(完整版)基于ARM的射频识别读写器设计毕业设计
毕业设计 基于单片机的射频卡读写器的设计
二、存在主要问题及解决方法
1、Protel99se是一款模块较多的软件工具，电子元器件和芯片种类较多需要慢慢熟悉，在操作中的具体学习正在摸索，感觉有点紧迫。不得不采取重点突破的方法先学习基本的操作，再根据自己的毕业设计内容边做边学，进行实践操作。
读写器天线电路图设计：
四、指导教师对学生在毕业设计（论文）中的纪律及毕业设计（论文）任务的完成进展等方面的评语
指导教师：（签名）
年月日
2、对C语言的编写不是很熟练，将C语言程序转换为HEX时有困难。为此一边查书一边请教他人，另外借鉴现有程序，学习程序的编写及转换。
3、对毕业设计的整体把握比较陌生，只能边学边做。这在编写过程中显得手忙脚乱，顾左顾不了右。因此我打算先计划好要做什么模块及其实现方法，确定后在编写。
三、阶段性成果
论文编写：序及引言。本论文的研究工作正式围绕着基于单片机的射频卡读写器在读写IC卡数据的应用这一方向来展开的，通过设计出的一个写器来完成IC卡信息的读写：
***大学本科毕业设计（论文）中期检查表
指导教师：职称：
所在院（系）：教研室（系、研究所）：
题目
基于单片机的射频卡读写器的设计
学生姓名
专业班级
学号
一、进度情况说明
根据题目要求目前已设计出射频卡读写器的电路初步设计，软件程序设计仍待完善。在电路设计的过程中熟悉了protel99se软件，会运用此软件绘制所需电路的pcb电路。程序设计过程仍在进行，正深入学习C语言在工程中的应用。
基于ARM的射频识别读卡器电路设计
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒｃ ： ｄｏＦ ｅ ｕ ｎ ｙＩ ｎｉ ｃ ｔ ｎ ＲＦ Ｄ ｅｉｓＲ ｄｏＦ ｅ ｕ ｎ ｙＲ ） ａ ｄｈ ｓｂ ｅ ｐ ｌ ｄ Ｒａ ｉ ｒ ｑ ｅ ｃ Ｄｅ ｔ ｉａｉ （ Ｉ ）ｓｒｅ ａ ｉ ｒｑ ｅ ｅ （ Ｆ ｃ ｒ ａ ｅ ｎａ ｐｉ ｆ ０ ｅ
ｅ ｅ ｙ ｔ ｏ ｓ ｉ ｌ ｍｅ ｔ ｄ ｂ ｓ ｎ ｅ ｉ ｈ ｒ ｌｄ ｖ ｃ ｎ ｔ ｅ ｏ ｅ ａ ｉ ｎ． ｅ ｓ ｓ ｅ ｃ ｍｐ ｓ ｔｏ ｎ ｒ ｐ ｉ ｎ ｗａ ｍｐ ｅ ｎ ｅ ｙ ｕ ｉ ｇ ｐ ｒ ｐ ｅ ａ ｅ ｉ ｅ ｉ ｈ ｐ ｒ ｔｏ Ｔｈ ｙ ｔ ｍ ｏ ｏ ｉｉ ｎ，ｗｏ ｋ ｎ ｒ ｉｇ ｐ ｉ ｃ ｐ ｅ ｎ ｗｏ ｋ ｌｏ ｗｅ ｅ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ．Ｔｈ ｎ， ｔ ｅ ｅ ａ ｌ ｄ ｃ ｒ ｕ ｔ ｒ ｎ ｉ ｌ ａ ｄ ｒ ｆ ｗ ｒ ｉ ｔ ｏ ｕ ｅ ｅ ｈ ｄ ｔ ｉｅ ｉｃ ｉ ｄｅ ｉ ｎ ｆ ｔ ｅ ｓ ｇ ｏ ｈ ＲＦ ｅ ｗｏ ｋ ｎ ｎ ｔ ｒ ａ ｄ ｅ ｅ ｙ ｔ ｏ ａ ｄｗａ ｅ ｗｅ ｅ ｐ ｅ ｅ ｔ ｄ， ａ ｄ ｔ ｅ ｔ ｓ ｎ ｎ ｌ ｓ ｓ ｆ ｒｔ ｅ ｉ ｎ ｗｅ ｅ ｐ ｒｏ ｍ ｅ Ｔｈ ｅ ｕ ｔ ｎ ｒｐｉｎｈ ｒ ｒ ｒ ｒ ｓ ｎ ｅ ｎ ｈ ｅ ｔａ ｄ ａ ａ ｙ ｉ ｈｅ ｄ ｓ ｇ ｒ ｅ ｆ ｒ ｄ． ｅ ｒ ｓ ｌｓ ｏ ｓ ｏ ｄ ｔ ａ ｈ ｉｃ ｉ ｃ ｕ ｄ ａ ｃ ａ ｅ ｙ ｒ ａ ｈ ｗｅ ｈ ｔ ｔ ｅ ｃ ｒ ｕ ｔ ｏ ｌ ｃ ｕｒ ｔ ｌ ｅ ｄ，ｗｒ ｔ ｎ ｎ ｒ ｐ ａ ｉ ｕ ｔ ｐ ｓ ｏ ａ ｄ ｗｉｈ ｎ ｅ ｆ ｃ ｉ ｅ ｉｅ ａ ｄ ｅ ｅ ｙ ｔ ｖ ｒｏ ｓ ｙ ｅ ｆ ｃ ｒ ｔ ｉ ｆｅ ｔｖ
基于ARM的RFID阅读器设计,ARM,RFID阅读器,射频识别.
基于ARM的RFID阅读器设计，ARM，RFID阅读器，射频识别RFID是RadioFrequencyIdentification的缩写，即射频识别。
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，识别的距离可达几十厘米至几米，且根据读写的方式，可以输入数千字节的信息，同时，还具有极高的保密性，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个标签，操作快捷方便。
其应用范围十分广泛，主要有商品零售、商品防伪、交通运输、物流仓储、安RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别。
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，识别的距离可达几十厘米至几米，且根据读写的方式，可以输入数千字节的信息，同时，还具有极高的保密性，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个标签，操作快捷方便。
其应用范围十分广泛，主要有商品零售、商品防伪、交通运输、物流仓储、安全管理、医疗卫生、图书档案和国防军事等。
