【正文】 另外， 一個(gè)完整的射頻識(shí)別系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)等輔助控制設(shè)備。 6 圖 11射頻卡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖 各部分所完成的具體功能如下： (1)射頻識(shí)別卡：射頻識(shí)別卡（射頻卡）也稱電子標(biāo)簽，相當(dāng)于商品的電子身份證。 射頻卡系統(tǒng)的構(gòu)建 按照射頻卡系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，系統(tǒng)分為硬件和軟件兩部分。然后收銀員進(jìn)行收錢。本章先從射頻卡系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求、系統(tǒng)的構(gòu)建和對(duì)射頻卡的選擇對(duì)其進(jìn)行初步的設(shè)計(jì)，然后又對(duì)射頻卡讀寫器系統(tǒng)的內(nèi)部硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)。 1999年全國(guó) IC卡發(fā)行量約為， 20xx年我國(guó) IC卡共發(fā)行 ，增長(zhǎng) 35%； 20xx年中國(guó) IC卡需求量約 ，增長(zhǎng) 40%； 20xx年我國(guó) IC卡應(yīng)用進(jìn)入成熟、理性發(fā)展階段， IC卡發(fā)行量約 ，增長(zhǎng) ，其中存儲(chǔ)卡是主要的需求，發(fā)行約 33405萬張，占總發(fā)卡量的 %； 20xx年 CPU卡的需求增長(zhǎng)迅速，發(fā)行約 9395萬張，占總發(fā)卡量的 %。其中，發(fā)展最快的是各類行業(yè)性 IC卡，而且很多行業(yè)性 IC卡的應(yīng)用己制定了統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。各種新功能的射頻識(shí)別系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)，滿足各種各樣市場(chǎng)的需求。 在遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)信息化管理和移動(dòng)商務(wù)大力發(fā)展的今天，數(shù)字化信息技術(shù)正日新月異。 看著大型超市收費(fèi)處排著那庸長(zhǎng)的隊(duì)，顧客焦急地等待，而超市收銀員也忙地不可開交。 隨著 21世紀(jì)數(shù)字化時(shí)代的到來，基于遠(yuǎn)程信息化網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)和移動(dòng)商務(wù)的社會(huì)需求，射頻識(shí)別技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)中將發(fā)揮巨大的作用，射頻識(shí)別技術(shù)的明天將更加燦爛奪目。 隨著 21世紀(jì)數(shù)字化時(shí)代的到來，基于遠(yuǎn)程信息化網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)和 移動(dòng)商務(wù)的社會(huì)需求，射頻識(shí)別技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)中將發(fā)揮巨大的作用，射頻識(shí)別技術(shù)的明天將更加燦爛奪目。 射頻識(shí)別系統(tǒng)的射頻卡和讀 寫器之間無須物理接觸就可完成識(shí)別，同時(shí)它可實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)識(shí)別、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)識(shí)別，可在更廣泛的場(chǎng)合中應(yīng)用。因此，對(duì)射頻識(shí)別技術(shù)的認(rèn)識(shí)和研究具有深遠(yuǎn)的理論意義。其主要優(yōu)點(diǎn)是環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，不受雨雪、冰雹、灰塵等的影響，可全天候、無接觸地完成自動(dòng)識(shí)別、跟蹤與管理，且可穿透非金屬物體進(jìn)行識(shí)別，抗干擾能力強(qiáng)。 