RFID读卡器的设计

目录 摘要……………………………………………………………………………….1 第1章 绪言………………………………………………………………………2 1．1 RFID 背景及意义……………………………………………………………2 1．2 RFID 系统的国内处现状……………………………………………………2 第 2章 RFID读卡器系统的总体设计…………………………………………..5 2．1 总体分析……………………………………………………………………..5 2．2 工作原理…………………………………………………………………….5 第 3章 RFID读卡器系统的硬件设计…………………………………………..7 3．1 MCU 控制电路………………………………………………………………7 3．2 射频基站电路………………………………………………………………..7 3．3 LCD 显示电路……………………………………………………………….8 3．4 串口通信电路………………………………………………………………10 3．5 电源电路……………………………………………………………………11 3．6 天线电路……………………………………………………………………11 第4章 RRID读卡器系统的软件设计…………………………………………12 4．1 软件设计思路……………………………………………………………...13 4．2 射频读/写卡程序………………………………………………………….14 4．3 读写器与射频通信程序……………………………………………………17 4．4 串口通信程序………………………………………………………………19 第5章 结论和建议..............................................................................................20 5．1 结 论..............................................................................................................20 5．2 尚待解决的问题……………………………………………………………20 5．3 对今后的建议………………………………………………………………20 致 谢…………………………………………………………………………… 21 参考文献………………………………………………………………………...22 附 录…………………………………………………………………………….23 附录一：元件清单………………………………………………………………23 1 摘要 射频识别技术是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术。它利 用射频信号的空间藕合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传 递的信息达到识别对象的目的 该 RFID 读卡器系统是一种基于 Ph111ps 公司的 MFRC500 的射频识别 读写器系统。认别距离 10cm 左右。系统设计分为硬件电路设计和软件程序 设计，硬件电路设计是射频卡读写器的核心，也是软件程序设计的基础。硬 件电路主要包括 MCU(AT89S52)控制电路、射频基站电路(MFRC500)、串行 通信、显示电路、天线电路、电源电路;软件程序设计主要包括射频电路的基 本操作、通过控制射频基站电路完成对射频卡的读写操作、单片机与 PC 机 的串行通信程序等。 关键词：智能控制；射频识别；MFRC500 2 第 1111章 绪言 RFID 即射频识别，是 RadioFrequenCyIdentification 的缩写。它是 20 世纪 90 年代开始兴起的一种非接触的自动识别技术，RFID 技术是一项利用 射频信号通过空间祸合(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。近年来，射频识别已经逐步发展成为一个独 立、跨学科的专业领域。这个专业领域与任何传统学科都不同。它将大量来 自完全不同专业领域的技术综合到一起:如射频技术、电磁兼容性、半导体技 术、数据保护和密码学、电信、制造技术和许多专业应用领域。本部分首先 介绍了课题的研究背景及意义，然后分析了 RFID 技术的国内现状。 