RFID系统由三部分组成：1.标签（Tag，即射频卡），由耦合元件及芯片组成，标签含有内置天线，用于和射频天线间进行通信；2.阅读器，读取（在读写卡中还可以写入）标签信息的设备；3.天线，在标签和读取器间传递射频信号。
本文主要介绍基于ARM，工作频率在13.56MHz的RFID阅读器设计方案。
1系统硬件设计1.1 系统主要芯片介绍本设计方案的两个主要芯片是LPC2212和MF RC500。
LPC2212功耗低，性能高，接口资源丰富，可以在RFID阅读器的基础上进行其它功能的扩展，实现一个多功能应用系统。
MF RC500是PHILIPS公司生产的应用于13.56MHz非接触式通信中高集成读卡IC系列中的一员。
MF RC500支持ISO14443A所有的层，内部的发送器部分不需要增加有源电路就能够直接驱动近操作距离的天线（可达100mm）；接收器部分提供一个坚固而有效的解调和解码电路用于ISO14443A 兼容的应答器信号；数字部分处理ISO14443A帧和错误检测奇偶CRC，此外它还支持快速CRYPTO1加密算法用于验证MIFARE系列产品。
351基于ARM的电子标签阅读器设计
XX大学毕业设计（论文）题目名称：基于ARM的电子标签阅读器设计年级：xx级■本科□专科学生学号：xx学生姓名：xx 指导教师：xx学生单位：信息工程学院技术职称：教授、助教学生专业：电子信息工程教师单位：信息工程学院xx 大学教务处制基于ARM的电子标签阅读器设计摘要：射频识别技术RFID正逐渐被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交运管理、防伪等众多领域，甚至在军事中也开始应用。
在RFID系统中，电子标签阅读器是RFID系统构成的主要部分之一。
研究性能稳定、功能完善的电子标签阅读器是十分有意义的。
本文重点研究了基于ARM7微处理器的电子标签阅读器系统的硬件和相应软件设计，其中硬件主要包括4大模块：控制模块、射频识别模块、串行通信模块和显示模块。
软件设计包括系统初始化模块、通信模块、显示模块以及上位机模块。
系统使用INSIDE公司的M210-2G读头为射频读头，采用LPC2210作为控制芯片。
设计实现了对电子标签的识别、多组电子标签序列号的循环存储、与上位机的通信等功能。
经测试，该阅读器具有电子标签识别率高，数据存储准确，工作稳定和操作简便等优点。
关键词：ARM处理器；RFID阅读器；上位机Design of the RFID Reader Based on ARMAbstract: The radio-frequency identification technique RFID is gradually applied in the industry autoimmunization, the commerce autoimmunization, the traffic management, the fake preventing and even in the military affairs. The RFID reader is one of the main parts in RFID system. Research of RFID reader which has steady performance and self-contained functions is very significative.This paper takes emphases on the research of the RFID reader’s hardware and software design based on the microprocessor ARM7. The hardware includes the following four parts: the control module, the radio-frequency identification module, the serial communication and the RFID reader module. The system uses INSIDE’s M210-2G as the radio-frequency reader, and LPC2210 as the controlling chip.The design has implemented the functions of RFID identification, multiple RFID serial number of cycle storage, Reader and PC communications, and other functions. After testing, the reader has the advantages of high rate of identification