Feig Electronic OBID i-scan ID ISC.M02 User manual

MONTAGE
INSTALLATION
final
public (B)
2003-02-11
M20301-0de-ID-B.doc
OBID i-scan
®
ID ISC.M02
(deutsch / english)

OBID® i-scan Montage ID ISC.M02
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hungen nie vollständig vermeiden lassen, sind wir für Hinweise jederzeit dankbar.
Die in diesem Dokument gemachten Installationsempfehlungen gehen von günstigsten Rahmenbedingun-
gen aus. FEIG ELECTRONIC GmbH übernimmt keine Gewähr für die einwandfreie Funktion in systemfrem-
den Umgebungen.
FEIG ELECTRONIC GmbH übernimmt keine Gewährleistung dafür, dass die in diesem Dokument enthal-
tenden Informationen frei von fremden Schutzrechten sind. FEIG ELECTRONIC GmbH erteilt mit diesem
Dokument keine Lizenzen auf eigene oder fremde Patente oder andere Schutzrechte.
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Inhalt
1. Sicherheits- und Warnhinweise - vor Inbetriebnahme unbedingt lesen 6
2. Leistungsmerkmale des Readermoduls ID ISC.M02 7
2.1. Leistungsmerkmale.......................................................................................................... 7
2.2. Verfügbare Modultypen.................................................................................................... 7
2.3. Lieferumfang..................................................................................................................... 7
3. Montage und Anschluss 8
3.1. Abmessungen................................................................................................................... 8
3.2. Anschluss ......................................................................................................................... 9
3.2.1. Spannungsversorgung .............................................................................................. 10
3.2.2. RS232-Schnittstelle................................................................................................... 11
3.2.3. Daten-/Taktschnittstelle............................................................................................. 12
3.2.4. Optionales Security-Modul ID SAM.M02 ................................................................... 13
3.3. Anzeigeelemente ............................................................................................................ 14
3.4. Bedienelemente.............................................................................................................. 15
3.4.1. Betriebs-/Programmier-Mode: Jumper J1.................................................................. 15
3.4.2. Interne/Externe Antenne: Stiftleiste X2, Jumper J2 und J3........................................ 16
3.4.3. Nachgleich der internen Antenne: Trimmkondensator C65 ....................................... 17
3.5. Montagehinweise............................................................................................................ 19
3.5.1. Metallische Umgebung.............................................................................................. 19
3.5.2. EMV-Beeinflussung über Zuleitungen ....................................................................... 19
3.5.3. EMV-Beeinflussung über magnetische Felder........................................................... 20
4. Funkzulassungen 21
4.1. Europa (CE)..................................................................................................................... 21
4.2. USA (FCC) ....................................................................................................................... 21
5. Technische Daten 22

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1. Sicherheits- und Warnhinweise - vor Inbetriebnahme unbedingt lesen
•Das Gerät darf nur für den vom Hersteller vorgesehenen Zweck verwendet werden.
•Die Bedienungsanleitung ist zugriffsfähig aufzubewahren und jedem Benutzer auszuhändigen.
•Unzulässige Veränderungen und die Verwendung von Ersatzteilen und Zusatzeinrichtungen,
die nicht vom Hersteller des Gerätes verkauft oder empfohlen werden, können Brände, elektri-
sche Schläge und Verletzungen verursachen. Solche Maßnahmen führen daher zu einem
Ausschluss der Haftung und der Hersteller übernimmt keine Gewährleistung.
•Für das Gerät gelten die Gewährleistungsbestimmungen des Herstellers in der zum Zeitpunkt
des Kaufs gültigen Fassung. Für eine ungeeignete, falsche manuelle oder automatische Ein-
stellung von Parametern für ein Gerät bzw. ungeeignete Verwendung eines Gerätes wird kei-
ne Haftung übernommen.
•Reparaturen dürfen nur vom Hersteller durchgeführt werden.
•Anschluss-, Inbetriebnahme-, Wartungs-, und sonstige Arbeiten am Gerät dürfen nur von Elekt-
rofachkräften mit entsprechender Ausbildung erfolgen.
•Vor dem Öffnen des Gerätes ist stets die Versorgungsspannung abzuschalten und durch
Nachmessen sicherzustellen, dass das Gerät spannungslos ist. Das Verlöschen einer Be-
triebsanzeige ist kein Indikator dafür, dass das Gerät vom Netz getrennt und spannungslos ist.
•Alle Arbeiten am Gerät und dessen Aufstellung müssen in Übereinstimmung mit den nationa-
len elektrischen Bestimmungen und den örtlichen Vorschriften durchgeführt werden.
•Beim Arbeiten an dem Gerät müssen die jeweils gültigen Sicherheitsvorschriften beachtet
werden.

