射频识别系统中读写器的设计

射频识别系统中读写器的设计
射频识别系统中读写器的设计

RFID读写器天线设计中比较实用的方法

RFID读写器天线设计中比较实用的方法 射频识别技术(Radio Frequency Identification,缩写RFID),射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术,射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。RFID应用将继续以供应物流领域为主,在这个领域用RFID 收发器进行包括各种各样的可移动货物/产品的记录和跟踪,在RFID收发器(信用卡大小的塑料/纸标签,内含芯片、射频部分和天线)上的必要存储将继续成为主要的应用。另外的一个可能应用就是将收发器标签贴到纺织品、药品包装或者甚至是单个药盒内。然而,未来RFID还将被用在如地方公共交通、汽车遥控钥匙、传送轮胎气压以及在移动电话等领域内。本文主要通过实际工作中对于各种RFID读写系统的对比,总结研究RFID读写器天线设计中比较实用的方法。 1 实际RFID天线设计主要考虑物理参量 磁场强度 磁场强度是线圈安匝数的一个表征量,反映磁场的源强弱。磁感应强度则表示磁场源在特定环境下的效果。打个不恰当的比方,你用一个固定的力去移动一个物体,但实际对物体产生的效果并不一样,比如你是借助于工具的,也可能你使力的位置不同或方向不同。对你来说你用了一个确定的力。而对物体却有一个实际的感受,你作用的力好比磁场强度,而物体的实际感受好比磁感应强度。它定义为磁通密度[1]B除以真空磁导率μ0再减去磁化强度μ,即-μH为矢量。这样,在恒定磁场中磁场强度的闭合环路积分仅与环路所链环的传导电流Ic有关而不含束缚分子电流。 运动的电荷或者说电流会产生磁场,磁场的大小用磁场强度来表示。RFID天线的作用距离,与天线线圈电流所产生的磁场强度紧密相关。 圆形线圈的磁场强度(在近场耦合有效的前提下,近场耦合有效与否的判断在节)可用式(1)进行计算: 式中:H是磁场强度;I是电流强度;N为匝数;R为天线半径;x为作用距离。

