Feig Electronic OBID Classic-Pro ID CPR.M02 Series User manual

MONTAGE
INSTALLATION
final
public (B)
2007-01-26
M21001-3de-ID-B.doc
OBI
D
®
classic-
p
ro
ID CPR.M02
ID CPR.M02.VP/AB-B
ID CPR.M02.VP/AB-BA
ID CPR.M02.VP/AB-C
ID CPR.M02.VP/AB-CA
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hungen nie vollständig vermeiden lassen, sind wir für Hinweise jederzeit dankbar.
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Inhalt
1. Sicherheits- und Warnhinweise - vor Inbetriebnahme unbedingt lesen 6
2. Leistungsmerkmale des Readermoduls ID CPR.M02 7
2.1. Leistungsmerkmale.............................................................................................................7
2.2. Verfügbare Modul- und Antennentypen............................................................................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. Anschluss einer externen Antenne (nur ID CPR.M02.VP/AB-BA / -CA) .....................13
3.2.5. Optionales Modul ID SAM.M02 ...................................................................................14
3.3. Anzeigeelemente...............................................................................................................15
3.4. Bedienelemente.................................................................................................................16
3.4.1. Betriebs-/Programmier-Mode: Jumper J1....................................................................16
3.4.2. Nachgleich der integrierten Antenne (nur ID CPR.M02.VP/AB-B / -C)........................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
Elektrofachkräften 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 CPR.M02
2.1. Leistungsmerkmale
Das Readermodul ID CPR.M02 ist für das Lesen und Schreiben von passiven Transpondern mit
einer Betriebsfrequenz von 13,56 MHz entwickelt worden. Es eignet sich für alle Anwendungen,
bei denen geringe Lesereichweiten bei kleinen Abmessungen des Readers benötigt werden.
2.2. Verfügbare Modul- und Antennentypen
Folgende Modultypen sind z.Z. verfügbar:
Modultyp Power Supply Antenne RS232-TTL
Interface Data-/Clock Interface
ID CPR.M02.VP/AB-B intern
ID CPR.M02.VP/AB-BA extern
4.800, 9.600,
19.200, 38.400
Baud
ID CPR.M02.VP/AB-C intern
ID CPR.M02.VP/AB-CA
5 V DC
extern
4.800, 9.600,
19.200, 38.400,
57.600, 115.200,
230.400 Baud
Mag. Stripe
Wiegand
Folgende optionalen externe Antennentypen sind z.Z. verfügbar:
Antenne Beschreibung
ID ISC.ANT100/100-A Leiterplattenantenne, 50Ω, 100mm x 100mm
ID ISC.ANT40/30-A Leiterplattenantenne, 50Ω, 40mm x 30mm
2.3. Lieferumfang
Folgende Komponenten sind im Lieferumfang enthalten:
Modultyp Lieferumfang
ID CPR.M02-B 1 x Readermodul ID CPR.M02-B
ID CPR.M02-BA 1 x Readermodul ID CPR.M02-BA
ID CPR.M02-C 1 x Readermodul ID CPR.M02-C
ID CPR.M02-CA 1 x Readermodul ID CPR.M02-CA

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3. Montage und Anschluss
3.1. Abmessungen
Bild 3.1-1 zeigt die Maßzeichnung des Readermoduls ID CPR.M02.
Bild 3.1-1: Maßzeichnung des Readermoduls ID CPR.M02
HINWEISE:
•Die Stiftleiste X2 zum Anschluss einer externen Antennen ist nur bei Modulen vom Typ
ID CPR.M02.VP/AB-BA und ID CPR.M02.VP/AB-CA bestückt.
•Der Trimmkondensator C315 zum Nachgleich der internen Antenne ist nur bei Modulen
vom Typ ID CPR.M02.VP/AB-B und ID CPR.M02.VP/AB-C bestückt.
X1
J1
V2V1
C315
44,0
50,0
26,1
2,1
Ø3,3
Ø3,3
Ø3,3
Ø3,3
14,0
11,5
X3
X4
44,0
50,0
C405
X2
24,0
3,5

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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 CPR.M02
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
C315
X1
12
43
5
7
9
6
8
10
X3
X4
C405
X2

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3.2.1. Spannungsversorgung
Für die Spannungsversorgung des ID CPR.M02 dürfen nur geregelte DC-Spannungen verwendet
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 CPR.M02
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 CPR.M02
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 CPR.M02
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 ID CPR.M02
DAT
CLK
CLS
GND
Data
GND
Clock
CLS