1111．1111 RFIDRFIDRFIDRFID背景及意义 自动识别系统有：条型码系统、光学码系统、光学符号识别系统、生物 识别法、IC 卡，到最后的 RFID 系统。RFID 系统是 IC 技术的延伸和发展， 它是无线电频率识别的简称，与传统意义上的识别方式的本质区别在于能量 供应和数据交换是运用无线电和雷达技术实现的。RFID 技术是一种非接触 式的自动识别技术，即通过无线电波进行识别，它利用射频方式进行双向通 信，以达到识别目的并交换数据或与记录媒体进行读写，射频识别系统的射 频卡和读写器之间不用直接接触就可完成识别。RFID 技术通过射频信号自 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，可以用来识别和跟踪几乎所有物理对象，并由此可以构建一个容纳和 连结世界上所有物品的广泛的智能网络 射频卡与传统的接触式 IC 卡、磁卡相比，传统的 IC 卡识别系统普遍存 在存储能力小以及不能改写等问题，RFID 技术通过将数据存储在一块硅芯 片里，利用射频识别技术开发的非接触式 IC 或 ID 卡成功解决了存储能力、 无源和免接触等难题，是电子器件领域的一大突破。其高度安全保密性以及 使用简单等特点，使之在各领域的应用异军突起。 射频识别系统具有很多优点如：保密性高，费用低;抗干扰性强，允许多 个标签卡的同时操作:反应时间短，阅读速度高;由于使用时没有机械触点， 提高了反应的可靠性和设备的寿命 1111．2222 RFIDRFIDRFIDRFID系统的国内研究现状 射频识别技术在国外发展非常迅速，射频识别产品种类繁多，应用广泛。 从全球的范围看，美国己经在 RFID 标准的建立、相关软件硬件技术的开发、 应用领域走在世界的前列。在射频识别技术的应用方面，欧洲与美国基本处 于同一阶段。 3 (1)在美国产业方面，TI 公司、Intel 公司等集成电路厂商目前在 RF 工 D 领域投入巨资进行芯片开发。Symbol 公司己经研发出同时可以识别条形码 和射频标签的读写器。IBM 公司、MICrosoft 公司和 HP 公司等也在积极开 发相应的软件及系统来支持 RFID 的应用。目前，美国的交通、车辆管理、 身份识别、生产线自动控制、仓储管理及物资跟踪等领域己经开始逐步应用 在 RFID 技术。在物流方面，美国己有多家企业支持 RFID 应用。 (2)在欧洲产业方面，PhilipS 公司、ST 微电子公司在积极开发廉价的 RFID 芯片，诺基亚公司在开发能够基于 RFID 的移动电路购物系统; (3)在应用方面，欧洲在诸如交通、身份识别、生产线自动化控制、物资 跟踪等封闭系统与美国基本处于同一阶段。目前，欧洲许多大型企业纷纷进 行 RFID 的应用实验等等。在国内，由于涉足 RFID 较晚，因而在该领域落 后于发达国家，特别是芯片的设计生产方面还比较落后。我国很多企业对 RFID 的认识不够充分，基础设施的缺失也为在我国的发展设置了障碍。但 RFID 在我国有广阔的市场前景，在防伪识别领域，即有很大的发展空间。 我国每年因假冒伪劣而承受巨大损失。在商品上贴上射频标签可以有效制止 假冒伪劣产品的猖撅。目前，我国在射频卡方面得到较好的发展:新军官证、 学生证都采用了射频卡技术。目前，清华同方已拥有 THR99O 和 THR10XX 两大非接触式卡系列产品，其中 THR99O4 已大规模应用于我国第二代居民 身份证项目，该项目是我国应用射频卡最大的项目。清华同方开发出的 THRloxx 系列是一套完整的射频模块解决，己在公交、身份识别等多个 领域得到了广泛的使用。一些 IC设计企业也开始设计自己的RFID系统产品， 如华大、上海华虹、清华同方等。随着技术的重要性日益体现，我国政府也 希望在这项技术上有所创新。2004 年 2 月，我国国家标准化管理委员会宣布 成立“电子标签”国家标准工作组，负责起草、指定我国有关“电子标签” 的国家标准。2006 年 6 月《中国射频识别技术政策白皮书》在北京发布，该 白皮书为 RFID 技术与产业未来几年的发展提供了系统性的指南。2006 年 10 月 863 计划投入经费一亿两千八百万人民币用于“射频识别技术与应用”。 随着 RFID 技术的发展演进以及成本的降低，未来几年内，全球开放的市场 将为 RFID 带来巨大的商机。据 F&S 公司预测，到 2009 年，全球 RFID 市 场将从 2003 年的 20 亿美元猛增到 100 亿美元。