125kHzRFID读写器的硬件设计_

中国高新技术企业125kHzRFID读写器的硬件设计 文/王萍曾宝国 【摘要】射频识别(RFID)是利用无线方式对电子数据载体(电子标签)进行识别的一种新兴技术。本文针对 工作频率为125kHz的电子标签AT88FR256-12,介绍了其识读系统的组成及读写终端的硬件设计。 【关键词】RFID读写器硬件设计 射频识别技术(RFID)是近年迅速发展起来的一项新技术,它利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现非接触式信息传递,达到自动识别目的。与接触式IC卡和条形码识别技术相比,射频识别技术最大的优势在于特别适合对数量大、分布区域广的信息进行智能化管理和高效快捷地运作,因此在物流、交通航运、自动收费、服务领域等方面有着广泛的应用前景。针对工作频率为125kHz的电子标签AT88FR256-12,本文介绍了其识读系统的组成及读写终端的硬件设计。 1读写器的系统组成 本文所研究的RFID系统为125kHz近耦合射频识别系统,系统组成如图1所示。RFID读写器硬件主要由三部分构成:接口电路、控制模块、射频模块及天线。控制中心或I/O设备通过接口电路与控制模块通信,向控制模块发送控制命令或接收来自控制模块的数据与操作报告。控制模块采用ATMEL公司生产的AT89S52单片机,实现过程控制、数据处理以及通过接口电路完成与控制中心的数据通信或I/O设备的数据传输。射频模块用于实现数据调制、解调及收发信号,本系统采用RFID专用无线基站芯片EM4095作为电子标签与识读终端之间的接口。电子标签采用Atmel公司的AT88FR256-12无源可读写标签,使用时可根据用户要求通过读写器将相关信息写入标签。当标签进入读写器的工作范围内时,标签被激活,读写器发送读数据给标签,标签根据接收到的读数据信号将存储单元中指定的数据通过天线发送至读写器,读写器再将处理后的数据通过接口电路送回控制中心;若需要修改标签的数据,可由读写器发送写数据信号给标签,标签收到数据后自动修改内存数据。 图1RFID识读系统的组成 2读写器的硬件设计 2.1电源电路设计 EM4095和AT89S52的工作电压均为+5V,可用220V市电经整流、滤波、稳压后输出稳定的+5V的直流电为其供电。+5V稳压器采用CW7805,其应用电路如图2所示。图中,滤波电容C1和C3的值为1000μF,C2和C4为0.33μF。发光二极管D的作用是显示读写器的电源是否接通,若接通则D灯亮,无接通则D灯灭。 图2电源电路原理图 2.2射频收发模块电路设计 EM4095兼容多种传输协议(如EM4OOX、EM4150等),工作频率100kHz ̄150kHz;不需外接晶振,利用内部锁相环PLL就可得到与天线匹配的谐振频率;采用调幅同步解调技术,具有睡眠模式,与微控制器的接口简单。 EM4095的内部结构如图3所示。接收模块由采样保持器、滤波器、比较器组成。DMOD-IN端输入的AM信号在VCO输出信号的同步控制下被采样,采样输出信号由端脚CDEC外接的电容隔离直和带通滤波采样(消除输出中的载频成分、高频和低频噪声)后,经异步比较得到对应的数字信号。发送模块由锁相环PLL、天线驱动器和调制器组成。其中PLL由环路滤波器、相位比较器、压控制振荡器组成。天线感生的信号经耦合电容输入DMOD-IN端,该信号与天线驱动器的输入信号由相位比较器进行相位比较,形成与相位差对应的电压,作为压控振荡器的控制信号,最终实现对天线发射信号频率的锁定。 图3射频芯片EM4095内部结构图 EM4095的工作受输入信号SHD和MOD控制。MOD=0时,芯片工作于只读模式;MOD=1时,芯片工作于读/写模式。SHD=1时,为睡眠模式。芯片供电之后,SHD应先为高电平,以初始化芯片,然后再接低电平,芯片即处于收发状态。天线感生到的AM信号中携带的数据经解调模块解调后由DMOD-0UT端输出。RDY/CLK端用于向微控制器提供芯片内部的状态以及与收发信号同步的参考时钟。SHD=1时,RDY/CLK端输出低电平;SHD由高电平变为低电平后,经过约35ms,RDY/CLK端输出同步时钟信号,该参考时钟信号的出现表示发射模块和接收模块已经启动。通过查询RDY/CLK端信号状态,微控制器即可确定从DMOD-OUT端接收数据的时刻。 由EM4095构成的射频收发模块电路如图4所示,LA、CRES、CDV1和CDV2组成LC串联谐振天线,谐振频率为f0=1/[2π×(LA、C0)1/2],其中C0=CRES+CDV1‖CDV2。天线的工作电流与谐振电路Q值有关,可在天线线圈LA上并联一个电阻调节Q值。 图4射频收发/控制模块电路设计 2.3控制模块电路设计 微控制器AT89S52负责启动EM4095并接收由EM4095解调的编码数据。EM4095的DMOD-OUT端接P1.0,SHD接P1.1,MOD接P1.2,RDY/CLK端接P3.4,用作编解码的同步时钟。 图5AT89S52与MAX232A电路连接图 (下转88页 )科技论坛 85 --

基于RFID门禁系统设计方案

基于RFID技术的门禁系统产品设计方案 班级: 学号: 姓名:

目录 1.需求分析 (1) 2.术语与解释 (1) 2.1术语一:RFID (1) 2.2术语二:电子标签 (2) 2.3术语三:读卡器 (2) 3.产品概述 (2) 4.产品设计方案 (2) 4.1系统总体架构 (2) 4.2硬件架构 (3) 4.3软件架构 (4) 5.结语 (6)

1.需求分析 如今各大高校,都基本面向外界开放,许多社会人士可以自由出入校园,特别是一些公共场所,鱼龙混杂,所以在有些特殊地方就必须限制人员的自由出入。因此,有必要设置门禁系统以限制人员流动。 门禁系统,又称为出入口控制系统,是对重要区域或通道的出入口进行管理与控制的系统。随着社会的发展,它已不局限于简单的对门锁或钥匙的管理,而是集自动识别技术和现代化管理技术与一体的新型现代化安全管理系统,已成为安全防范系统中极为重要的一部分,被广泛应用中智能大厦、办公室、宾馆等场合。目前,门禁系统的控制手段主要有:指纹识别、人脸识别、虹膜识别和射频卡等。前3种方式都属于生物识别技术,是以人体某部分的特征为识别载体和手段,其唯一性和不可复制性决定了其是最安全的身份验证方法,但其价格昂贵,难以普及,且涉及到个人隐私,只适用于高端和绝对机密的场所。 RFID技术在无线电技术方面得到广泛应用与发展,其基本原理是利用射频方式进行非接触双向通信, 以达到识别与数据交换的目的。本设计是基于RFID技术的门禁系统,利用其非接触式无线识别的特点,能够对进出实验室的人员进行自动识别,同时自动开启和关闭道阀,将出入口的控制从被动防守变为主动监控, 从而加强对实验室,办公室等重要场所进出人员的管理,极大提高人员出入的效率,减少管理方面的混乱局面,节约人力成本,并且为公共场所的安全提供了极大地方便和保障。在生活中有些场合并不是任人自由进出的,而只允许有进出权限者通行,这时,就得使用出入口管理系统即门禁系统。传统的门锁是最古老、最简单的门禁方式,一把锁配一把钥匙,几把锁就要配几把钥匙,使用不便。为了适应信息时代的需要,保证建筑内部的安全性,满足用户当时的各种需求,智能门禁系统应运而生。 2.术语与解释 2.1术语一:RFID 射频识别(RFID)是一种无线通信技术,可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。 无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场,把数据从附着在物品上的标签上传送出去,

