Назначение
Стенд предназначен для проведения лабораторно-практических работ для студентов высших, средних и профессионально-технических учебных заведений с целью получения знаний, опыта и навыков работы с автоматической идентификацией объектов посредством радиосигналов. В процессе выполнения лабораторно-практических работ студент на практике изучает принцип работы низкочастотных и высокочастотных RFID-меток и устройств считывания и записи информации с них. Также обучаемый получит практические знания о зависимости дальности приема информации в зависимости от среды передачи, частотного диапазона и других факторов и научится создавать программы-эмуляторы меток с помощью микропроцессорных систем, что позволит создавать RFID-метки конкретно под свои задачи.
Состав стенда
- Модуль радиочастотной идентификации низкой частоты RFID LF (1 шт.)
- Модуль радиочастотной идентификации RFID NFC (1 шт.)
- Модуль микроконтроллера ATmega32 (1 шт.)
- RFID-метки низкой частоты (LF) (3 шт.)
- RFID-метки NFC (3 шт.)
- Соединительные приборные провода (10 шт.)
- Кабель USB 2.0 AM/BM (2 шт.)
- Комплект учебно-методических пособий (2 шт.)
- Программное обеспечение (1 компакт-диск).
Функциональность стенда и его структура
Стенд выполнен в виде набора модулей, которые взаимодействую между собой по радиосигналам различной частоты.
Специально для стенда разработан комплект учебно-методических пособий, которые помогут изучить системы радиочастотной идентификации, как в теории, так и на практике, а также помогут с легкостью разобраться в работе стенда. Комплект учебно-методических пособий состоит из трёх руководств: теоретическое, управление стендом и лабораторный практикум. В теоретическом руководстве даётся описание принципов работы системы, описание ее применимости в современном оборудовании и новых разработках. Руководство по управлению описывает принципы работы с каждым узлом стенда и как применить полученные знания в теории на реальном оборудовании. В конечном итоге в рамках лабораторного практикума закрепляются знания, полученные от теоретического материала, – студенты создают и настраивают сеть на изучаемом интерфейсе, используя различное оборудование.
Модуль радиочастотной идентификации RFID LF
Модуль предназначен для изучения работы RFID меток с низкочастотной модуляцией на частоте 125 КГц. В модуль входит специализированная микросхема-модулятор, которая подключается к модулю микроконтроллера. Для взаимодействия с метками в модуль встроена антенна ближнего радиуса действия, позволяющая считывать метки с расстояния до 8 см. Во время работы с модулем можно получать данные о потреблении тока и напряжении питания приемника, что позволит изучить возможность использования изучаемой технологии в маломощных системах. Модуль представлен следующими функциональными частями:
- Блок обеспечения питания модуля с емкостным управлением (1 шт.)
- Блок управления питанием приемопередатчика RFID с емкостным управлением (1 шт.)
- Генераторы логических уровней с емкостным управлением (2 шт.)
- Виртуальный COM-порт (1 шт.)
- RFID-модулятор-приемопередатчик сигналов, управляющие клеммы которого выведены на лицевую панель (1 шт.)
- Цветной графический дисплей для отображения состояния модуля с емкостным управлением (1 шт.)
Модуль радиочастотной идентификации RFID NFC
Модуль предназначен для изучения работы RFID меток с высокочастотной модуляцией на частоте 13,56 МГц. В модуль входит специализированная микросхема-модулятор, которая подключается к модулю микроконтроллера через интерфейс SPI. Для взаимодействия с метками в модуль встроена антенна ближнего радиуса действия, позволяющая считывать метки с расстояния до 8 см. Во время работы с модулем можно получать данные о потреблении тока и напряжении питания приемника, что позволит изучить возможность использования изучаемой технологии в маломощных системах. Модуль представлен следующими функциональными частями:
- Блок обеспечения питания модуля с емкостным управлением (1 шт.)
- Блок управления питанием приемопередатчика RFID с емкостным управлением (1 шт.)
- Генераторы логических уровней с емкостным управлением (2 шт.)
- Виртуальный COM-порт (1 шт.)
- RFID-модулятор-приемопередатчик сигналов, управляющие клеммы которого выведены на лицевую панель (1 шт.)
- Цветной графический дисплей для отображения состояния модуля с емкостным управлением (1 шт.)
Модуль микроконтроллера ATmega32
Модуль позволяет изучить микроконтроллеры в связке с периферийными устройствами, изучить различные интерфейсы, такие как SPI, I2C, UART и другие. На базе данного модуля можно получить законченное устройство и использовать его при написании курсовых работ. Модуль представлен следующими функциональными частями:
- Микроконтроллер Atmega32 (1 шт.)
- Программатор/отладчик (1 шт.)
- Жидкокристаллический цифробуквенный дисплей (1 шт.)
- Семисегментный дисплей (1 шт.)
- Светодиод для индикации логических уровней (8 шт.)
- Фильтр низких частот (2 шт.)
- Потенциометр (1 шт.)
- Генераторы логических уровней (10 шт.)
- Генератор меандра 50 Гц. (1 шт.)
Все блоки стенда можно коммутировать между собой приборными проводами.
Перечень лабораторных работ
- Знакомство со стендом, изучение программного и аппаратного обеспечения.
- Изучение физических принципов передачи информации в RFID системах. Модуляция, ее виды.
- Изучение основ приема и передачи информации в низкочастотных (LF) метках RFID. Особенности формата хранимых данных.
- Изучение основ приема и передачи информации в высокочастотных (NFC) метках RFID. Отличия от низкочастотных меток. Особенности формата хранимых данных.
- Изучение зависимости дальности приема информации в зависимости от среды передачи, частотного диапазона и других факторов.
Характеристики
| Напряжение электропитания, В | 5 |
| Максимальное потребление тока, А | 1 |
| Диапазон рабочих температур, ºС | +10 … +40 |
| Габаритные размеры модуля, ШхВхГ, мм | 180 х 60 х 135 |
| Количество мест для обучаемых | 2 |