labels, accurate data storage, working stable and easy for operation.Key words: ARM microprocessor, RFID reader, PC目录第1章绪论 (5)1.1 选题背景 (1)1.2 RFID的技术组成 (1)1.3 应用前景及国内外研究状况 (2)第2章电子标签阅读器软硬件设计方案 (4)2.1 系统硬件设计方案 (4)2.2 系统主要芯片与模块介绍 (5)2.2.1 微控制器－LPC2210 (5)2.2.2 M210-2G非接触式读写模块 (7)2.3 系统软件设计方案 (7)第3章电子标签阅读器硬件设计 (9)3.1 阅读器电源设计 (9)3.1.1 5V稳压电路设计 (9)3.1.2 3.3V与1.8V电压产生电路 (10)3.2 阅读器串口通信硬件设计 (12)3.2.1 RS232协议概述 (12)3.2.2 SP3232E芯片简介 (14)3.2.3 SP3232E与单片机硬件接口 (15)3.2.4 M210-2G读头与LPC2210的硬件接口 (16)3.3 阅读器键盘及LED显示电路设计 (16)3.3.1 I2C总线协议概述 (16)3.3.2 ZLG7290键盘和LED驱动芯片 (20)3.3.3 ZLG7290芯片操作指令 (22)3.3.4 ZLG7290与键盘，数码管及LPC2210硬件接口 (26)3.4 LPC2210外围电路设计 (27)3.4.1 复位电路设计 (27)3.4.2 系统时钟电路 (27)3.4.3 蜂鸣器电路设计 (28)第4章电子标签阅读器软件设计 (30)4.1 概述 (30)4.2 LPC2210初始化 (30)4.2.1 LPC2210堆栈初始化程序 (30)4.2.2 LPC2210工作时钟初始化 (31)4.2.3 LPC2210串口初始化 (31)4.2.4 LPC2210 I2C初始化 (32)4.2.5 LPC2210引脚连接 (32)4.3 电子标签阅读器主程序设计 (33)4.3.1 M210-2G的操作 (33)4.3.2 M210-2G应答信号过滤设置 (33)4.3.3 数据存储单元设置 (33)4.3.4 蜂鸣器控制 (34)4.4 程序流程 (34)4.4.1 阅读器系统初始化流程 (34)4.4.2 阅读器键盘扫描程序流程 (35)4.4.3 LED动态扫描显示程序流程 (35)4.4.4 M210-2G操作流程 (36)4.4.5 LPC2210与上位机通信流程 (36)4.5 上位机软件设计 (38)4.5.1 MSComm 控件 (39)4.5.2 串口数据接收 (39)4.5.3 串口数据发送 (40)4.5.4 上位机软件界面 (40)第5章系统调试与结果 (41)5.1 阅读器显示与键盘测试 (41)5.2 蜂鸣器测试 (41)5.3 M210-2G读头与LPC2210通信测试 (41)5.4 阅读器与上位机软件的通信测试 (42)结论 (45)致谢 (46)参考文献 (47)附录 (47)第1章绪论1.1选题背景RFID是Radio Frequency Identification 的缩写, 即射频识别。
基于ARM开发平台的13.56MHz射频读写器的设计 .doc
基于ARM开发平台的13.56MHz射频读写器的设计通信工程专业朱启平指导教师田小平副教授摘要射频识别（Radio frequency identification，RFID）是一种无线射频识别技术，其在物流、货运、消费和访问控制等等方面都有广泛的应用。
本文研究了基于ARM开发平台的13.56MHz的RFID读写器的设计。
具体方案是通过结合硬件和软件，硬件上设计了电路原理图中的CPU模块、射频模块、电源模块、串口通信模块、psam 加密模块和LED灯指示模块；软件上实现了读写器的嵌入式软件编程，主要包括通过射频模块达到识别电子射频卡、认证电子射频卡、读取和修改电子射频卡内信息等目的。
最后，通过上位机软件对一张空白IC卡进行读写功能测试。
测试结果表明读写器能顺利完成其基本功能。
因此本设计的基于ARM开发平台所设计的RFID读写器能基本实现对近场RFID系统中IC卡信息的采集功能。
关键词RFID读写器，ARM嵌入式，LPC1752，MFRC5221 前言1.1 选题背景射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)技术是一种利用射频信号通过空间电磁场的耦合来实现无接触信息传递并通过传递的信息达到识别功能的技术。
RFID的使用频段通常为工业、科学和医疗特别保留的ISM频段。
ISM各频段的代表频率分别为6.78MHz、13.56MHz、27.125MHz、40.68MHz、433.92MHz、869.0MHz、915.0MHz、2.45GHz、5.18GHz、24.125GHz以及60GHz等。