基于RFID的仓库管理系统设计

摘要 存储作为物流系统的一部分,它在原产地、消费地,或者在这两地之间存储管理物品,并且向管理者提供有关存储物品的状态、条件和处理情况等信息。从物流发达国家来看,仓储在物流战略中的重要性日益提高,在物流管理中占据着核心的地位,并己成为供应链管理的核心环节。供应链环境下的仓储管理涉及大量各类型的产品,同时对应的业务和结构比较复杂,对信息的准确性和及时性要求非常高。目前,仓储管理通常使用条码标签或是人工仓储管理单据等方式。但是条码的许多方面容易造成人为损失,使得现在国内的仓储管理始终存在着缺陷。射频识别(RFID)技术是在无线电技术基础上,利用射频信号对静止或移动的物体进行自动识别和数据交换的技术。RFID技术的优点使其在物料跟踪、运载工具和货架识别等要求非接触数据采集、交换和频繁改变数据,具有很大的发展潜力与前景。本文针对传统的物流仓储管理存在的缺陷,利用RFID技术来解决传统物流仓储管理存在的问题,满足当前物流仓储管理的需要。 关键字:RFID,智能存储,信息技术

前言 物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一, 物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。因此,物 联网的定义是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器 等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 射频技术(RFID)是一种世界上较为领先的自动识别技术,RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多标签,操作快捷方便。RFID是一种突破性的技术:"第 一,可以识别单个的非常具体的物体;第二,其采用无线电射频,可以透过外部材料读取数据;第三,可以同时对多个物体进行识读。此外,储存的信息量也非常大。目前该技术广范应用于以下领域,如身份识别、防伪、大型设备固定资产管理、药品物流识别、档案、车辆管理等诸多领域。 最基本的RFID系统由三部分组成:A、标签(有、无源):由耦合元件及芯片组成,每个标签具有唯一的电子编码,附着在物体上标识目标对象;B、读写器:读取(可以写入)标签信息的设备;C、天线:在标签和读取器间传递射频信号。

MHz RFID读写器设计与制作

RFID技术及应用实训报告 题目: RFID读写器设计与制作 班级: 学号: 姓名: 指导教师: 二〇一五年七月一日

目录 第1章RFID读写器的设计与制作..................... 错误!未定义书签。 读写器组成与分析.............................. 错误!未定义书签。 读写器原理图与PCB设计........................ 错误!未定义书签。 读写器原理图............................... 错误!未定义书签。 读写器PCB设计............................. 错误!未定义书签。 读写器装配与功能测试.......................... 错误!未定义书签。 装配....................................... 错误!未定义书签。 功能调试................................... 错误!未定义书签。第2章RFID上位机软件开发与调试................... 错误!未定义书签。 数据访问层设计与实现.......................... 错误!未定义书签。 数据访问层设计............................. 错误!未定义书签。 实现过程及代码分析......................... 错误!未定义书签。 窗体表示层设计与实现.......................... 错误!未定义书签。 设计与实现................................. 错误!未定义书签。总结.............................................. 错误!未定义书签。

RFID仓库管理系统设计

RFID仓库管理系统 设计 1

摘要 存储作为物流系统的一部分,它在原产地、消费地,或者在这两地之间存储管理物品,而且向管理者提供有关存储物品的状态、条件和处理情况等信息。从物流发达国家来看,仓储在物流战略中的重要性日益提高,在物流管理中占据着核心的地位,并己成为供应链管理的核心环节。供应链环境下的仓储管理涉及大量各类型的产品,同时对应的业务和结构比较复杂,对信息的准确性和及时性要求非常高。当前,仓储管理一般使用条码标签或是人工仓储管理单据等方式。可是条码的许多方面容易造成人为损失,使得现在国内的仓储管理始终存在着缺陷。射频识别(RFID)技术是在无线电技术基础上,利用射频信号对静止或移动的物体进行自动识别和数据交换的技术。RFID技术的优点使其在物料跟踪、运载工具和货架识别等要求非接触数据采集、交换和频繁改变数据,具有很大的发展潜力与前景。本文针对传统的物流仓储管理存在的缺陷,利用RFID 技术来解决传统物流仓储管理存在的问题,满足当前物流仓储管理的需要。 关键字:RFID,智能存储,信息技术 2