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2. Leistungsmerkmale des Readermoduls ID ISC.M02
2.1. Leistungsmerkmale
Das Readermodul ID ISC.M02 ist für das Lesen und Schreiben von passiven Transpondern, soge-
nannten "Smart Labels", mit einer Betriebsfrequenz von 13,56 MHz entwickelt worden. Es eignet
sich für alle Anwendungen, bei denen geringe Lesereichweiten bei kleinen Abmessungen des Re-
aders benötigt werden.
Das Modul besitzt eine integrierte Antenne, wodurch keine weiteren externen Antennenkompo-
nenten erforderlich sind.
Je nach Anforderung kann optional auh eine externe 50Ω-Antenne angeschlossen werden.
2.2. Verfügbare Modultypen
Folgende Modultypen sind z.Z. verfügbar:
Modultyp Beschreibung
ID ISC.M02-B Readermodul mit integrierter Antenne, RS232-C- und Daten-/Takt-
Schnittstelle, für eine Versorgungsspannung von 5 V DC
2.3. Lieferumfang
Folgende Komponenten sind im Lieferumfang enthalten:
Modultyp Lieferumfang
ID ISC.M02-B 1 x Readermodul ID ISC.M02-B

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3. Montage und Anschluss
3.1. Abmessungen
Bild 3.1-1 zeigt die Maßzeichnung des Readermoduls ID ISC.M02.
Bild 3.1-1: Maßzeichnung des Readermoduls ID ISC.M02
26,1
2,1
Ø3,3
Ø3,3
Ø3,3
Ø3,3
14,0
11,5
J2
J3
X2
X3
X4
44
,
0
24,0
3,5
X1
J1
V2V1
C65
44,0
50,0
C73

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3.2. Anschluss
Bild 3.2-1 und Tabelle 3.2-1 zeigen die Belegung der Anschlussstiftleiste X1. Die Stiftleiste ist für
Flachbandkabelanschluss mittels IDC-Federleiste mit Rastermaß 2,54 mm ausgelegt.
Bild 3.2-1: Belegung der Anschlussstiftleiste X1
Beschreibung
X1
Pin-Nr. Kurzzeichen ID ISC.M02-B
1DAT Datenleitung der
Daten-/Taktschnittstelle
2CLK Taktleitung der
Daten-/Taktschnittstelle
3 TxD RS232-TTL – Transmit Data
4 GND ** GND
5 RxD RS232-TTL – Receive Data
6 --- Nicht angeschlossen
7CLS CLS-Leitung der
Daten-/Taktschnittstelle
8 VCC + 5 V DC *
9 GND ** GND
10 --- Nicht angeschlossen
* Nur geregelte DC-Spannungen verwenden !
** Die GND-Pins 4 und 9 sind auf dem Readermodul direkt
miteinander verbunden
Tabelle 3.2-1: Belegung der Anschlussstiftleiste X1
X1
J1
V2V1
C65
X1
12
43
5
7
9
6
8
10
J2
J3
X2
X3
X4
C73

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3.2.1. Spannungsversorgung
Für die Spannungsversorgung des ID ISC.M02-A/B dürfen nur geregelte DC-Spannungen ver-
wendet werden.
Im Falle von getakteten Netzteilen zur Versorgung des Moduls ist auf eine ausreichende Filterung
der Versorgungsspannung zu achten.
Störungen der Versorgungsspannung können sich in einer Reduzierung der Lese- und Schreib-
reichweite des Modules auswirken.
Die Länge des Zuleitungskabels der Spannungsversorgung sollte möglichst kurz sein. Sie darf 3 m
nicht überschreiten.
Beschreibung
X1
Pin-Nr. Kurzzeichen ID ISC.M02-B
8 VCC * + 5 V DC ±5%
9, 4 GND ** GND
* Nur geregelte DC-Spannungen verwenden !
** Die GND-Pins 4 und 9 sind auf dem Readermodul
direkt miteinander verbunden
Tabelle 3.2.1-1: Pinbelegung der Spannungsversorgung an X1
HINWEIS:
•Eine Verpolung der Versorgungsspannung kann zur Zerstörung des Gerätes führen.
•Versorgungsspannungen außerhalb der Spezifikation können zur Zerstörung des Gerä-
tes führen.

