長距離通信器S1503的應用編程原理
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S1503是瑞典TagMaster AB公司生產(chǎn)的長距離通信器，工作頻率為2.45GHz，具有圓極化天線波速的讀/寫工作站；用于讀/定CONFIDENT系統(tǒng)中射頻識別標簽，在車輛收費管理、車場車輛進出口管理以及列車車次識別等系統(tǒng)中有廣泛的應用。其主要特點是：①具有6m的長閱讀距離；②能進行5m范圍內(nèi)的運動監(jiān)測；③提供C、Delphi以及VB的驅動接口程序；④具有閃速EEPROM的數(shù)據(jù)庫；⑤提供DTMF及LED接口；⑥提供與主機通信的RS232和2/4線制RS485接口；⑦具有抗EMI的DC/DC轉換器；⑧采用24V/12V的工作電源。
圖1為S1503的內(nèi)部結構示意圖。
1 系統(tǒng)結構
(1)硬件結構
CONFIDENT自動識別系統(tǒng)一般包括標簽（如S1251）、通信器（S1503）以及一臺主機。通信器通過RS232/485與主機連接實現(xiàn)通信。通信器與標簽 是通過微波實現(xiàn)通信的。
（2）軟件結構
Confilib：CONFIDENT函數(shù)庫名。該庫中包含幾百個通信器管理函數(shù)以及ConfiTalk通信協(xié)議接口函數(shù)，同時提供適合于DOS、Windows3.1以及Windows 95/NT的不同平臺要求的Confilib版本。PC平臺的Confilib應用程序接口是以C/C++動態(tài)連接庫DLL的形式提供的，同時也提供Visual Basic、Delphi語言接口，適用于通信器的Confilib是C語言庫。這些函數(shù)庫包含諸如閱讀、寫入、格式化標簽，讀、寫、檢索數(shù)據(jù)庫，軟、硬件設置，讀、寫I/O接口，發(fā)送、接收ConfiTalk命令，定時器，緩存區(qū)管理和郵件管理等函數(shù)。
ConfiTalk：標準通信協(xié)議。該協(xié)議規(guī)定通信器傳送和接收數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)流、重復傳送、校驗以及數(shù)據(jù)透明的方式。該協(xié)議還可用于點對點通信和多點網(wǎng)絡通信，并采用查詢方式。信息幀結構為：
| STX | ADR | MESSAGE | CS | ETX |
STX：起始符；ADR：地址及序列；MESSAGE:需要傳送的數(shù)據(jù)；CS:校驗和；ETX：結束符。
用戶可自己編寫通信協(xié)議來替代ConfiTalk。
Pyramid：S1503出廠時預裝的標準應用程序。安裝了Pyramid的S1503在閱讀到標簽或檢測到運動時，能夠自己作出判斷和決定；同時S1503也可以通過串行接口接收并執(zhí)行CohnfiTalk命令。Paramid有四個運動模式：On、Off、Read beep以及Program beep。在On模式下，S1503可單機運行，內(nèi)置在S1503中的數(shù)據(jù)庫保存著注冊標簽的信息，當閱讀到標簽或檢測到運動時，應用程序改變繼電器、發(fā)光管和蜂鳴器的狀態(tài)。應用程度同時還可以將記錄信息通過郵件發(fā)送到主機。Off模式時，通信器處于被動運行狀態(tài)，這時由主機利用ConfiTalk命令控制通信器S1503，Pyramid總是聽取主機的ConfiTalk命令和郵件信息。通信器不產(chǎn)生記錄內(nèi)容，不作任何動作。當需要主機通過串行口利用Confilib命令（遠程函數(shù)調(diào)用）控制通信器時，采用這種模式。Read beep模式是用來在安裝通信器時確定其閱讀區(qū)域的。在Read beep模式下，通信器每讀到一個標簽，就發(fā)了同一個短暫的蜂鳴，但閱讀的標簽不會被記錄。Program beep模式是用來確定通信器的寫標簽區(qū)域。在該模式下，Pyramid不斷地嘗試給標簽寫信息，每寫完一組信息后，程序發(fā)出短暫的蜂鳴。
開發(fā)S1503系統(tǒng)軟件的工具包括編譯器、裝載器、驅動程序和函數(shù)庫等。利用交叉編譯器Conficomp，可以在PC平臺上開發(fā)、調(diào)試通信器應用程序，然后利用Confiload下載軟件，將通信器應用程序下載。PC機應用程序可以利用任何軟件進行開發(fā)，包括使用Confilib函數(shù)庫。