前言 物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是”The Internet of things”。顾名思义,”物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础依然是互联网,是在互联网基础上的延伸扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。因此,物联网的定义是经过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。射频技术(RFID)是一种世界上较为领先的自动识别技术,RFID 3

基于RFID智能仓储管理系统设计

JI JIANGSU UNIVERSITY 本科生毕业论文 基于RFID的智能仓储管理系统设计Design of Intelligent Warehouse Management System Based on RFID 学院名称:计算机科学与通信工程学院 专业班级:06通信工程 1班 学生姓名: 指导教师姓名: 指导教师职称:副教授 2010年6月

基于RFID的智能仓储管理系统设计 专业班级:06通信工程1班学生姓名:邱廷君 指导教师:宋雪桦职称:副教授 摘要射频识别技术在军事监控、环境科学、空间探索和日常生活等许多方面都具有广泛的应用前景。可以说射频技术是信息感知和采集的一场革命,是21世纪最重要的技术之一。目前国外已有很多文献报道,射频识别技术已经应用于多个领域,并表现出良好的性能。因此在国内,有着广阔的应用前景和价值,反映了当今通信研究领域的前沿。 近年来,物流业得到了快速的发展,处于物流中心环节的仓储系统,也随之加快了发展步伐。随着计算技术和自动化技术的快速进步,仓储系统已经向自动化、智能化方向发展。射频识别技术作为新一代自动识别技术,其具有显著的优势,在仓储管理中的应用得到了广泛的关注。 本文详细分析了RFID技术,以RFID技术为核心,在分析仓储管理流程的基础上,提出了仓储管理系统的总体设计和功能设计,并论述了RFID定位计算方法,解决约束RFID系统快速读取的瓶颈,提高商品实时数据的采集,使商品的采购、仓储、配送过程更加便捷。本文以物流仓库为例设计了仓库管理系统中RFID系统的总体框架、系统组成和工作流程,对商业应用中大批量物品的识别和管理具有重要意义。 关键词:射频识别;仓储管理系统;物流;RFID定位算法

基于单片机的RFID读写器设计毕业设计

摘要 射频识别(Radiofrequency identification ,RFID),又称电子标签(E-Tag),是一种利用射频信号自动识别目标对象并获取相关信息的技术。随着技术的进步,RFID应用领域日益扩大,现已涉及到人们日常生活的各个方面,并将成为未来信息社会建设的一项基础技术。因此,研究、设计和开发RFID系统具有十分重要的理论意义和实际意义。 论文系统地论述了射频识别系统和读卡器的理论分析,研究了射频识别系统中的许多关键技术,并提出了射频识别读卡器的设计方案。 本文首先分析了射频识别技术的基本原理、研究方向和应用情况。在充分研究了射频卡的基本原理、技术特点、国际相关标准后,进而提出了基于STC11F32单片机的射频读卡器系统设计的方法。设计采用MFRC522射频读写模块在STC11F32单片机的控制下实现对Mifare卡的读写访问操作。 硬件部分设计主要包括单片机控制电路设计,射频模块设计,天线电路设计,串行通信电路设计,声音提示及显示电路设计等,其中详细讨论了读卡器的软件设计方法。软件设计包括单片机处理程序,射频基站芯片RC522的基本操作、Mifare卡操作程序设计、声音提示及显示部分程序等。论文中系统地讨论了软件实现读卡器与Mifare卡之间通信所要求的请求应答、防冲撞、选卡片、认证、读写等功能模块的实现原理。 关键词:射频识别,读卡器,IC卡,STC11F32,MFRC522