在这些ISM频段中，13.56MHz是最典型的RFID高频工作频率，该频率的电子标签是实际应用中使用量最大的电子标签之一。
这种电子标签被大量地应用在金融卡领域、消费领域和访问控制领域等等，例如在我国使用的二代居民身份证就是频率为13.56MHz的电子标签。
因此，研究射频频率为13.56MHz的电子标签读写器具有实际应用的意义。
基于ARM的2.4G RFID远距离读写器的设计
基于ARM的2.4G RFID远距离读写器的设计王皓奎;唐宽【摘要】With the development of RFID technology research and development, the development of 2.4G RFID device has become the focus of research and development. Compared with passive RFID tags, 2.4G active electronic tag has the advantages of long transmission distance, high data rate, multi tag identification speed and strong capability of processing, so the intelligent transportation, personnel positioning, application of automatic attendance system has the advantage of natural. In this paper, ARM micro processing chip based on LPC2136, the design of a 2.4GRFID long-distance card reader, the reader through the test and application of long time, stable operation in multiple systems.%随着RFID 技术研究和开发的不断深入，2.4G RFID设备的研制逐渐成为研发的热点。
相比无源RFID标签，2.4G有源电子标签具有传输距离远、数据速率高、多标签识别速度快及处理能力强等诸多优点，因此智能交通运输，资产管理，人员定位，自动考勤系统等应用场合有着天然的优势。
毕业设计基于单片机的射频卡读写器的设计毕业论文
摘要本文介绍了以AT89C52单片机作为微控制器，以射频技术为核心，基于PHILIPS公司MF-RC500模块的IC卡读写器，阐述了该系统的组成、工作原理以及相应的软硬件设计。
本文阐述了IC卡技术的基本原理，并对其读卡器在工程上的设计和开发作了研究。
论文描述了IC卡系统的发展和现状，通过对射频识别技术原理的研究，揭示了射频IC 卡系统的工作原理。
介绍了Type A 型常用的卡片MF1 IC S50和对应读卡器的设计方法和电路 (使用专用射频读卡集成芯片RC500)，并详细阐述了系统各个模块的组成和原理，给出了天线的设计规范，然后根据课题要求详细介绍了自主设计的一款Type A 型读卡器的核心部件—射频模块的实现方案和具体电路。
最后介绍了系统设计的软件部分，重点介绍了RC500的主要特性以及与Mifare1非接触IC卡数据通信的一些重要模块，最后介绍了系统设计的软件部分和相关PCB电路图，并实际测试证明该读写器完成了基本功能，运行稳定。
关键词：AT89C52；MF-RC500；IC读写器；S50AbstractWith micro-computer AT89C52 as controller, the radio frequency technology as core, this paper describes the system’s composition、work principle and design of hardware and software of contactless IC card read-write device base on MF-RC500 of PHILIPS Company .This paper introduces the basic principle of the contactless IC card technology and the application of IC card reader. First the paper describes the development and the status quo of the IC cards system. Then the work principle of the radio frequency IC card system is discovered through studying the principium of the radio frequency technology. Whereafter, the