该公司将这个市场分为四大 类应用:门禁控制、资产管理、供应链管理和交通运输，此外，还有其它类的 应用，包括运动和医疗卫生。该公司的分析认为，仅安全类的应用将占到全 球 100 亿美元份额中的 30 亿美元市场，而供应链的需求量届时会达到 40 亿 4 美元。 此外，RFID 系统集成服务市场也将得到快速增长。据预测，RFID 技 术的系统集成收入到 2009 年将超过 RFID 产品的收入。因此，RFID 系统在 国内有着长足的发展前景。 5 第 2222章 RFIDRFIDRFIDRFID读卡器系统的总体设计 RFID 技术研发的非接触式 IC 识别器在系统寿命、防监听、防解密等 性能上具备很大的优势。利用 MCUAT89S52、 MFRC500 构建非接触式 IC 读写器，并在该读写器基础上能很容易地研发出适用于各方面的自动识别系 统。 本章主要介绍一种基于 MFRC500 的射频识别读写器的设计。设计分为 硬件电路设计和软件程序设计。 2222．1111总体分析 射频认别读写器主要由 MCU(AT89S52)控制电路、射频基站电路 (MFRC500)、串行通信、显示电路、天线电路、电源电路组成。如图 2-1 所 示。 系统的工作方式：MCU 控制 MFR500，驱动天线对 Mifare 卡进行读写 只操作；然后根据所得到的数据对其它接口器件，如液晶显示屏和 PC 机之 间进行 RS232 接口通信，把数据传给计算机。其中 MCU 采用 AT89S52 芯片； 液晶采用可以串口操作方式且带字库的 RT12864_3M。整个系统可以用市电 充电。 A T 8 9 S5 2 M F R C 5 0 0 L C D 显 示 器 P C 机 天 线 收 发 模 块 天 线 收 发 模 块 天 线 R S 2 3 2 图 2-1 系统结构框图 2222．2222工作原理 系统数据存储在无源 Mifare 卡(应答器 PICC)中。读写器 RFID 的主要任 务是传输能量给 PICC，并建立与之的通信。其中，PICC 是由一个电子数据 作载体，通常由单个微型芯片连同用作天线的大面积线圈等组成; RFID 产生 高频的强电磁场，这种磁场穿过线圈横截面和线圈周围的空间，其原因是 MFRC500 提供的频率为 13.56MHZ，其波长比天线和 PICC 之间的距离大好 多倍，能够把 PICC 到天线之间的电磁场当作简单的交变磁场来对待。天线 线圈发射磁场的一小部分磁力线穿过 PICC 的天线线圈，接着 PICC 的天线 线圈和电容器构成振荡回路，调频到发射频率。回路的谐振使 PICC 线圈的 6 电压达到最大值，将其整流后作为数据载体(微型芯片)的电源。PICC 启动之 后，可和 RFID 之间进行数据通信。 7 第 3333章 RFIDRFIDRFIDRFID读卡器系统的硬件设计 硬件电路主要包括 MCU(AT89S52) 控制电路、射频基站电路 (MFRC500)、串行通信、显示电路、天线电路、电源电路 3333．1111 MCUMCUMCUMCU控制电路 MCU 模块中，控制核心采用中，PO 口控制娜 RC500 的数据，AT89552 单片机，硬件电路如图 3-1 所示。其用 11.0592MHz(若用 22.1184MHz 且 PO 口外连接 10k 的上拉电阻;晶振 Y 选晶振，可在程序内部直接改写即可);Rl 与 C6 为单片机构成上电复位，JZ 为单片机下载程序接口，LCD 为液晶显示 接口。 3-1 MCU 控制电路 3333．2222射频基站电路 射频基站模块是射频卡读写器的关键部件，通过该模块与射频卡进行 数据信。射频基站模块的主要部件就是射频基站芯片，选用 philiP 公司的 MFRC50O 射频基站芯片。 MFRC50O 是应用于 13.56MHz 非接触式通信中高集成读卡 IC 系列中 的一员。读卡 IC 系列利用先进的调制和解调概念，完全整合了在 13.56MHz 下任何类型的被动非接触式通信方式和。它内部包括微控制器接口单 元、模拟信号处理单元和 IS014443A 规定的协议处理单元，以及 Mifare 卡 特殊的 Cryptol 安全密钥存储单元。