Abstract Radio frequency identification (radio frequency identification, RFID), also known as electronic tags (e-Tag), is an RF signal automatic target recognition and access to relevant information technology. With the advances in technology, RFID applications widening, has been involved in all aspects of people's daily lives, and will become a basic technology of the future information society. Therefore, research, design and development of RFID systems has important theoretical and practical significance. Discusses the theoretical analysis of radio frequency identification system and card reader to the paper system, many of the key technology of radio frequency identification system, and the design of radio frequency identification reader. This paper firstly analyzes the basic principle of radio frequency identification technology, the research direction and application. In the full study of RF Card basic principle, technical characteristics, relevant international standards, and then put forward based on STC11F32 single chip RF card reader system design method. The design adopts MFRC522radio frequency read write module in STC11F32under the control of a single-chip microcomputer to realize Mifare card read and write access operations. The hardware part of the design including the MCU control circuit design, design of the RF module, Antenna circuit design, circuit design of the serial communication, voice prompts and display circuit design, including detailed discussion of the reader software design methods. Software design, including the microcontroller handler, the basic operation of the RF base station chip RC522, Mifare card operating procedures, voice prompts and display part of the program. The paper discussed the request response communication between the software implementation of the reader with Mifare card required, anti-collision, election card, certification, read and write function module principle. Key words:RFID, reader, IC card, STC11F32, MFRC522

电子标签系统设计方案

电子标签系统设计方案 RFID技术的基本工作原理并不复杂:标签进入磁场后,接收解读器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息,或许主动发送某一频率的信号;解读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。 目录 1.电子标签系统的核心技术 2.电子标签系统的发展前景 3.电子标签系统的应用范围 1.电子标签系统的核心技术 RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种低劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。RFID电子标签是一种突破性的技术:“第一,

可以识别单个的非常具体的物体,而不是像条形码那样只能识别一类物体;第二,其选用无线电射频,可以透过外部材料读取数据,而条形码必须靠激光来读取信息;第三,可以同时对多个物体进行识读,而条形码只能一个一个地读。另外,储存的信息量也非常大。” 2.电子标签系统的发展前景 我国在政府在1993年制定的金卡工程实施计划及全国范围的金融卡网络系统的10年策划,是一个旨在加速推动我国国民经济信息化进程的重大国家级工程。由此各种自动识别技术的发展及应用十分迅猛。现在,射频识别技术做为一种新兴的自动识别技术,也将在中国很快地普及,可以说、我国射频识别产品的市场是十分巨大的,举一个例子来说明,使用射频识别技术的不停车高速公路自动收费系统是将来的发展方向,人工收费包括IC卡的停车收费方式也终将被

淘汰。随着经济交流、旅游的发展、我国的高速公路发展势头十分强劲、对自动收费系统的需要会日益增长、我国的国土面积大、公路多、车辆多,估计在将来十年内将有数十亿元的需要。 3.电子标签系统的应用范围 1、防伪通过扫描,详尽的物流记录就生成了。 2、生产流水线管理电子标签在生产流水线上可以方便准确地记录工序信息和工艺操 作信息,满足柔性化生产需要。对工人工号、时间、操作、质检结果的记录,可以完全实现生产的可追溯性。还可防止生产环境中手写、眼看信息造成的错误。3、仓储管理将RFID系统用于智慧仓库货物管理,有效地解决了仓储货物信息管理。对于大型仓储基地来说,管理中心可以实时了解货物位置、货物存储的状况,对于提升仓储效率、反馈产品信息、指导生产都有很重要的意义。它不但增加了一天内处

基于RFID技术的图书馆管理系统设计

基于RFID技术的图书馆管理系统设计 XX XX 班级

摘要:详细阐明了基于R FID 技术设计的数字化高校智能图书馆管理系统的工作原理及其整体结构。该系统的图书与借阅证使用RFID标签,通过在每个书架一侧安置终端自助借还机,学生可多节点自助借还书籍,从而避免了高峰期的前台拥堵;同时,要求读者将已借书籍还至指定书架,规范了学生的借还行为,节省了馆员整理上架的工作量,更好地提高了图书流通管理和典藏管理的工作效率。该系统将进出口分膈为两个通道,高校学生可携带图书馆书籍进入馆内阅读,带出时需在出口处检测机进行检验书籍,可方便学生准备考试及阅读,实现了开放化、规范化、智能化的高校图书馆管理,具有安全、可靠、方便、易维护等优点。 关键字:RFID;自助借还;开放化;物联网智能图书馆;安全可靠

目录 1系统工作原理 (4) 1.1进馆工作原理 (4) 1.2出馆工作原理 (5) 2硬件组成 (7) 2.1自助借还机硬件 (7) 2.2图书馆系统柜台工作站及出口检测站主机硬件 (7) 3程序设计与实现 (8) 3.1读卡器模块中的控制程序 (8) 3.2数据库管理程序 (8) 4结语 (9)