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3.2.4. Anschluss einer externen Antenne (nur ID CPR.M02.VP/AB-BA / -CA)
Die Modulvarianten ID CPR.M02.VP/AB-BA und ID CPR.M02.VP/AB-CA sind für den Anschluss
einer externen 50Ω-Antenne vorgesehen. Die Verwendung der integrierten Antenne ist bei dieser
Version nicht möglich.
Bild 3.2.4-1 und Tabelle 3.2.4-1 zeigen die Anschlussbelegung der Stiftleiste X2 zum Anschluss
der externen Antenne. Es handelt es sich hierbei um eine 2-polige Stiftleiste mit Rastermaß 2,54
mm.
Bild 3.2.4-1: Belegung der Stiftleiste X2 zum Anschluss einer externen Antenne
Beschreibung
X2
Pin-Nr. Kurzzeichen ID CPR.M02.VP/AB-BA / -CA
1 Signal Signal-Anschluss der externen
50Ω-Antenne
2GND
GND-Anschluss der externen
50Ω-Antenne
Tabelle 3.2.4-1: Belegung der Stiftleiste X2
X1
J1
V2V1
C315
X3
X4
X2 Signal
GND }Anschluß
ext. Antenne
1
2
C405
X2

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3.2.5. Optionales Modul ID SAM.M02
Bei Bedarf kann das optionale Aufsteckmodul ID SAM.M02 auf die Stiftleisten X3 und X4
aufgesteckt werden. Das Aufsteckmodul ID SAM.M02 ist eine Einheit zur Aufnahme und
Ansteuerung eines SAMs und bietet darüber zusätzliche Sicherheit für kryptographische
Datenübertragung zwischen Reader und Transponder.
Bild 3.2.4-1: Maßzeichnung ID CPR.M02 mit ID SAM.M02
V2V1
50,0
X1
X3
X4
25,0
10,0
11,5
C315

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3.3. Anzeigeelemente
Das Readermodul ID CPR.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
LED Farbe Standardeinstellung
V1 grün
•Blinkt nach einem Reset vier mal.
•Blinkt kontinuierlich mit einer Frequenz
von 2 Hz.
V2 rot
•Blinkt nach einem Reset vier mal.
•Leuchtet nach einer erfolgreichen
Kommunikation mit einem Transponder
Tabelle 3.3-1: LED Anzeigen
HINWEIS:
Ab Firmware-Version 1.08 kann das Signal der roten LED auf X1, Pin7 (CLS) zum Anschluß
einer externen LED abgegriffen werden. Zur Strombegrenzung ist dazu ein Widerstand von
mindestens 470
Ω einzusetzen.
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.
Im Standardbetrieb ist der Jumper auf die Position 1-2 gesteckt (siehe Bild 3.4.1-1). Der Reader
befindet sich dann im normalen Betriebs-Mode.
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 im Notfall benutzt 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
X1
J1
V2
V1
C315
J1
1
2
3
X3
X4 Standard-
einstellung
C405

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3.4.2. Nachgleich der integrierten Antenne (nur ID CPR.M02.VP/AB-B / -C)
Die interne Antenne der Module ID CPR.M02.VP/AB-B und ID CPR.M02.VP/AB-C kann durch
verschiedene Umgebungseinflüsse wie zum Beispiel Metalle verstimmt werden (siehe Kapitel 3.5).
Diese Verstimmungen können in einem gewissen Rahmen durch den Trimmkondensator C315
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 CPR.M02 gehalten. Der
Tastkopf bildet so eine Messschleife für das abgestrahlte magnetische Feld des ID CPR.M02. Der
Abstand zwischen Oszilloskoptastkopf und ID CPR.M02 sollte im Bereich 0 bis 3 cm liegen.
Nun muß mit Hilfe des Software-Kommandos "RF-ON" (0x6A) das HF-Feld des ID CPR.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 C315 auf Maximum abgeglichen werden.
Bild 3.4.3-2: Messaufbau zum Abgleich der internen Antenne
ID CPR.M02
Mit C315 Signalamplitude auf
Maximum drehen
V1 V2
X1
C65
C405 Trimmkondensator C405:
NICHT VERÄNDERN !!!
Trimmkondensator C315:
Nachgleich der
internen Antenne
X3
X4
X1
J1
V2V1
C315

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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 C315
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 CPR.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 Transponder
•EMV-Beeinflussungen über magnetische Felder
⇒Beeinträchtigung der Kommunikation zwischen Reader und Transponder
3.5.1. Metallische Umgebung
Beim Einbau eines ID CPR.M02 in ein anderes Gerät ist darauf zu achten, dass sich möglichst
keine Metallflächen bzw. Metallteile in der direkten Umgebung des Readers befinden. Diese kön-
nen 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 Transponder, sowie der Bereich auf der anderen Seite
des Transponders 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 innerhalb des Readers kann es durch starke Störungen auf der
Spannungsversorgung zu Beeinträchtigungen der Kommunikation zwischen Reader und
Transponder kommen. Dabei wird vor allem der Empfang der Rückantwort des Transponders ge-
stört.
Beim Einbau eines ID CPR.M02 in ein anderes Gerät sollte daher auf eine möglichst saubere,
störfreie Spannungsversorgung geachtet werden.

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3.5.3. EMV-Beeinflussung über magnetische Felder
Da im vorliegenden Fall der RFID-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 Störquelle in der oben angegebenen Form untersucht werden. Notfalls sind Abschirmmaß-
nahmen zur Unterdrückung einer solchen Störquelle anzuwenden.