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3.2.2. RS232-Schnittstelle
Die Länge des Zuleitungskabels der RS232-Schnittstelle sollte möglichst kurz sein. Sie darf 3 m
nicht überschreiten.
Beschreibung
X1
Pin-Nr. Kurzzeichen ID ISC.M02-B
3 TxD * RS232-TTL - Transmit Data
4, 9 GND ** GND
5 RxD * RS232-TTL - Receive Data
* Bezeichnungen der Signale aus Sichtweise des
Readermoduls.
** Die GND-Pins 4 und 9 sind auf dem Readermodul
direkt miteinander verbunden
Tabelle 3.2.2-1: Pinbelegung der RS232-Schnittstelle an X1
Die Übertragungsparameter der Schnittstelle können per Softwareprotokoll konfiguriert werden.
Tabelle 3.2.2-2 zeigt die Standardparameter der RS232-Schnittstelle.
Parameter Standardeinstellung
Baudrate 38400
Anzahl der Datenbits 8
Parität Even
Anzahl der Stoppbits 1
Tabelle 3.2.2-2: Standardparameter der RS232-Schnittstelle.

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3.2.3. Daten-/Taktschnittstelle
Die Länge des Zuleitungskabels der Daten-/Taktschnittstelle sollte möglichst kurz sein. Sie darf
3 m nicht überschreiten.
Beschreibung
X1
Pin-Nr. Kurzzeichen ID ISC.M02-B
1DAT
Datenleitung der
Daten-/Taktschnittstelle
2CLK
Taktleitung der
Daten-/Taktschnittstelle
7CLS
CLS-Leitung der
Daten-/Taktschnittstelle
4, 9 GND * GND
* Die GND-Pins 4 und 9 sind auf dem Readermodul
direkt miteinander verbunden
Tabelle 3.2.3-1: Pinbelegung der RS232-Schnittstelle an X1
Bild 3.2.3-1: Anschluss der Daten-/Taktschnittstelle
Host
Data
Clock
CLS
GND
DAT
GND
CLK
CLS ID ISC.M02

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3.2.4. Optionales Security-Modul ID SAM.M02
Bei Bedarf kann optional auf die Stiftleisten X3 und X4 ein Security-Modul vom Typ ID SAM.M02
aufgesteckt werden.
Das Security-Modul ID SAM.M02 bietet zusätzliche Sicherheit durch kryptographische Datenüber-
tragung zwischen Reader und Transponder.
Bild 3.2.4-1: Maßzeichnung ID ISC.M02 mit ID SAM.M02
25,0
10,0
11,5
V2V1
50,0
X1
X2
X3
X4

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3.3. Anzeigeelemente
Das Readermodul ID ISC.M02 besitzt eine grüne LED (V1) und eine rote LED (V2) als Anzeige-
elemente (siehe Bild 3.3-1).
Bild 3.3-1: Position der LED´s V1 und V2
Die Funktionen der beiden LED´s können per Softwareprotokoll konfiguriert werden. Ergänzend
dazu besteht auch die Möglichkeit beide LED´s direkt durch ein weiteres Softwareprotokoll anzu-
steuern.
Tabelle 3.3-1 zeigt die Standardeinstellung von V1 und V2.
LED Farbe Standardeinstellung
V1 Grün
•Blinkt nach einem Reset vier mal.
•Blinkt kontinuierich mit einer Frequenz von
2 Hz.
V2 Rot
•Blinkt nach einem Reset vier mal.
•Leuchtet nach einer erfolgreichen
Kommunikation mit einem Transponder für
1 Sekunde.
Tabelle 3.3-1: Standardeinstellung der LED´s
X1
J1
V2
V1 X4