1系统工作原理 系统部分主要包括终端自助借还机模块、图书管理系统服务器、柜台工作站、出口检测站。整个图书馆的RFID智能管理系统应用软件包括智能流通标签初始化转换系统、柜台工作站应用功能集成系统、读书自助借还书系统、出口检测系统。图1所示是其系统原理图。高校图书馆智能管理系统以一个书架为一个节点,通过以RFID读写器为主的终端自助借还机进行指定书架借还操作,并通过无线收发模块同步至服务器,实时挂(脱)钩学生与书籍信息,完成自助借还书过程。在出口设置的检测机会对带出的图书馆书籍进行二次检测,判断是否已在书架终端自助借还机处登记借出。 图1 系统原理图 1.1进馆工作原理 本系统旨在打造开放式智能图书馆,在人口处不设门禁,可携带已借图书馆书籍进入馆内阅读,解除了普通图书馆对带入书籍的限制,方便了学生准备考试和复习阅读。

基于单片机的RFID读写器设计

基于单片机的RFID读写器设计 摘要 射频识别(Radiofrequency identification ,RFID),又称电子标签(E-Tag),是一种利用射频信号自动识别目标对象并获取相关信息的技术。随着技术的进步,RFID应用领域日益扩大,现已涉及到人们日常生活的各个方面,并将成为未来信息社会建设的一项基础技术。因此,研究、设计和开发RFID系统具有十分重要的理论意义和实际意义。 论文系统地论述了射频识别系统和读卡器的理论分析,研究了射频识别系统中的许多关键技术,并提出了射频识别读卡器的设计方案。 本文首先分析了射频识别技术的基本原理、研究方向和应用情况。在充分研究了射频卡的基本原理、技术特点、国际相关标准后,进而提出了基于STC11F32单片机的射频读卡器系统设计的方法。设计采用MFRC522射频读写模块在STC11F32单片机的控制下实现对Mifare卡的读写访问操作。 硬件部分设计主要包括单片机控制电路设计,射频模块设计,天线电路设计,串行通信电路设计,声音提示及显示电路设计等,其中详细讨论了读卡器的软件设计方法。软件设计包括单片机处理程序,射频基站芯片RC522的基本操作、Mifare卡操作程序设计、声音提示及显示部分程序等。论文中系统地讨论了软件实现读卡器与Mifare卡之间通信所要求的请求应答、防冲撞、选卡片、认证、读写等功能模块的实现原理。 关键词:射频识别,读卡器,IC卡,STC11F32,MFRC522

Abstract Radio frequency identification (radio frequency identification, RFID), also known as electronic tags (e-Tag), is an RF signal automatic target recognition and access to relevant information technology. With the advances in technology, RFID applications widening, has been involved in all aspects of people's daily lives, and will become a basic technology of the future information society. Therefore, research, design and development of RFID systems has important theoretical and practical significance. Discusses the theoretical analysis of radio frequency identification system and card reader to the paper system, many of the key technology of radio frequency identification system, and the design of radio frequency identification reader. This paper firstly analyzes the basic principle of radio frequency identification technology, the research direction and application. In the full study of RF Card basic principle, technical characteristics, relevant international standards, and then put forward based on STC11F32 single chip RF card reader system design method. The design adopts MFRC522radio frequency read write module in STC11F32under the control of a single-chip microcomputer to realize Mifare card read and write access operations. The hardware part of the design including the MCU control circuit design, design of the RF module, Antenna circuit design, circuit design of the serial communication, voice prompts and display circuit design, including detailed discussion of the reader software design methods. Software design, including the microcontroller handler, the basic operation of the RF base station chip RC522, Mifare card operating procedures, voice prompts and display part of the program. The paper discussed the request response communication between the software implementation of the reader with Mifare card required, anti-collision, election card, certification, read and write function module principle.

基于RFID的创意系统设计

《RFID技术与应用》 课程设计报告 学院:_电气与信息工程学院_ 专业班级:物联网 学生姓名:学号: 设计地点(单位)____ __ __ ______ __设计题目:__ 基于RFID的灭火器管理系统 _ 完成日期: 2017 年 01 月 13日指导教师评语: ______________________ _________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 成绩(五级记分制):______ __________ 指导教师(签字):________ ________