paper introduces the card MF1 IC S50 what is usually used in the cards of Type A, the design method and the circuit of the card reader device (the device use the radio frequence chip reader module RC500), and in detail analyzes the principle of every module, simply Points to the design rules of the antenna circuit. Then, the paper in detail introduces the implement project about circuit and program of the kemel components of a Type A IC cards reader, the RF module, what is completely made by do-it-yourself.In the end, the paper introduces the software of the system, and the main property and basic intruction set of a contactless IC card reader RC500 based on Philips’MIFARE1 are introduced. And some ideals and methods of programme about the basilic module with data communication between the cards and RC500 are presented. Finally, introduced the system design part of the software and the PCB circuit diagram, and the actual test results show that the reader to complete the basic functions, stable operation .The Read-Write Device is stabilized through test.Keywords:AT89C52；MF-RC500；IC Read-Write Device；S50目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 射频技术发展及对未来的展望 (1)1.1.1物流管理 (1)1.1.2 商品防伪 (2)1.1.3 门禁 (2)1.1.4 军事领域 (3)1.2 射频设别技术的优点 (3)1.3 课题研究任务及工作安排 (4)2 RFID系统的相关理论 (5)2.1 MIFARE射频卡概述及现状 (5)2.1.1 接触式与非接触式IC卡之比较 (5)2.1.2 非接触卡的优点 (5)2.1.3 MIFARE非接触式IC卡的标准 (6)2.1.4 非接触射频卡的应用前景 (7)2.2 射频卡的结构 (7)2.2.1 MIFARE卡工作原理 (7)2.2.2 MIFARE卡的组成及存储结构 (8)2.2.3 MIFARE特性 (11)3 MFRC500芯片 (12)3.1 RC500芯片的简介 (12)3.2 MFRC500内部结构 (12)3.3 MFRC500引脚说明 (16)3.4 芯片主要特性及应用 (17)3.5 读写器的基本原理简介 (18)4 读写器硬件设计与制作 (19)4.1 读写器总体构思 (19)4.2 MCU主控模块 (19)4.2.1 单片机简介 (19)4.2.2 单片机的分类 (21)4.2.3 单片机的工作过程 (22)4.2.4 单片机的硬件特性 (22)4.2.5 STC89C52RC单片机的介绍 (22)4.3 射频接口模块 (26)4.4 天线设计部分 (27)4.4.1 高频滤波电路 (27)4.4.2 天线及匹配电路 (28)4.4.3 接收电路 (29)4.5 电源与存储模块 (30)4.5.1 电源电路 (30)4.5.2 存储电路 (30)4.6 时钟与RS-232接口模块 (31)4.6.1 时钟电路 (31)4.6.2 RS-232接口电路 (32)4.7 人机交互界面模块 (33)5 读写器软件系统设计 (35)总结 (48)致谢 (49)参考文献 (50)附录 (51)1 绪论无线射频识别（RFID, Radio Frequency Identification）技术通常是以微小的无线收发器为标签（Tag）来标志某个物体，这个物体在RFID技术中常称为对象（Object）。
基于ARM和Linux的超高频读写器设计与实现_图文.
