Для работы в помещениях с повышенными требованиями к уровню безопасности.

Proximity считыватели Parsec предназначены для работы с различными типами идентификаторов в составе сторонних систем контроля и управления доступом. Данная линейка работает с контроллерами, поддерживающими протоколы Wiegand и Touch Memory (I-Button).

Широкий ассортимент предлагаемых решений позволяет подобрать соответствующее оборудование для различных типов объектов.

Типы идентификаторов

Считыватели, выпускаемые под брендом Parsec, отличаются по типу поддерживаемых идентификаторов.

13,56 МГц.

Модели серии PR-Pxx работают с картами Mifare . Особенностью данного формата является возможность работы в «защищенном режиме». В этом случае обмен с картой осуществляется с использованием криптозащищенной области, по особому алгоритму, что практически исключает возможность создания дубликатов карт доступа.

Считыватель PNR-P15 работает с картами ISO-14443A (Mifare ID, Mifare Classiс 1K / 4K, Mifare Plus 2K / 4K), ISO-15693 (I‑Coge SLI), ISO-14443B (изготавливается под заказ). Отличительной чертой данной модели является ее мультиформатность, то есть одновременная работа с двумя типами идентификаторов.

125 кГц.

Модели серии PR-EHxx имеют возможность одновременной работы с картами сразу двух типов – Em Marin и HID . Данные форматы являются самыми распространенными на территории России.

Одним из используемых форматов идентификаторов является Motorola (Indala). На территории России они не пользуются большой популярностью, но на случай необходимости работы именно с данным типом карт предусмотрена отдельная модель считывателей – PR-M03.

На заказ могут быть изготовлены считыватели, работающие с идентификаторами стандартов ISO-14443B и ISO-15693

Места применения

Proximity считыватели Parsec имеют различное конструктивное исполнение и могут применяться на разных типах объектов. Кроме того, для каждой модели предусмотрено несколько вариантов цветового решения.

Учитывая специфику различных точек прохода, были разработаны специальные решения, предназначенные для работы внутри помещений, на улице, для турникетов, авто-въездов, а также для программирования и занесения карт в базу данных.

Для работы внутри помещений

Proximity считыватели 19 серии выполнены в строгом классическом исполнении, наиболее подходящем для установки в помещениях и отвечает современным требованиям дизайна, тем самым отлично вписываясь в различные офисные интерьеры.

Для работы в помещениях с повышенными требованиями к уровню безопасности

В случае необходимости обеспечения дополнительной защищенности на точках прохода рекомендована серия 26 proximity считывателей Parsec. Дополнительную степень защиты в данном случае обеспечивает специальный режим «ПИН + карта», т.е. для прохода, кроме идентификатора необходимо ввести еще и ПИН-код.

При желании, считыватель можно использовать как в обычном режиме (при поднесении карты), так и в режиме «только ПИН», т.е. без карты (при условии поддержки данной функции контроллером).

Для уличных точек прохода и турникетов

Для работы на улице и в местах с большим потоком людей идеально подходит 15 серия. Ее отличительным свойством является повышенная механическая прочность и широкий температурный диапазон (от -40 до +55 °C), что крайне востребовано при оборудовании уличных точек прохода. Также данные модели рекомендованы для установки на металлические поверхности, в том числе и на турникетах. Антивандальные считыватели выполнены в корпусе из нержавеющей стали толщиной 1,5 мм, что делает их идеальным решением для использования в суровых климатических условиях.

Для записи и программирования карт

Настольные считыватели серии 08 предназначены для занесения карт в базу данных СКУД, программирования смарт-карт, а так же для авторизации операторов ПК при входе в систему. Модель заслуженно считается лучшей в своем роде и повсеместно используется на большом количестве объектов, в том числе в Московском метрополитене. Дополнительным преимуществом (особенностью) этой серии является то, что считыватели работают напрямую с ПК, подключаясь к нему при помощи USB-кабеля, что весьма упрощает и ускоряет процесс запуска в работу.

Для авто-въездов

Решение задач по организации доступа на автомобильных въездах обеспечивают считыватели увеличенной дальности серии PR-A07. Данное решение предназначено для "комфортной" идентификации транспорта на расстоянии от 60 до 90 см, т.е. без необходимости поднесения карты вплотную к считывателю.

Данная модель выполнена в виде металлической рамки (антенного модуля) и блока электроники. Антенный модуль предназначен для применения в жестких климатических условиях, что делает изделие идеальным для использования на улице.

Считыватели смарт-карт

Данные считыватели предназначены для работы с интерактивными (read/write) картами на частоте 13,56 МГц. Считыватели предназначены для использования в составе интегрированной системы ParsecNET или других системах, поддерживающих протоколы Wiegand или Touch Memory (I-Button).