课程设计任务书 系主任:指导教师: 年月日

摘要 在分析当今消防安全的情况以及消防设备的管理下,本系统提出一种基于RFID的灭火器管理系统。本系统可分为三个模块,射频模块、通信模块、上位机模块。射频模块采用RFID技术可实现灭火器过期提醒、灭火器的位置监控、灭火器的实时跟踪、分区管理,当灭火器的某一项数据发生变化异常时,该模块不仅要发出报警提醒,还要周期性的向通讯模块发送相应的数据信号,直到问题被解决为止。通信模块负责将这些信号传递到上位机接收到数据便执行显示或操作数据库。本系统使用Microsoft SQL建立数据库进行统一管理,利用java设计上位机的前端和后台,同时利用ZigBee技术进行通信,底层硬件使用了RFID 标签和阅读器、CC2530和STC89C52单片机。该系统具有成本低、操作简单、架构简单、智能化等特点,解决了消防安全中灭火器管理方面的纰漏。 关键字:RFID ZigBee java 灭火器管理

基于RFID技术的图书馆管理系统设计

基于R F I D技术的图书馆管理系统设计 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

基于RFID技术的图书馆管理系统设计 XX XX 班级 摘要:详细阐明了基于R FID 技术设计的数字化高校智能图书馆管理系统的工作原理及其整体结构。该系统的图书与借阅证使用RFID标签, 通过在每个书架一侧安置终端自助借还机,学生可多节点自助借还书籍,从而避免了高峰期的前台拥堵;同时,要求读者将已借书籍还至指定书架,规范了学生的借还行为,节省了馆员整理上架的工作量,更好地提高了图书流通管理和典藏管理的工作效率。该系统将进出口分膈为两个通道,高校学生可携带图书馆书籍进入馆内阅读,带出时需在出口处检测机进行检验书籍,可方便学生准备考试及阅读,实现了开放化、规范化、智能化的高校图书馆管理,具有安全、可靠、方便、易维护等优点。 关键字:RFID;自助借还;开放化;物联网智能图书馆;安全可靠 目录

1系统工作原理 系统部分主要包括终端自助借还机模块、图书管理系统服务器、柜台工作站、出口检测站。整个图书馆的RFID智能管理系统应用软件包括智能流通标签初始化转换系统、柜台工作站应用功能集成系统、读书自助借还书系统、出口检测系统。图1所示是其系统原理图。高校图书馆智能管理系统以一个书架为一个节点,通过以RFID读写器为主的终端自助借还机进行指定书架借还操作,并通过无线收发模块同步至服务器,实时挂(脱)钩学生与书籍信息,完成自助借还书过程。在出口设置的检测机会对带出的图书馆书籍进行二次检测,判断是否已在书架终端自助借还机处登记借出。 图1 系统原理图 1.1进馆工作原理 本系统旨在打造开放式智能图书馆,在人口处不设门禁,可携带已借图书馆书籍进入馆内阅读,解除了普通图书馆对带入书籍的限制,方便了学生准备考试和复习阅读。

UHF RFID读写器设计方案

[导读]为了分析UHF RFID读写器系统抗干扰性能,本文提出了基于ISO18000-6 type B 协议下UHF RFID读写器的设计方案,并对其通信过程进行了Simulink仿真,给出了曼彻斯特编解码以及2ASK调制解调的模型。 为了分析UHF RFID读写器系统抗干扰性能,本文提出了基于ISO18000-6 type B 协议下UHF RFID读写器的设计方案,并对其通信过程进行了Simulink仿真,给出了曼彻斯特编解码以及2ASK调制解调的模型。 最后,结合实际中经常遇到的高斯白噪声信道分析了系统的信道抗干扰性能,给出了系统的误码率随信噪比变化曲线。仿真表明本方案所设计的UHF RFID读写器系统具有较高的抗干扰性能。 0 引言 射频识别系统是一种非接触的自动识别系统,通过射频无线信号自动识别目标对象,并进行读、写数据等相关操作,这种无线获取数据的方式在工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理众多领域得到广泛应用。 RFID系统由阅读器、电子标签和计算机网络构成,其中读写器是RFID系统信息控制和处理中心,在系统工作中起着举足轻重的作用,其性能的好坏直接影响到数据获取的可靠性和有效性。而超高频读写器在远距离识别以及高速数据读取方面有着显着的优势,为此本文研究基于ISO 18000-6标准的Type B协议下的高频读写器具有重要的现实意义。 1 RFID工作原理