湖南大学硕士学位论文基于ARM和Linux的超高频读写器设计与实现姓名：谭周文申请学位级别：硕士专业：电子科学与技术指导教师：苏娟20080420基十ＡＲＭ和Ｌｉｎｕｘ的超商频读‘与器设计ｊｊ实现摘要ＵＨＦ（ＵｌｔｒａＨｉ曲Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，超高频）ＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ，射频身份识别）技术是近几年刚刚开始兴起并得到迅速推广应用的一门新技术。
该技术已被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域。
但是，基于超高频频段读写器的研制在我国尚处于起步阶段，传统的超高频读写器都是在单片机的基础上实现的，这类读写器很难实现复杂的多任务功能；随着经济的飞速发展，能够与网络互联并且带有操作系统的超高频读写器越来越受人们的青睐与追求。
针对这些问题，本文设计并实现了一种基于ＡＲＭＳ３Ｃ２４１０微处理器和Ｌｉｎｕｘ操作系统的超高频读写器，主要内容有：（１）分析了射频识别技术的发展历程和前景，以嵌入式技术为研究背景，结合软硬件开发平台，给出了一种基于ＡＲＭ和Ｌｉｎｕｘ的超高频读写器设计思路，指出了选题研究的目的和意义。
（２）阐述了超高频读写器的原理及其应用，分析了读写器和标签之间进行数据传输时所用到的相关技术；在给出超高频读写器主要技术性能指标及功能要求的基础上给出了基于ＡＲＭＳ３Ｃ２４１０和Ｌｉｎｕｘ超高频读写器系统的总体设计，同时对系统构建过程中所用到的软硬件进行了器件选型。
（３）实现了超高频读写器系统硬件电路的模块设计，主要包括主控电路模块、存储电路模块、电源模块、以太网模块、液晶显示模块以及射频收发模块；阐述了各模块的组成原理与实现方法，完成了硬件电路的原理图绘制及ＰＣＢ制板。
（４）根据系统的软件需求，构建了一个进行嵌入式开发所需的软件平台。
建立了交叉编译环境以及ＮＦＳ开发调试环境；移植了系统启动所需的引导程序ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ；实现了嵌入式“ｎｕｘ操作系统内核、文件系统的配置与移植；给出了“ｎｕｘ系统下典型设备（触摸屏、网络接口、ＬＣＤ）驱动程序的移植方法。
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本科毕业论文（设计）摘要射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)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，识别过程无需人工干预，是一种新的自动识别技术[1]。
RFID是利用射频的方式进行非接触的双向通信,而非接触式IC 射频卡成功地解决了无源(卡中无电源) 和免接触这一个难题。
RFID具有非接触、长距离工作、适应环境能力强、可识别运动目标等优点，射频识别技术已经在越来越多的领域内出现,因此，对射频卡的开发应用也具有一定的现实意义。
本文的设计是基于Philips公司的Mifare1 S50/S70芯片的射频识别系统的设计方案，制作一套以ARM微处理器为MCU的射频识别读写器系统，设计RF 接口电路，制作相应的硬件电路模块，分析非接触式IC 卡系统的通信协议，通过Keil C软件编程实现读写器与非接触式IC 卡系统的通信,并完成校园卡考勤系统。
关键词: RFID; 自动识别; ARM; 非接触式IC卡; Keil CAbstractRFID is a non-contact automatic identification technology,it identify target and get the related data through radio frequency signal automatically,the identification process without human intervention, is a kind of new automatic identification technology. RFID for non-contact two-way communication by the