Этот считыватель предназначен для чтения 125кГц RFID ключей по протоколу EM4100 . Данная реализация - это повторение авторской конструкции взятой с: http://www.serasidis.gr/circuits/RFID_reader/125kHz_RFID_reader.htm , поэтому подробности работы устройства описывать не буду.

Схема 125kHz RFID reader мной "доработана" только в части подключения звукового излучателя (бипера из старого будильника).

В качестве переходника USB-COM взят китайский PID_2303, от него же осуществляется и питание девайса. Выход Rx (TTL) считывателя должен быть подключен ко входу RX переходника. Связь девайса с ПК осуществляется на скорости 2400 бод.

Китайский USB-COM переходник PID_2303

Катушка намотана проводом диаметром 0,5 мм, 116 витков на оправке диаметром 60 мм. Автор рекомендует + 2-3 витка для оптимальной настройки расстояния для считывания карты (отмотал - считал карту - сделал выводы). У меня считывание карты работает на расстоянии 5-6 см от катушки с количеством ровно 116 витков.

Катушка для 125kHz RFID reader

Разработка печатной платы выполнялась в программе Sprint-Layout v. 5.0. Размер печатной платы получился 47х21 мм.

Печатная плата 125kHz RFID reader

Печатная плата, изготовленная по технологии :

Готовое устройство:

Девайс помещен в пластиковый корпус и залит силиконом:

Устройство в корпусе:

Общий вид 125kHz RFID reader

Пример настройки программы терминала для работы со считывателем:

А это чтение RFID карты в ОС Linux в программе cu:

Видео работы 125kHz RFID reader:

Прошивка микроконтроллера ATTINY13 выполняется с помощью BAT файлов (запускаем сначала fuseprog.bat затем progprog.bat) включенных в архив, или с помощью программы . Программатор - настроенный на низкоскоростное программирование. Подключение программатора к девайсу - .

Теперь о проблемах, которые возникли при изготовлении 125kHz RFID reader:

Архив содержит:

Характеристики:
Частота метки: 125 кГц
Источник питания: +5 В постоянного тока
Выводимые данные: последовательно, 2 400 б/с 8N1. Выдается 10-цифровой серийный номер метки.

Рисунок 1: Рисунок 2:

Введение

Данный RFID-считыватель работает с метками частотой 125 кГц в картах размером с кредитную карточку и 125 кГц брелоках (Рисунок 1). При этом используется протокол EM4100 . Когда вы приближаете RFID-метку на близкое расстояние (4-5 см) к катушке считывателя (L1), считыватель считает 10-цифровой уникальный идентификатор метки и передаст его как ASCII символы через последовательных выход со скоростью 2 400 бит в секунду.

В схему входит сигнализатор, который издает прерывистые звуковые сигналы, когда метка успешно считывается.

Описание

Я попытаюсь в нескольких словах объяснить, как работает RFID-считыватель. Контроллер ATtiny13 используется функцию PWM для создания прямоугольного импульсного сигнала частотой 125 кГц. Данный сигнал выходит с вывода PB0. По заднему фронту импульса на выводе PB0 (Логический ноль "0"), транзистор T1 закрыт. Таким образом, катушка L1 возбуждается через резистор R1 (номиналом 100 Ом) от напряжения +5V. Когда импульс на выводе PB0 растет (Логическая единица "1") транзистор T1 открывается и один из выводов катушки L1 соединяется с землей GND. К катушке L1 параллельно подсоединяется конденсатор C2, создавая LC генератор. Данные переключения катушки L1 от логической единицы к логическому нулю происходят 125 000 раз в секунду (125 кГц).

Рисунок 3: Колебания сигнала частотой 125 кГц, которые передаются от катушки L1 и конденсатора C2.

RFID-считыватель передает энергию к транспондеру (метке) путем создания электромагнитного поля. Передача энергии между RFID-считывателем и меткой происходит на том же принципе, что и работа трансформаторов, преобразующих напряжение 220 В сети переменного тока в 12 В переменного тока, благодаря магнитному полю, которое создает первичная обмотка. В нашем случае первичная обмотка – это RFID-считыватель, а вторичная обмотка – это RFID-метка. Разница лишь в том, что в схеме RFID-считывателя нет стального магнитопровода между двумя катушками (одна катушка располагается на стороне считывателя, а другая катушка в RFID-метке). Компоненты D1 ,C3 и R5 составляют демодулятор AM сигнала (AM = Амплитудная модуляция).

Передача данных между метками и считывателем.