它可以与所有兼容 Intel 或 Motorola 总线 的微控制器实现 8 位并行“无缝”接口(直接连接)，其内部还具有 64 个字节 8 的先进先出(FIFO)队列，可以和微控制器之间高速传输数据;其片内的工 SO14443A 协议处理单元包括状态和控制单元、数据转换处理单元;片内的模 拟单元能够将数字信号处理单元的数据信息调制并发送到天线中，也可以将 天线接收到的信息解调成数字信号传送给协议处理单元，带有一定的天线驱 动能力。 MFRC50O 支持 IS014443A 任何的层，内部的发送器部分无需增 加有源电路就能够直接驱动近操作距离的天线(可达 IOOmm);接收器部分提 供一个坚固而有效的解调和解码电路，用于 15014443 兼容的应答器信号;数 字部分处理 ISO14443A 帧和错误(奇偶&CRC)。此外，它还支持快速 CRYPT01 加密算法，用于验证 Mifare 系列产品。方便的并行接口可直接连 接到任何 8 位微处理器，给读卡器/终端的设计提供了极大的灵活性 MFRC500 和单片机 AT89552 都是采用标准 TTL 电平，不需电平转换。 硬件电路如图 3-2 所示。 OSCIN1 IRQ2 MFIN3 MFOUT4 TX15 TVDD6 TX27 TVSS8 NCS9 NWR10 NRD11 DVSS12 D013 D114 D215 D316 D4 17 D5 18 D6 19 D7 20 ALE 21 A0 22 A1 23 A2 24 DVDD 25 AVDD 26 AUX 27 AVSS 28 RX 29 VMID 30 RSTPD 31 OSCOUT 32 U1 MFRC5000 XTAL2 13.56MHz C12 15pF C11 15pF GND RC500_IRQ TX1 TVDD TX2 GND RC500_CS WR RD RC500_PD VMID RX GND AVDD VCC GND VCCALEGND AD[0..7] AD0 AD1 AD2 AD3 AD4 AD5 AD6 AD7 3-2 射频基站电路 3333．3333 LCDLCDLCDLCD显示电路 本文设计读写器的显示器选用的是 RT12864-3M 汉字图形点阵液晶显 示模块，可显示汉字及图形，内置 8192 个中文汉字(16X16 点阵)、128 个字 符(SX16 点阵)及 64X256 点阵显示 RAM(GDRAM)。 9 1、主要技术参数和显示特性 电源 :VDD3.3V~+SV(内置升压电路，无需负压); 显示内容:128 列 x64 行; 显示颜色:黄绿; 显示角度:6:00 钟直视; LCD 类型:STN; 与 MCU 接口:8 位或 4 位并行/3 位串行;配置 LED 背光;多种软件功能:光标显 示、画面移位、自定义字符、睡眠模式等。 2、模块引脚 液晶显示器模块的引脚说明如表 3-3-1 所示。硬件电路如图 3-3-2 所示。 表 3-3-1 液晶显示器模块的引脚说明 引脚号 引脚名称 方向 功能说明 1 VSS - 电源地 2 VDD - 电源正端 3 V0 - LCD 驱动电压输入 4 RS（CS） H/L 并行的指令/数据选择信号；串行的片选信号 5 R/W（SID） H/L 并行的读写选择信号：串行数据口 6 E（CLK） H/L 并行的使能信号；串行的同步信号 7 DB0 H/L 数据 0 8 DB1 H/L 数据 1 9 DB2 H/L 数据 2 10 DB3 H/L 数据 3 11 DB4 H/L 数据 4 12 DB5 H/L 数据 5 13 DB6 H/L 数据 6 14 DB7 H/L 数据 7 15 PSB H/L 并/串行接口选择：H-并行；L-串行 16 NC 空脚 17 /RET H/L 复位 低电平有效 18 NC 空脚 19 LED_K - 背光源负极 20 LED_A - 背光源正极 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 P1 RT12864_3M Q2 9012 R1 10 VCC BKON BKLA BKLA GND VEE CLK SID CS VO VCC GND RW1 10KVO VEE VCC E1 22uFC100.1uF GND VCC CS SID CLK VCC GNDLCD_RST LCD_RST BKON VCC 3-3-2 LCD 显示电路 3333．4444串口通信电路 在本系统中，PC 机与单片机之间的通信是近距离的串行通信，可以采 用 RS232 实现。