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3.4. Bedienelemente
3.4.1. Betriebs-/Programmier-Mode: Jumper J1
Der Jumper J1 dient zur Konfiguration des Betriebs- bzw. Programmier-Mode des ID ISC.M02.
Im Standardbetrieb ist der Jumper auf die Position 1-2 gesteckt (siehe Bild 3.4.1-1). Der Reader
befindet sich dann im normalen Betriebsmode.
Wird der Jumper auf die Position 2-3 gesteckt, so startet nach einem Reset der integrierte
Hardware Bootloader. Da die Firmware des Readers jedoch auch über einen Software Bootloader
verfügt, sollte die Option des Hardware Bootloaders nur für die Installation des Software Boot-
loaders gewählt werden.
Näheres zum Programmieren des Readers kann in der entsprechenden Application Note
"Firmware Update" nachgelesen werden.
Jumperposition Mode
1 - 2 Standardeinstellung :
Der Reader befindet sich im normalen Betriebsmode.
2 - 3
Aktivierung des Hardware-Bootloaders :
Nach einem Reset startet die CPU des Readers
seinen Hardware Bootloader und kann über diesen
neu programmiert werden.
Tabelle 3.4.1-1: Jumper J1
Bild 3.4.1-1: Jumper J1
J1
1
2
3
J2
J3
X2
X3
X4 Standard-
einstellung
X1
J1
V2V1
C65
C73

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3.4.2. Interne/Externe Antenne: Stiftleiste X2, Jumper J2 und J3
Die Stiftleiste X2 dient zum Anschluss einer externen 50Ω-Antenne an den ID ISC.M02. Hierbei
handelt es sich um eine Standardstiftleiste mit dem Rastermaß 2,54 mm. Tabelle 3.4.2-1 zeigt die
Anschlussbelegung der Stiftleiste X2.
Pin-Nr. Kurzzeichen Beschreibung
1 Signal 50Ω-Signalausgang
2 GND GND-Anschluss
Tabelle 3.4.2-1: Anschlussbelegung der Stiftleiste X2
Die Jumper J2 und J3 verbinden die interne Antenne mit der Treiberschaltung des Readers. Für
den Anschluss einer externen Antenne müssen die beiden Jumper J2 und J3 daher geöffnet
werden.
Jumper J2 und J3 Beschreibung
geschlossen Anschluss der internen Antenne
offen Anschluss einer externen Antenne
Tabelle 3.4.2-2: Konfiguration der Jumper J2 und J3
Bild 3.4.2-1: Anschluss und Konfiguration interne/externe Antenne
HINWEIS:
•Werden die beiden Jumper J2 und J3 nach dem Anschluss einer externen Antenne nicht
geöffnet, so wird der Sender des Readers durch beide Antennen belastet. Dies kann zu
dessen Zerstörung führen!
J2
J3
X2
X3
X4
J2
X2
J3
Signal
GND }Anschluß
ext. Antenne
Geschlossen: int. Antenne
Offen: ext. Antenne
Geschlossen: int. Antenne
Offen: ext. Antenne
1
2
X1
J1
V2
V1
C65
C73

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3.4.3. Nachgleich der internen Antenne: Trimmkondensator C65
Die Antenne des ID ISC.M02 kann durch verschiedene Umgebungseinflüsse wie zum Beispiel
Metalle verstimmt werden (siehe Kapitel 3.5). Diese Verstimmungen können in einem gewissen
Rahmen durch den Trimmkondensator C65 ausgeglichen werden.
Bild 3.4.3-1: Trimmkondensator zum Nachgleich der Antenne
Der Nachgleich der integrierten Antenne kann mit Hilfe eines Oszilloskopes (Bandbreite ≥20 MHz)
durchgeführt werden. Dazu wird der GND-Anschluss des Oszilloskoptastkopfes mit der Tastkopf-
spitze kurzgeschlossen und anschließend über die Leiterplatte des ID ISC.M02 gehalten. Der
Tastkopf bildet so eine Meßschleife für das abgestrahlte magnetische Feld des ID ISC.M02. Der
Abstand zwischen Oszilloskoptastkopf und ID ISC.M02 sollte im Bereich 0 bis 3 cm liegen.
Nun muss mit Hilfe des Software-Kommandos "RF-ON" (0x6A) das HF-Feld des ID ISC.M02
eingeschaltet werden. Auf dem Bildschirm des Oszilloskopes sollte anschließend ein 13,56 MHz-
Signal zu sehen sein.
Für den Abgleich der internen Antenne muss nun die Signalamplitude des 13,56 MHz-Signals mit
Hilfe des Trimmkondensators C65 auf Maximum abgeglichen werden.
Bild 3.4.3-2: Messaufbau zum Abgleich der internen Antenne
ID ISC.M02
Mit C65 Signalamplitude auf
Maximum drehen
V1 V2
X1
C65
C73
Trimmkondensator C65:
Nachgleich der
internen Antenne
Trimmkondensator C73:
NICHT VERÄNDERN !!!
J2
J3
X2
X3
X4
X1
J1
V2V1
C65