way of radio frequency, and non-contact IC radio frequency card has successfully solved the difficulty problems: without power supply and non-contact. RFID has many advantages: non-contact,long-distance work,good adaptability for environment and can recognize the moving objects，RFID technology has appeared in more and more field,so the development and application of radio frequency card also has certain practical significance. The design of this article is based on the Mifare 1 S50 / S70 chip radio frequencyidentification system which produced by Philipscompany,and then design a RFID read-write device and thecorresponding hardware circuit module and the RFinterface circuit based on ARM microprocessor,andcompleted the communication between the reader and thenon-contact IC card system and campus card attendancesystem through the software programming with Keil C atlast.Keywords: RFID; automatic identification; ARM; non-contact IC card; Keil C目录上海师范大学本科毕业论文（设计）诚信声明 (I)上海师范大学本科毕业论文（设计）选题登记表.................... I I 上海师范大学本科毕业论文（设计）指导记录表. (III)中文摘要及关键词.............................................. I V 英文摘要及关键词.. (V)1 绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.1.1 RFID的历史 (1)1.1.2 RFID的现状 (1)1.1.3 RFID的发展趋势 (3)1.2 研究目的及意义 (3)1.3 研究对象、内容 (4)1.4 研究方法 (4)1.5 研究框架 (4)2 RFID系统组件原理 (5)2.1系统结构框图 (5)2.2 阅读器理论基础 (6)2.2.1 阅读器的功能 (6)2.2.2阅读器的工作频率 (6)2.3 射频标签理论基础 (7)2.3.1 射频标签的功能 (7)2.3.2 射频标签的分类 (8)2.3.3 RFID的标签 (8)2.4 RFID的标签识别协议 (9)2.4.1 RFID防冲突协议 (9)2.4.2 防冲突算法 (9)3 非接触式IC卡介绍 (12)3.1 非接触式IC卡的特点、分类和国际标准 (12)3.1.1 非接触式IC卡的特点 (12)3.1.2非接触式IC卡的分类 (12)3.1.3 非接触式IC卡的国际标准 (12)3.2 ISO1443标准介绍 (13)4 RFID读写器硬件设计 (13)4.1 硬件电路器件的选择 (13)4.1.1 处理器的选择 (13)4.1.2 射频识别读卡芯片的选择 (15)4.2 读写器硬件结构框图 (16)4.2.1功能框图 (16)4.2.2 电路原理图 (18)4.3天线设计 (21)4.4 液晶屏 (21)5 软件设计 (22)5.1 程序设计 (22)5.1.1 主程序流程图 (26)5.1.2 按键程序设计 (26)5.1.3 射频读写模块的程序设计 (26)致谢...................................................................................... 错误！未定义书签。