单片机串口的输入输出均为 TTL 低电平，而 PC 机的 RS232 接口为了提高抗干扰性能，采用 RS232 标准的 EIA 电平，所以要实现 PC 机 与单片机之间的串行通信，其接口必须进行电平转换。选用 RS232 芯片实现 这两种电平之间的转化。硬件接口电路如图 3-4 所示，其中 C15、C16、C17、 C18 均为 0.luF 电容，数据也可以以无线的方式将数据发给 PC 机。 11 C1+1 V+ 2C1-3 C2+4 C2-5 V- 6 T2out 7 R2in 8 R2out9 T2in10 T2in11 R1out12 R1in 13 T1out 14 GND 15 VCC 16 U17 MAX232 1uF/50V C15 1uF/50VC16 1uF/50V C17 1uF/50V C18 1 122 1uF/50V C19 VCC GND GND GND TTL_TX TTL_RX 1 6 2 7 3 8 4 9 5 J2 DB9 RS232_RX RS232_TX 3-4 串口通信电路 3333．5555电源电路 系统可以采用市电充电。市电经变压器变压后得到 9V 的交流电，再经整流 器整流，最后由 7805 稳压输出可以得至 5V 电源。电容 C3、C4、C5、C6 都是去耦电容。电路如图 3-5 所示。 0.01uF/35V C5 100uF/35V C3 Vin Vout GND VR1 7805 0.01uF/35V C6 470uF/16V C4 470 R5 D9 LED1GND S1 VCC D2 D3 D1 D4 T1 TRANS1 220V~ 9V 1 2 CON1 CON2 3-5 电源电路 3333．6666天线电路 天线部分主要包括低通滤波器、接收电路、天线匹配电路和天线线圈， 其工作过程为:天线拾取的信号经过天线匹配电路送到 RX 脚。 MFRC50O 的内部接收器对信号进行检测和解调并根据寄存器的设定进行处理。然后数 据发送到并行接口。由微控制器进行读取。 MFRC50O 对驱动部分使用单独 电源供电。电路设计天线直接连接的匹配电路如 3-6 所示。 12 C25 68pF C24 68pF C26 68pF C27 68pF C28 15pFC29 0.1uF R2 820 R4 560 L1 1uH L2 1uH VMID TX1 TX2 1 2 3 4 P3 Header 4 RX GND GND 3-6 匹配电路 13 第 4444章 RRIDRRIDRRIDRRID读卡器系统的软件设计 4444．1111 软件设计思路 根据系统要求，软件部分设计包括两大部分，即:PC 机对读卡器的操作、 数据的读写、密码的管理、功能的测试等等;读卡器对卡的实时监控，显示并 将数据发给 PC 机。程序设计采用单片机 C 语言编程。程序的每一部分按模 块化设计成一个文件，单独调试通过。系统开始运行时，首先进行初始化， 其过程为:对 RC500 配置的初始化、液晶显示的初始化和定时器波特率的初 始化;然后依靠按键 S2 和 S3 来实现的实现其功能，当 S2 按下时，软件进入 第一部分功能;当 S2 按下时，系统进入第二部分功能。即:先对 Pl.6 置 1，然 后对 Pl.5 状态的的检测，若 Pl.5 为 l，软件进入第一部分功能部分，若 Pl.5 为 0，系统软件进入第二部分功能。其总体软件框图如图 4-1-1 所示，主程 序流程见图 4-1-2 所示 。 开 始 初 始 化 读R F ID 卡 设 置 R F ID 卡 S2按 下 ？ S3按 下 ？N O Y E S Y E S N O 4-1-1 主程序流程图 14 4444．2222射频读////写卡程序 读写卡过程是一个很复杂的程序执行过程，要执行一系列的操作指令， 调用多个 C51 函数，包括装载密码，询卡，防冲突，选卡，验证密码，读写 卡，停卡。这一系列的操作必须按固定的顺序进行。在没有 Mifare 卡进入射 频天线有效范围时，LCD 显示当前时钟，当有 Mifare 卡进入到射频天线的 有效范围，读卡程序验证卡及密码成功后，将卡号和读卡时间及相关数据作 为一条记录存入 EEPROM 存储器中，并 LCD 上显示卡号。 1、写(设置)RFID 卡 第一部分功能为上位机对读卡器的操作，读卡器对卡进行数据的读写， 密码的管理和功能的测试，通过上位机发送的命令，可以进行寻卡，防冲突， 选择和终止等功能。对 16 个扇区密码的下载，及 AB 组密码的选择。对 16 个扇区，每个扇区 3 个块的数据读写。