Software Design 1 引 言 課題研究背景與意義 隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，為適應(yīng)數(shù)字化信息社會(huì)發(fā)展的需求，射頻識(shí)別技術(shù)的研究與開發(fā)也正突飛猛進(jìn)地發(fā)展。 followed by the noncontact RF card payment system, the hardware design, selection of the RF cards, and RF antenna modules of the type and characteristics of a specific choice, and to read and write For all parts of the hardware circuits, including MCU, LED display circuit, keyboard circuit, RS232 interface circuit and EEPROM, such as the structure and function of a circuit connecting the situation analysis on the basis of this, the last of the main program and its readers SCM The keyboard function processing software development。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 In addition, the article also discussed the security of RF card system performance, stressed that the overall security of the RF card system on the importance of the final summary of the issues and prospects, given the need to improve Place. Keywords： RF Card 。射頻識(shí)別 (即 Radio Fre quency Identification)技術(shù)是從 90年代開始興起的一項(xiàng)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。因此，射頻識(shí)別技術(shù)已在世界各地得到廣泛的應(yīng)用，以美國(guó)、日本和歐洲為首 的發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)射頻識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用研究已達(dá)到相當(dāng)高的水平，而我國(guó)則處于起步階段，大多采用引進(jìn)的技術(shù)成果。 20xx 年 沃爾瑪首次將 RFID(無線射頻識(shí)別 )技術(shù)應(yīng)用于全美的超市，從而拉開了全球連鎖零售業(yè)大規(guī)模應(yīng)用 RFID 技術(shù)的序幕， RFID 技術(shù)成為連鎖零售業(yè)關(guān)注的新焦點(diǎn)。其主要優(yōu)點(diǎn)是環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，不受雨雪、冰雹、灰塵等的影響，可全天候、無接觸地完成自動(dòng)識(shí)別、跟蹤與管理，且可穿透非金屬物體進(jìn)行識(shí)別，抗干擾能力強(qiáng)。射頻識(shí)別技術(shù)正在成為一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，在全球范圍內(nèi)蔓延開來，研究和開發(fā)射頻識(shí)別技術(shù)有著巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)意義。射頻識(shí)別技術(shù)正在成為一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，在全球范圍內(nèi)蔓延開來，研究和開發(fā)射頻識(shí)別技術(shù)有著巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)意義。