参考文献.. (27)附录主程序代码 (27)1 绪论1.1 研究背景1.1.1 RFID的历史RFID技术，第一次应用于现实生活中大约有70年历史了。
它最早被用于二次世界大战时期，用以侦查并确认进入飞机场的飞机是否为来自友方。
它的原理类似于现今的主动式标签，飞机场雷达发送信号，飞机上的标签接收到信号后就会回复相对应的信号，于是便能判断飞机是否为己方。
现如今的机场识别系统也是通过这一原理发展而来。
下面的几个阶段反映了RFID技术的发展经历：萌芽时期：1937~1940年，美国海军首次将射频识别技术应用在军事实践上。
发展时期：十九世纪中期，随着RFID技术的发展产生了雷达技术。
快速发展时期：1961~1980年，RFID逐步离开实验室，开始迈向人们日常生活中。
完善时期：1981至今，RFID出现了各种大规模的应用，访问控制体系越来越完善并且与人们的生活息息相关[2]。
1.1.2 RFID的现状随着物联网技术的发展，RFID技术得到了迅速地发展。
在美国、欧洲、日韩等国家已经被广泛应用于道路交通收费系统、无人加工系统、门禁系统以及防伪技术等领域内。
许多全球知名企业都积极致力于关于RFID的软硬件开发，并逐步占领国际市场。
在国内，我国RFID技术还比较落后，国家科技部启动了863计划课题“无线射频关键技术研究与开发”，RFID技术开始推广到应用上如：我国居民二代身份证、世博会门票系统及铁路识别系统等等。
与国外发达国家相比，我国RFID技术研究起步较晚，差距较大，如RFID软件企业少、应用以中低频为主、芯片依赖进口、安全性能不强等。
1.1.3 RFID的发展趋势RFID技术越来越与我们的生活息息相关，但是当前RFID技术也面临着一些难题：首先，RFID阅读器天线的辐射范围和RFID标签能量捕获能力都受到限制，在移动环境中很难保证标签节点能够持续获取能量来维护自身的运行状态，确保可用性。
其次，当前的RFID通信模式还仅限于RFID阅读器与众多标签之间一对多的集中式通信，而RFID标签之间无法进行通信。
事实上，在物联网环境下节点间互通互信的应用模式使得RFID标签间点对点通信成为必然需求。
近年来，基于RFID的环境反向散射技术取得了里程碑式的突破。
该技术能够充分利用环境中的能量源来实现泛在通信并支持节点间的点对点通信，并且它的智能传感器可以永久安装并放置在任何物理结构当中。
所以，RFID技术未来在以下几个方面会得到更长足的关注和发展[3]。
①能量获取方式:：新的能量获取方式如环境反向散射，能够充分利用环境中的能量源，充分扩展RFID技术应用的空间范围和部署规模。
②支持点对点通信:：创新信道感知技术，使RFID设备间能够在无源情况下建立网络实现点对点通信，破除一对多的集中式通信的传统模式。
③与传感器结合：集成现有的微型传感设备，与多模态的传感器结合，提供更多的更加丰富的应用模式。
1.2 研究目的及意义无线射频识别技术被誉为二十一世纪十个最重要的技术之一，经过多年的发展已逐渐渗透到物流、运输和许多其他领域的应用识别上。
如今，越来越多的新型RFID自动识别技术开始代替传统的标签识别，并慢慢占据主导地位。
与欧洲和美国及其他发达国家相比，RFID产业在中国的发展还处于初级阶段。
虽然目前我国射频识别企业有一定数量，但是并没有掌握到关键的核心技术，就拿超高频射频识别领域来说，超高频射频识别技术门槛比较高，国内从事开发相对较迟，没有掌握关键技术，也很少有自主知识产权的企业。
所以，要想与世界接轨，我国必须大力倡导无线射频识别技术的研究、开发并推广到应用，而射频识别技术也将带来更为巨大的社会效益和经济效益[4]。
1.3 研究对象、内容基于Philips公司的Mifare 1 S50/S70芯片的射频识别系统，设计并制作一套基于ARM的射频识别读写器系统，设计射频识别接口电路以及天线电路，制作相应的硬件电路模块，分析非接触式IC 卡系统的通信协议,完成IC卡考勤系统软件编程。
1.4 研究方法完成本论文是从查阅有关射频识别读写器的国内外文献开始的，首先对射频识别技术有了初步的认识，继而巩固理论知识并深入探索，设计制作规划。
然后在网上购买相应的芯片以及电路元器件，制作硬件电路PC 板。