam Mifare 1 tarjeta MODO HALT ukar uñt’ayañataki.

CAN lurawix PC ukar wakiskir yatiyawinak apañatakiw apnaqasi. Aka diseño ukax modalidad de consulta ukampiw apnaqasi, ukhamat datos ukanakax apayatäñapataki. Ukhamaraki, datos transmisión ukaxa tukuyatati janicha ukxa chiqanchañatakixa, registro de estado ukanxa bits de bandera TBS, TCS ukatxa TS ukanaka jiskt’asa. Ukhamaraki, función inalámbrica uksanxa, datos ukanakaxa apayatañapatakixa, registro de estado ukanxa TX_DS uka jiskt’añakiw wakisi.

4 Sistema de prueba

Nayraqataxa, módulo RFID ukaxa yant’ataraki. Tarjeta MIFARE 1 ukaxa antena ukana chiqaparu uchañawa, tarjeta ukanxa uñakipaña ukhamaraki qillqaña lurañanaka luraña, ukatxa pantalla LCD ukanxa wakiskir yatiyawinak uñacht’ayaña. Aka yant’awi tukuyatatxa, módulo RFID ukax normal ukham ullart’i ukat qillqt’araki. Ukxarusti, chiqapa pachana lurawipaxa sistema ukana red de transmisión ukana yant’ataraki. Aka qillqatanx transmisión inalámbrica de datos de temperatura ukax yant’añatakiw apnaqasi. Uka dispositivo ukaxa temperatura tupuñatakixa DS18B20 sapa alambre ukampiwa temperatura sensor. Sensor de temperatura ukaxa subsistema B ukampi chikt’atawa, sensor de temperatura ukaxa sapa segundo uta manqhana temperatura uñacht’ayi. Microcontrolador ukaxa temperatura ukatxa subsistema A uksaruwa red inalámbrica tuqi apayani. Subsistema A ukaxa datos ukanaka katuqaraki ukatxa bus CAN uka tuqiwa apayani. PC ukar.

PC tuqinxa, Visual Basic 6.0 ukax programa informático host qillqañatakiw apnaqasi. Computadora host ukax temperatura ukan yatiyawinakap mä curva ukar uñtasit uñacht’ayi ukatx qillqatar qillqt’i. Aka curva de temperatura ukaxa 8 uñacht ayatawa, kawkhantixa chiqapa uñakipañatakixa 1 grado Celsius ukjawa. Gráfico de curva de temperatura ukatxa texto ukanakampi chikachasiñampixa, janiwa kuna jan walt’awis utjkiti temperatura ukatxa janirakiwa datos chhaqhata utjkiti.

  5 Tukuyañataki

Aka qillqataxa CAN bus ukampiwa RS-485 bus uksa lantichañatakixa apnaqasi, qhipa uñstawina jani walt’awinakapata atipjaña. Ukhamaraki tecnología inalámbrica ukaxa apnaqatarakiwa taqpacha apnaqañataki walja puntos de comunicación función nRF24L01 ukampirusa jisk’achañataki walja cableado irnaqawi. Sistema lurat qhipatxa, qillqirix sistema ukarux jaya pachaw yant’awayi. Yant’awi lurawixa uñacht’ayiwa datos transmisión ukaxa estable, confiable ukhamaraki jach’a lurawi chiqapa pachana. Ukax sistema tradicional de recogida de peajes RFID ukan jan walt’awinakaparux atipt’iwa, ukax RS485 autobús ukan diseño ukarjam luratawa ukatx ch’aman apnaqañ valoraniwa.