不同的RFID系统,工作原理略有不同,但其依据的基本工作原理是一样的。RFID系统读写器与电子标签基本结构如图1所示。由读写器模块中振荡器产生射频振荡信号,经过载波形成电路产生载波信号,再经过发送通道编码、调制和功率放大后经天线发出射频信号,当电子标签进入到工作区域,读取读写器发送的信号,一部分用于产生能量驱动电源激活自身工作,一部分用于获取信息,并根据指令将带有自身信息的信号经过编码、调制后由天线发送给读写器。读写器再将读取的信号传送给数据处理模块进行相应操作。 读写器在RFID 系统中扮演重要的角色,主要负责与电子标签的双向通信,同时接收来自主机系统的控制指令。各种读写器虽然在耦合方式、通信流程、数据传输方法,特别是在频率范围等方面有着根本的差别,但是在功能原理上,以及由此决定的构造设计上,各种读写器是十分类似的。在ISO18000-6 Type B 协议下RFID 系统是基于读写器先发言原理工作,即读写器先发送出一定频率的射频信号,当电子标签进入到该工作区域时,首先产生感

基于RFID技术的考勤系统设计

* * * * 大学 研究生课程考试试卷考试科目物联网工程 考试时间 学号 姓名* * * 所属学院* * * * * * 学院 类别(硕士、博士、进修生)硕士 评语: 任课教师签名:

基于RFID技术的考勤系统设计 摘要 本课题的目标是开发一个企业对员工的出勤情况进行记录和管理的考勤系统。课题主要设计了一款低成本高性能的RFID卡片读写器。根据软件开发理论、信息系统开发理论、项目管理理论等进行分析、指导并设计出基于RFID卡的身份识别考勤系统。RFID卡片读写器在电路设计上需要出实现低成本高性能,而考勤系统则突出了方便简洁的管理功能。 整个RFID考勤系统主要包括三个子系统(或模块):RFID卡片读写器、无线/串行通信模块、身份识别考勤系统。读写器解码并将卡片的身份信息通过串口/无线通信模块发送给PC机的身份识别考勤系统进行考勤记录与管理,实现了从RFID卡片读取、数据传输、考勤记录与统计等一系列功能的完整系统实现方案,改进了现有的考勤方式,提高了考勤效率。 系统硬件部分的工作包括:RFID卡片读写器的单片机控制电路设计、读写器的RFID调制解调射频前端电路设计、NRF24L01无线通信模块设计、PL2303的USB-UART串行通信模块设计。 系统软件部分的工作包括:系统的上位机采用客户端/服务器模式,后台数据库使用SQL Server数据库管理软件,基于Visual C++的数据库SQL语言操作、USB-UART串行通信与数据流处理、LZW数据压缩与解压缩等。结果表明该系统能够实现基本的考勤功能,具有较高的安全可靠性。 关键词:射频身份识别考勤上位机无线串行通信 第一章引言

RFID课程设计报告

中国地质大学课程设计报告 课程名称:RFID技术与应用 题目:基于RFID的图书馆管理系统 一.需求说明 一个理想的、现代化的图书馆是什么样的呢? 我们来设想一下! A. 如果您是一个读者

走进图书馆干净整洁的大厅,您只需来到自助借还设备前,在触摸屏上轻松地查询出自己需要的图书,根据提示你直接走到某一排的书架前拿出那本书,然后在自助借还设备前将你的借书证和书读取一下,就可以带着书离开了。您不需要和任何人接触,就可以完成整个借书的过程,快捷、方便。读者还书和借书就像在银行的24小时ATM机上存钱和取钱一样方便、快捷。 而当您需要还书时,您不再需要为工作繁忙没有时间前往图书馆而烦恼,24 小时自助还书设备可以帮您做到随时随地还书,轻松解决您的一切烦恼!您要做的或许只是在借书证上金额不足时做一下充值而已。 B.如果您是图书馆管理员 您再也不用在盘点或者整理图书时忙得晕头转向,为找一本书而耽误很多时间,移动式智能馆员助理可以帮助你轻松完成上架、顺架、盘点等繁琐的工作,在读者需要帮助时您可以轻而易举地找到任何一本书的位置,您也不用担心会有人没有登记就带着图书离开,任何没有完成借书手续的图书通过智能安全门时都会告知您,您的工作只是一边悠闲地喝着咖啡一边在智能安全门报警的时候去查看一下有什么问题发生。 C.如果您是图书馆的馆长 图书馆RFID系统可以帮助您扩大图书流通,提升图书馆管理和服务水准,使图书馆从图书的监管者转变为知识的诠释者成为现实,而您要做的只是拓展图书馆的文化业务功能,使其更为人性化、乐趣化,从而更快地向集群化图书馆迈进。 二.概要设计 1.系统总体网络设计 RFID图书档案管理系统主要包括五个部分: 1. 数据中心:由中心数据服务器和管理终端组成,对图书档案管理信息集

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