如果在每個(gè)商品佩帶一個(gè)記錄此商品信息的無線射頻卡（ RFID)，那么收銀員就無需一一記錄商品信息，只要通過無線射頻識(shí)別系統(tǒng)那么就直接顯示所有商品的信息，那么將極大節(jié)約時(shí)間及員工成本?？梢灶A(yù)計(jì)，未來將是無線射頻識(shí)別技術(shù)在中國(guó)繁榮昌盛的時(shí)代。 20世紀(jì)末到 21世紀(jì)初， REID技術(shù)中的一個(gè)重大突破就是使得微波射頻識(shí)別卡只含有一個(gè)集成芯片成為可能，為射頻識(shí)別系統(tǒng)的應(yīng) 用提供更加廣泛的應(yīng)用前景。另外，由各地方、各單位發(fā)行的智能卡，如校園卡、單位員工管理卡、食堂用餐卡、門禁卡、優(yōu)惠卡等各種射頻卡的應(yīng)用發(fā)卡數(shù)量也相當(dāng)可觀。目前中國(guó) IC卡市場(chǎng)對(duì) IC卡的需求還處于一個(gè)比較低的產(chǎn)品層次 上，技術(shù)含量高的產(chǎn)品還比較少。最后得出整體的設(shè)計(jì)方案。 總之本設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)的具體功能如下： （ 1）讀卡器上顯示商品信息：商品的價(jià)值及種類。系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用模塊化思想。放置在被識(shí)別的商品上，用來響應(yīng)讀寫器的指令。 無線射頻卡系統(tǒng)方案設(shè) 計(jì) 無線射頻識(shí)別卡的方案設(shè)計(jì) 目前射頻卡系統(tǒng)主要分為有源射頻卡系統(tǒng)和無源射頻卡系統(tǒng)。 有源 射頻卡就是射頻卡在讀寫器的影響范圍之外也是有源狀態(tài)，即射頻 無線射頻識(shí)別卡 無線射頻讀寫器 顯示器 蜂鳴器 控制系統(tǒng) 7 卡內(nèi)部有供電電源，其他電路與無源射頻卡相同。 有源射頻卡一般 作用距離較遠(yuǎn)，但壽命有限、體積較大、成本高，且不適合在惡劣環(huán)境下工作 。射頻卡工作所需要的能量是通過電磁耦合單元或天線，通過非接觸 的方式傳送給射頻卡的。在本設(shè)計(jì)中無源射頻卡相比有源射頻卡具有如下優(yōu)點(diǎn)：首先，無源射頻卡的體積相對(duì)有源射頻卡的體積較小，無源射頻卡的整體結(jié)構(gòu)比較牢固耐用，而且無源射頻卡比較耐腐蝕，能適合在惡劣的環(huán)境中使用 ，而在本設(shè)計(jì)中射頻卡所處的環(huán)境是各種不同的環(huán)境，由于無源射頻卡的防水耐高低溫性，所以使用無源射頻卡比較好；其次，由于無源射頻卡是內(nèi)部沒有電源的，這就決定了它的工作壽命要比有源射頻卡要長(zhǎng)（可讀寫次數(shù)超過 10萬次），并且由于無源射頻卡在出廠是含有唯一的可識(shí)別序號(hào)（通常為制造時(shí)間），所以這就決定了無源射頻卡比有源射頻卡安全并能被循環(huán)利用；最后，無源射頻卡的存儲(chǔ)器容量可以很大，并且無源射頻卡的靈敏度高抗干擾性強(qiáng)。 綜合以上接觸式 與 非 接觸式卡相比 較，射頻卡具有以下優(yōu)點(diǎn) : 第一點(diǎn)是 可靠性高 ： 卡與讀寫器之間無機(jī)械接觸，避免了由于接觸讀寫而產(chǎn)生的各種故障。它通過射頻接口對(duì)射 9 頻卡片讀寫，完成商品的認(rèn)證和信息傳遞。因此，在實(shí)際系統(tǒng)中，應(yīng)用軟件作為主動(dòng)方，而讀寫器則作為從動(dòng)方只對(duì)應(yīng)用軟件的讀寫指令作出反應(yīng)，而不自主活動(dòng)。在這些部分中，關(guān)鍵的是射頻接口。 讀寫器終端的控制單元擔(dān)負(fù)著以下任務(wù)： (1)與應(yīng)用系統(tǒng)軟件進(jìn)行通信，并執(zhí)行應(yīng)用系統(tǒng)軟件發(fā)來的命令； (2)控制與射頻卡的通信過程 (主 從原則 )； (3)信號(hào)的編碼與解碼。 應(yīng)用系統(tǒng)軟件與讀寫器之間的數(shù)據(jù)交換通常是通過 RS23 RS485串口來進(jìn)行的。也可以采用網(wǎng)絡(luò)通信的方式進(jìn)行上述串口的通信。 顯示器系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 顯示器是一個(gè)典型的輸出設(shè)備，而且其應(yīng)用是極為廣泛，幾乎所有的電子產(chǎn)品都要使用顯示器，其差別僅在于顯示器的結(jié)構(gòu)類型不同而已。提示音裝置是 11 采用的是有源蜂鳴器，當(dāng)讀卡器讀到卡和卡 離開讀卡器的讀卡范圍時(shí)發(fā)出提示音。