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Wird der maximale Wert der Signalamplitude bei der Minimum- oder Maximumposition des Trimm-
kondensators erreicht (Bild 3.4.3-3), so ist Vorsicht geboten. In diesem Fall ist meist die Verstim-
mung der Antenne durch die Umgebung zu groß und kann durch den Trimmkondensator nicht
vollständig ausgeglichen werden.
Beschriftung
Minimale
Kapazität
Maximale
Kapazität
Bild 3.4.3-3: Minimal- und Maximalposition des Trimmkondensators C65
Im Anschluss an den Abgleichvorgang sollte die Antenne noch einmal auf ihre maximale Reich-
weite und eventuelle Kommunikationslöcher untersucht werden.
HINWEIS:
•Trotz der hier beschriebenen Möglichkeit des Antennennachgleichs sollte der Abstand
zwischen Reader und den umgebenden Metallflächen mindestens 3 cm betragen. Dabei
sollte bedacht werden, dass sich auch andere Leiterplatten, je nach Kupferauflage, wie
Metallflächen verhalten.

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3.5. Montagehinweise
Folgende mögliche Beeinflussungen durch die Umgebung sollten beim Einbau eines ID ISC.M02
in ein anderes Gerät beachtet werden :
•Beeinflussung durch eine metallische Umgebung
⇒Verstimmung der integrierten Antenne
⇒Beeinträchtigung der Ausbreitung des magnetischen Feldes der Antenne
•EMV-Beeinflussung über Zuleitungen
⇒Beeinträchtigung der Kommunikation zwischen Reader und Label
•EMV-Beeinflussungen über magnetische Felder
⇒Beeinträchtigung der Kommunikation zwischen Reader und Label
3.5.1. Metallische Umgebung
Beim Einbau eines ID ISC.M02 in ein anderes Gerät ist darauf zu achten, dass sich möglichst kei-
ne Metallflächen bzw. Metallteile in der direkten Umgebung des Readers befinden. Diese können
die Antenne verstimmen und so das magnetische Feld der integrierten Antenne reduzieren. Dies
wirkt sich dann in einer reduzierten Lesereichweite des Readers aus.
Der Abstand zwischen Reader und Metallfläche sollte mindestens 3 cm betragen. Dabei
sollte bedacht werden, dass sich auch andere Leiterplatten, je nach Kupferauflage, wie Me-
tallflächen verhalten.
Ist eine metallische Umgebung nicht zu vermeiden, so sollten die Abstände im Interesse der sta-
bilen Funktion jedoch so groß wie nur irgend möglich gewählt werden.
Auch der Bereich zwischen Antenne und Label, sowie der Bereich auf der anderen Seite des Label
sollte frei von Metallteilen sein.
Da jede Veränderung der metallischen Umgebung zu einer Verstimmung der integrierten Antenne
und dadurch einer Beeinträchtigung der Funktion führt, sollten sich keine beweglichen Metallteile,
wie z.B. metallische Lüfter, in der Nähe des Readers befinden.
3.5.2. EMV-Beeinflussung über Zuleitungen
Trotz der internen EMV-Filter des Readers kann es durch starke Störungen auf der Spannungs-
versorgung zu Beeinträchtigungen der Kommunikation zwischen Reader und Transponder kom-
men.
Beim Einbau eines ID ISC.M02 in ein anderes Gerät sollte daher auf eine möglichst saubere, stör-
freie Spannungsversorgung geachtet werden.

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3.5.3. EMV-Beeinflussung über magnetische Felder
Da im vorliegenden Fall der RF-ID-Technik die Kommunikation zwischen Reader und Transponder
mittels der Modulation eines magnetischen Feldes abläuft, können sich magnetische Wechselfel-
der in der Nähe der Antenne negativ auf dessen Funktion auswirken.
Zu den Quellen solcher magnetischen Störfelder gehören zum Beispiel Spulen innerhalb eines
primär oder sekundär getakteten Netzteils.
Bei der Festlegung der Position von Reader und Antenne in einem Gerät sollte dieses auf eventu-
elle Störquellen in der oben angegebenen Form untersucht werden. Notfalls sind Abschirmmaß-
nahmen zur Unterdrückung einer solchen Störquelle anzuwenden.