在CONFIDENT系統(tǒng)中，如何編程控制通信器是關鍵，有四種控制方式可供參考。
（1）通信器應用程序
該方式是用用戶在Confilib庫函數(shù)基礎上編寫的應用程序取代標準通信器應用程序Pyramid，所有邏輯判斷均由用戶所編寫的通信器應用程序完成。主機可不定期地連接到通信器上讀取通信器記錄信息，并更新通信器數(shù)據(jù)庫。該方式的優(yōu)點是運行速度快，可單機運行；缺點是需要PROM寫入器，缺少方便的界面。
（2）利用Confilib命令的主機應用程序
在該方式中，通信器S1503完全由利用Confilib庫函數(shù)或其它軟件開發(fā)的主機程序控制，系統(tǒng)智能部分在主機，通信器不做任何邏輯判斷。當主機應用程序調(diào)用Confilib函數(shù)時，自動將Confilib命令翻譯成ConfiTalk命令，然后傳遞給S1503。S1503根據(jù)該命令招待對應的Confilib命令。這種方式的優(yōu)點是：與通信器應用程序Pyramid控制方式相比，擁有更加方便的界面，主機應用程序更加便于開發(fā)、調(diào)試；缺點是執(zhí)行速度慢。
（3）主機應用程序與Pyramid通信
這種方式與第二種方式相似。主要區(qū)別在于主機與S1503的標準應用程序Pyramid通信，而不是直接同Confilib通信。主機程序與通信器標準應用程序通過互送郵件實現(xiàn)通信。采用這種方式的優(yōu)點是：主機應用程序簡單，部分邏輯判斷可交給通信器應用程序，從而獲得較快的運行速度；缺點是：Pyramid郵件不支持寫標簽和數(shù)據(jù)庫管理功能，不過，這些功能可通過Confilib/Confitalk命令實現(xiàn)。
（4）用戶協(xié)議
這種方式除了通信器中的Confilib之外，所有軟件均由用戶編寫，當系統(tǒng)使用ConfiTalk以外的協(xié)議時，采用這種方式。該方式的優(yōu)點是：可實現(xiàn)通信器ConfiTalk以外的協(xié)議通信；缺點是編寫程序量大，開發(fā)周期長。
3 應用編程
事件是指正常程序運行以外不定期發(fā)生的事情。事件可來自外部（如按鍵），也可以來自內(nèi)部（如定時器）。S1503程序庫的核心是一個稱作事件器的模塊，其絕大部分應用是由事件驅動的。Confilib庫中有七個模塊產(chǎn)生事件，可能產(chǎn)生的事件包括：DTMF（雙音多頻接口輸入）、Push_Button（通信器控制盤上的按鍵被按下）、Doppler_Radar（多譜勒雷達檢測到運動物體）、Par_In(并行輸入口輸入)、Timer（設置的計時器到達時間）、Tag（成功閱讀到一個標簽）、Tamper_Switch（防護開關動作）、Null_Event（自上次查詢后，沒有事件發(fā)生）、Reset_Event（系統(tǒng)復位）。防護開關除外，其它所 有事件模塊必須經(jīng)過初始化后才能夠產(chǎn)生事件。當事件產(chǎn)生時，系統(tǒng)及時響應并存入通信器事件處理器，應用程序通信調(diào)用Bsw_Event_Handler_Get_Event（）從通信器讀取事件；若有事件發(fā)生，調(diào)用以上函數(shù)返回其事件類型、相應數(shù)據(jù)；若無事件發(fā)生，返回Null_Event。因此，應用程序應是一個等待事件的死循環(huán)。當事件發(fā)生時，應用程序調(diào)用適當?shù)氖录幚沓绦騺眄憫撌录?。應用程序流程如圖3所示。
4 通信編程
通信器S1503與主機進行通信交換信息，有三種方法：①利用CONFIDENT庫函數(shù)所支持的動態(tài)緩沖區(qū)；②利用公司所提供的串行通信接口字節(jié)級設備驅動函數(shù)來自定義的通信協(xié)議；③利用CONFIDENT軟件庫提供的郵件交換系統(tǒng)。在S1503的實際應用中，郵件交換系統(tǒng)應用十分廣泛。
在實際應用中，可選擇合適的系統(tǒng)結構和控制方式。應用編程也很靈活，用戶可根據(jù)自己的特點來選擇合適的語言。因此，S1503及其同類產(chǎn)品在自動識別控制系統(tǒng)中有廣泛的應用前景。
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