块值操作，包括初始化，读值，加值 和减值;密码的修改。 程序流程图如图 4-2-1 所示。 15 开 始 终 止 卡 的 操 作 防 冲 突 ， 选 卡 防 冲 突 ， 读 卡 选 择 卡 校 验 卡 的 密 码 下 载 密 码 直 接 校 验 密 码 读 卡 写 卡 下 载 密 码 返 回 错 误 报 告 参 数 设 置 S W IT CH 结 束 4-2-1 设置卡程序流程图 2、读 RFID 卡 第二部分功能为对卡的实时监控并将数据以无线的方式发给 PC 机，程 序开始时，延时，然后对 LCD 进行初始化。接下来就是对卡的实时监控。 首先寻卡，进入 IC 卡处理程序，紧接着要防冲撞，成功之后，加载密码， 之后便可对 IC 进行数据的读取和操作。完成之后等待卡的拿开，确保每次 只读一次数据。同时将数据发给 PC 机，软件流程图如下图 4-2-2 所示。 16 开 始 结 束 D elay ( ) L C D 初 始 化 处 理 失 败 寻 卡 防 冲 突 失 败 进 入 I C 卡 处 理 进 入 I C 卡 处 理 校 验 密 码 读 扇 区 1的 数 据 进 入 I C 卡 处 理 防 冲 突 卡 移 开 ？ 显 示 处 理 等待把卡拿开 密 码 错 误 显 示 错 误 处 理 失 败 处 理 失 败 Y E S N O N O 加 载 密 码 Y E S 4-2-2 读 RFID 卡流程图 17 4444．3333读写器与射频通信程序 射频卡与读写器间的通信设计流程图如图 4-3-1 所示。各功能定义为: 复位应答 (Answertorequest) M1 射频卡的通讯协议和通讯波特率是定义好的，当有卡片进入读写器 的操作范围时，读写器以特定的协议与它通讯，从而确定该卡是否为 M1 射 频卡，即验证卡片的卡型。 防冲突机制(AntieollisionL。op) 当有多张卡进入读写器操作范围时，防冲突机制会从其中选择一张进 行操作，未选中的则处于空闲模式等待下一次选卡，该过程会返回被选卡的 序列号。 选择卡片 (SeleCtTag) 选择被选中的卡的序列号，并同时返回卡的容量代码。 三次互相确认 (3PaSSAuthenticati。n) 选定要处理的卡片之后，读写器就确定要访问的扇区号，并对该扇区 密码进行密码校验，在三次相互认证之后就可以通过加密流进行通讯。 (在 选择另一扇区时，则必须进行另一扇区密码校验。) 对数据块的操作 读(Read):读一个块; 写 (write):写一个块; 加(Increment):对数值块进行加值; 减(Decrement):对数值块进行减值; 存储(Restore):将块中的内容存到数据寄存器中; 传输(Transfer):将数据寄存器中的内容写入块中; 中止(Halt):将卡置于暂停工作状态; 18 复 位 应 答 防 冲 突 机 制 选 择 卡 片 三次相互验证 读 块 加 值 减 值写 块 中 止 4-3-1 射频卡与读写器间的通信设计流程图 19 4444．4444串口通信程序 第二部分功能为对卡的实时监控并将数据以无线的方式发给上位机， 程序开始时，延时，然后对 LCD 进行初始化。接下来就是对卡的实时监控。 首先寻卡，进入 IC 卡处理程序，紧接着要防冲撞，成功之后，加载密码， 之后便可对 1C 进行数据的读取和操作。完成之后等待卡的拿开，确保每次 只读一次数据。同时将数据发给上位机，其程序流程图如图 4-4-1 所示。 延 时 开 始 寻 卡 L C D 初 始 化 防 冲 突 破 加 密 码 I C 卡 处 理 读 卡 发 送 数 据 等 待 卡 拿 开 成 功 失 败 4-4-1 上位机通信程序设计流程图 20 第 5 章 结论和建议 5．1 结 论 近年来，RFID 技术已经在社会众多领域开始应用，对改善人们的生活 质量、提高企业经济效益、加强公共安全以及提高社会信息化水平产生了重 要影响。在未来的几年中，RFID 技术将继续保持高速发展的势头。电子标签、 读写器、系统集成软件、公共服务体系、标准化等方面都将取得新的进展。 随着关键技术的不断进步，RFID 产品的种类将越来越丰富，应用和衍生的增 值服务也将越来越广泛。 本文在查阅了大量资料的基础上，详细介绍了硬件设计和软件设计。 系统设计的过程中遇到了很多的困难和问题。通过对这些困难和问题的解决 到至如下结论： 1、硬件设计是软件设计的基础，必须在硬件设计中查阅大量的资料，积累 相当丰富的硬件电路的知识，才能设计出更好的硬件电路。 