工業RFID應用之技術篇（八）：幾種半導體行業RFID讀卡器的常用通信方式詳解

    這段時間美國針對華為的限制越演越烈，施壓臺積電、威脅英國、加拿大，下一代5G通信市場的巨大利益使得美國近乎撕破臉面，不顧中美貿易協定對華為頻頻出手。

    過去20年是互聯網蒸蒸日上的時代，也是半導體產業技術蓬勃發展的黃金時機，如今下一代高性能精密芯片的第一梯隊就是臺積電和中芯國際，作為半導體行業的老大哥，它們都對自身的產業線升級改造非常重視。

    今天我們就介紹一個常用于半導體行業的RFID讀卡器，CK-610是一款專門為半導體產業結構升級而開發的RFID智能設備，使用RFID技術對生產線進行智能改造升級，減少人工成本，提高生產效率。

    該設備集成了Modbus工業總線通訊協議和半導體行業常見的SECS通訊協議，可以滿足客戶在生產活動中的通信要求。

SECS半導體常用通訊協議

    SECS標準是用來統一各個生產設備之間以及生產設備與控制設備之間的通訊，讓設備間有通用的通訊標準接口，設備制造商只要提供符合通訊標準規范的設備，便可快速地整合在管理系統中，不但可縮短設備開發的時間及成本，并可增加設備裝機的效率達到快速量產，進而提升產能輸出。

    CK-610是一款工作在134.2khz頻率的低頻半導體讀寫器，防護等級達到IP67，尺寸20*50mm，標簽采用玻璃管外殼，通訊距離0~50mm，通訊接線采用五芯電纜，分為RS485接線和RS232接線兩種。

    SECS通訊協議連接方式采用RS232連接，可以直連到工控機，SECS標準是點對點協議，設備之間采用一應一答模式，如下圖所示連接，將讀寫器通過“USB轉232轉接線”連接到PC進行調試。

    按照通訊線顏色接線，可以看到CK-610左側電源指示燈常亮，說明設備初始化成功，天線正常，設備可正常工作。打開半導體SECS標準通用軟件SECS Emulator，設定通訊參數。

    讀取通訊檔案“CK.sml”并開啟通訊。

    查看SECS Emulator下方可以看到命令欄，讀數據、寫數據、讀ID、寫ID等功能都支持，發送S1F1命令，可以看到PC與CK-610通訊正常。

    SECS標準是點對點協議，一應一答通訊，將玻璃管標簽放在讀寫器感應區發送讀數據命令，將標簽拿開發送讀數據命令得到如下結果，“NO”代表操作無誤，數據返回為“22334455”。

Modbus RTU

    為方便客戶的使用，CK-610還集成了通用工業通訊協議Modbus RTU，采用RS232接線或者RS485接線，單機可由232或485直連設備，多機可通過工業485總線并聯在PLC和工控機。

    連接到PC時推薦使用USB轉485或232的轉接頭，在PC上通過晨控智能專門開發的配置軟件方便對此讀寫器進行功能配置。

    CK-610讀取的數據分為狀態標識數據和用戶數據，例如從0x00至0x04這五個寄存器分別保存設備信息，0x05~0x09為UID碼，0x0A之后為用戶數據區。

    連接CK-610和PC，接通電源，將玻璃管標簽放入感應區，讀取一串數據，得到“00 02 00 02 00 01 00 00 00 00 31 31 32 32 33 33 34 34 35 35”。

    打開配置軟件選擇com口后點擊搜索即可成功與讀寫器進行通信，波特率、校驗位讀寫器站號將會自動顯示為對應的數據。現在我們從0x00開始讀取10個寄存器，得到如上數據。

一個word為一個寄存器，包含兩個字節，數據中：

0x00為“00 02”，代表讀卡器站號，設備出廠默認站號為02，可以根據需要更改（0為廣播站，不能設定為0）；

0x01為“00 02”，代表波特率，例如01為4800，02為9600；

0x02為“00 01”，代表無校驗，根據需要可以更改為奇校驗或者偶校驗；

0x03為“00 00”，備用寄存器；

0x04為“00 00”，讀寫狀態寄存器，00代表讀/寫成功，01代表讀寫操作失敗，數據無效，02代表讀寫操作失敗，需重新讀/寫。

0x05~0x09為“31 31 32 32 33 33 34 34 35 35”代表UID碼區，有些標簽沒有，有些有，此碼為出廠設定，全球唯一，小編現在手上這個標簽沒有這個UID碼區，因此可以從0x05開始寫入數據。

0x0A的之后為用戶數據區，可以根據用戶需求寫入數據。

    CK-610支持三種命令：03、06、10，03命令為讀數據功能，可從指定寄存器開始讀取指定數量的寄存器數據；06命令為寫單個寄存器，可以對指定寄存器寫入數據；10命令為寫多個寄存器，可從指定寄存器開始，寫入指定個寄存器數據。

    打開串口助手，我們來試一下三種數據命令的使用，首先是03讀命令，如圖數據為“02 03 00 00 00 06”，（最后兩位為Modbus CRC校驗，忽略不計），這串指令的含義為：向站號為02的設備發出03讀命令，從00開始讀06個寄存器，可以看到返回數據為“02 03 0C 00 02 00 02 00 01 00 00 00 00 31 31”其中0C代表后面有12個有效字節，其它數據含義則不在說明。

    第二次為從05開始讀取06個寄存器數據，第三個發送數據為06命令，其的含義為將“11 11”數據寫入05寄存器，通過第四次的讀命令可以看到數據成功寫入。

    第五次的命令“02 10 00 06 00 04 08 00 22 00 33 00 44 00 55”為10寫多個寄存器指令，含義為從06起始，寫入04個寄存器，08代表后面有效數據為8個，寫入之后通過讀命令可以看到數據以及成功寫入05~09寄存器。

    以上即是CK-610半導體行業RFID使用過程的一些要點，希望能夠幫助到您，更多有關RFID技術的產品和應用案例請登錄廣東晨控智能技術有限公司官網或者關注（晨控智能）微信公眾號了解，晨控智能期待您的咨詢以及合作。