Как метки передают данные в считыватель? Очень просто! Когда метка хочет передать логический ноль "0" в считыватель, она прилагает "нагрузку" к своей линии источника питания для получения большей энергии из считывателя. Это вызывает небольшое падение напряжения на стороне RFID-считывателя. Этот уровень напряжения является логическим нулем "0" (смотрите рисунок 4). Одновременно с передачей считывателем сигнала частотой 125 кГц, он считывает напряжение передаваемого сигнала через фильтры D1, C3 и R5, C1. Когда метка снижает напряжение, как было сказано ранее, считыватель считывает данное падение напряжение как логический ноль "0". Если метка не требует дополнительной энергии, она не вызывает падение напряжения. Это соответствует логической единице "1" (Рисунок 3). Длина "единиц" или "нулей" зависит от скорости передачи последовательной передачи данных. Например, для несущей частоты 125 кГц мы не получаем скорость передачи данных 125 000 бит в секунду! Передача данных от метки в считыватель изменяется от 500 до 8 000 бит в секунду.

Рисунок 4: Снимок экрана передаваемых данных...10101... Рисунок 5

• 125 кГц RFID-метка передает 64 бита.
  1. Первые 9 бит – это стартовые биты передачи (всегда "1").
  2. Следующие 4 бита – это младшие биты идентификатора пользователя (D00,..., D03).
  3. Следующий 1 бит (P0) – это бит контроля четности предыдущих 4 бит.
  4. Следующие 4 бита – это старшие биты идентификатора пользователя (D04,..., D07).
  5. Следующий 1 бит (P1) – это бит контроля четности предыдущих 4 бит.
  6. Следующие 4 бита – это первая часть 32-битного серийного номера метки (D08,..., D11).
  7. Бит PC0 – это бит контроля четности битов D00, D04, D08, D12, D16, D20, D24, D28, D32 и D36 (биты располагаются в одной колонке).
  8. Биты PC1, PC2, PC3 представляют собой биты четности следующих трех колонок.

Верификация данных выполняется с помощью контроллера ATtiny13, путем вычисления бита контроля четности каждой строки и каждой колонки с битами четности, которые получены в передаваемых данных RFID-метки.

Изготовление катушки

Катушка имеет диаметр 120 мм и 58 витков. На всякий случай, оставьте немного медного провода для дополнительных 2-3 витков (всего 60-61 витков). Для достижения максимального расстояния между RFID-меткой и считывателем (между меткой и антенной-катушкой считывателя) вам необходимо откалибровать катушку. Если подключить осциллограф в общую точку соединения R1 и L1 вы увидите место, помеченное красным кружком на рисунке слева. Это означает, что катушка L1 должна быть откалибрована.

Как откалибровать катушку L1?

Включите RFID-считыватель:

1. После подключения щупа осциллографа в общую точку R1, L1 попытайтесь медленно удалить или добавить немного медной проволоки (увеличить или уменьшить количество витков) катушки, пока шум не будет устранен.

2. Если вы не имеете осциллограф, тогда попытайтесь переместить RFID-метку близко к катушке L1, пока метка не будет распознана считывателем. Если ваша метка будет обнаружена на расстоянии 2 см от катушки L1, тогда попытайтесь добавить несколько витков медной проволоки для катушки L1, чтобы убедиться в обнаружении метки на более длинном расстоянии (например, 3 см).

Попытайтесь выполнить те же действия, удалив витки медной проволоки с катушки L1. Таким образом, вы получите максимальный диапазон расстояния между метками и катушкой L1.

Я изготовил катушку L1 диаметром 120 мм с 58 витками, но впоследствии захотел сделать ее более меньшего размера. Поэтому я согнул катушку пополам так, чтобы она стала похожа на "цифру восемь" (по форме напоминает восьмерку) и выполнил повторную калибровку. Таким образом, катушка L1 на рисунках фактически имеет диаметр менее 120 мм.

Катушка L1 на рисунке имеет диаметр 60 мм и почти 116 витков.

Программирование ATtiny13

Набор битов конфигурации (фьюзов) для ATtiny13: High Fuse: 0x1F и Low Fuse: 0x7A . Данный набор настроек ATtiny13 работает с внутренним генератором частотой 9.6 МГц. Функция деления на 8 системного тактового генератора отключена.

Прошивка версии v1.00 занимает 1024 байт и занимает 100% Flash-памяти контроллера ATtiny13. Возможно переход на любой другой 8-выводный AVR, такой как ATtiny85, будет хорошей идеей, если вы захотите добавить некоторые функции в исходный программный код.

Проект спроектирован: Вассилис Серасидис (Vassilis Serasidis ) 18 августа 2012 года
Язык программирования: С
Среда разработки:
Микроконтроллер: ATtiny13 (внутренний генератор 9.6 МГц)

Список радиоэлементов