2、软件设计必须要有清晰的逻辑思维。程序流程图是软件设计的关键，必 须反复修改，力求完美。编写程序的时候必须以程序流程图为依据。 3、硬件电路的调试，首先要保证电路的所用联结正确，没有虚焊和短路。 软件必须每个模块分别测试其功能，最后合并为一个整体。 5．2 尚待解决的问题 本文所设计的读写器完成了对标签的基本读写功能，但还有待于进一 步的改进，如读写器的稳定性和识别标签的距离以及功能结构设计等。 5．3 对今后的建议 电子信息工程是一个实践性很强的专业。我们不仅要学习书本上的知 识，更要加强自己的动手能力。平时书上的知识学得很好，但是一到实践， 就什么都不知道了。这是我们现代大学生普遍存在的问题。我们必须设法解 决。 在今后的学习中，不仅要学理论知识，更要去实践。向老师提问。自己 去试着做一些小的电子方面的东西。在做的过程中发现问题，解决问题。有 什么不懂的就去问老师。不断对自己做的东西进行改进和调试，直到达到预 期目的为止。希望通过努力，能够提高自己的实践能力。 21 致 谢 经过一个星期的忙碌，本次课程设计已经接近尾声，在此，我要感谢 每一个帮助过我的人。 首先，我要感谢的是我的指导老师余老师。余老师平日里工作繁多， 但是仍给我悉心的指导和帮助。可以说，没有余老师的悉心指导和帮助，我 是不可能顺利完成我课程设计的。另外，他的治学严谨和科学研究的精神也 是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。 其次，我要感谢的是我们班的同组成员，在我做课程设计期间，他们 给了我不少的帮助。 22 参考文献 1、RFID 技术及产业发展 维库电子市场网 2、阎石主编，《数字电子技术基础》：高等教育出版社，2008 年。 3、张军涛编著，《AVR 单片机 C 语言程序设计实例精粹》：电子工业出版社， 2009 年。 4、中国射频识别 RFID 技术政策白皮书球 WWW.rfid1nfo.com.cn 参考网站 1、21IC 中国电子网：http://www.21ic.com/ 2、电子工程师之家-电子论坛：http://www.eehome.cn/ 3、二十一世纪工程师：http://www.21ic.com/ 4、国际电子网：http://www.elec.cc/ 5、安徽省大学生电子设计竞赛：http://ahedc.eei.edu.cn/ 7、电子工程师专辑网：http://www.eetchina.com/ 8、电子电路图,电子技术资料网站：http://www.elecfans.com/ 9、电子电路网 - 分享、学习、成长：http://www.cndzz.com/ 10、电子先锋网：http://www.dz863.com/ 23 附 录 附录一：元件清单 编号 名称 型号/参数 C1, C2, C7, C8, C9 电容 10uF C3 电容 100uF/50V C4 电容 470uF/50V C15, C16, C17, C18, C19 电解电容 1uF/50V C5 电容 0.01uF/35V C6 电容 0.01uF/35V C10, C13, C29 电容 0.1uF C11, C12, C28 电容 15pF C14, C20, C21, C22, C23 电容 10nF C24, C25, C26, C27 电容 68pF C30, C31 电容 33pF CON1 接线器 2脚 D1, D2, D3, D4 二极管 IN4007 D9 发光二极 管 IF=20mA 工作电压 VF 在 1.4～ 3V E1 电解电容 22uF E2 电解电容 4.7uF J2 联结器 9脚 L1, L2 电感 1uH LRF1 电感 22uH LRF2 电感 22uH LS1 蜂鸣器 1.5V P1 接线器 20 脚 P2, P3 接线器 4脚 P4 上拉电阻 10K Q1 三极管 0805 Q2 三极管 9012 R1 电阻 10 R2 电阻 820 24 R3 电阻 10K R4 电阻 560 R5 电阻 470 R6 电阻 1K RW1 变阻器 10K S1 开关 六脚式 S2, S3 开关 接触式 T1 变压器 220V~9V U1 射频芯片 MFRC500 U2 单片机 AT89S52 U17 串口芯片 RS232 VR1 稳压管 7805 XTAL1 晶振 11.0592MHz XTAL2 晶振 13.56MHz