具有易學(xué)易用的精簡(jiǎn)指令集 (RISC)結(jié)構(gòu)和一次性的編程技術(shù) (0TP 型 )，可大大縮短開發(fā)周期， PIC 系列有多種型號(hào) 。 PIC 系列從低到高有幾十個(gè)型號(hào)，可以滿足各種需要。 PIC 系列 8位 CMOS 單片機(jī)具有獨(dú)特的 RISC 結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)總線和指令總線分離的哈佛總線（ Harvard）結(jié)構(gòu)，使指令具有單字長(zhǎng)的特性，且允許指令碼的位數(shù)可多于 8 位的數(shù)據(jù)位數(shù)，這與傳統(tǒng)的采用 CISC 結(jié)構(gòu)的 8位單片機(jī)相比，可以達(dá)到 2:1 的代碼壓縮，速度提高4 倍 ；第三、 產(chǎn)品上市零等待（ Zero time to market）。就我個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)看，還沒有出現(xiàn)過仿真結(jié)果與實(shí)際運(yùn)行結(jié)果不同的情況 ；第五、 其引腳具有防瞬態(tài)能力 ,通過限流電阻可以接至 220V 交流電源 ,可直接與繼電器控制電路相連 ,無須光電耦合器隔離，給應(yīng)用帶來極大方便 ；第六、 徹底的保密性。 方案二： AT89系列單片機(jī)。由于內(nèi)部有 FlashROM，所以編寫的程序燒錄很方便，易于電擦除，可以反復(fù)使用，非常方便用戶對(duì)程序進(jìn)行修改，縮短研制周期，降低了研制成本。此外， 80C31 還可工作于低功耗模式，可通過兩種軟件選擇空閑和掉電模式。 綜上所述由于本設(shè)計(jì)是用于物流管理方面的，再結(jié)合此系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用的環(huán)境，從成本和收益出發(fā)我選擇的是 AT89系列的單片機(jī)做為控制系統(tǒng)的核心。 無線射頻卡系統(tǒng)工作原理 無線射頻卡系統(tǒng)是基于射頻卡的系統(tǒng)。如果交變磁場(chǎng)的頻率 ?r與振蕩回路的諧振頻率 ?r相同，振蕩回路就激發(fā)了諧振振蕩。 降落的相對(duì)強(qiáng)度取決于兩個(gè)線圈的距離和受激的振蕩回路（在射頻卡里）的品質(zhì)因數(shù)，尤其是兩個(gè)線圈接近的速度對(duì)降落的相對(duì)強(qiáng)度影響巨大，就是說，射頻卡的振蕩回路以怎樣的速度接近振蕩線圈。 為了保證可靠地識(shí)別射頻卡振蕩回路，需要獲得一個(gè)盡可能明顯的降落。10%的頻率范圍供“掃頻”系統(tǒng)使用。 系統(tǒng)工作時(shí)，通過電感耦合原理實(shí)現(xiàn)通信，如圖 21所示。當(dāng)商品射頻卡靠近讀寫終端時(shí)，射頻卡片內(nèi)的LC串聯(lián)諧振電路進(jìn)入讀寫終端的工作區(qū)域內(nèi) ，而且頻率與讀寫終端發(fā)送的頻率相同時(shí)，在電磁激勵(lì)下， LC諧振電路產(chǎn)生共振。 最后，當(dāng)電容放電時(shí)，非接觸卡內(nèi)的發(fā)射電路就將從卡內(nèi)存儲(chǔ)器中讀取 16 的數(shù)據(jù)信息及相關(guān)信息發(fā)送給讀寫終端。 圖 22 射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作流程 射頻卡的內(nèi)部電路 典型的射頻卡電路由以下幾部分組成：天線、模擬電路、數(shù)字電路以及存儲(chǔ)器等組成。 按照射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作方式或工作頻段的不同，射頻卡的天線一般可分為近場(chǎng)感應(yīng)線圈天線和遠(yuǎn)場(chǎng)輻射天線。遠(yuǎn)場(chǎng)輻射天線通常是諧振式的，一般取為半波長(zhǎng)。 2．模擬電路部 分 模擬電路部分通常包括檢波電路和調(diào)制電路。其內(nèi)部包含控制邏輯、加密邏輯、微處理器（ CPU）以及數(shù)字存儲(chǔ)器等組成。與 EEPROM相比， FRAM閃存具有更加適合于射頻識(shí)別系統(tǒng)的優(yōu)良性能。故使用 TIRIS感應(yīng)辨識(shí)系統(tǒng)有以下優(yōu)點(diǎn)： (1)感應(yīng)器本身不需要使用電池，且不受灰塵，水氣所影響，故障率低； 19 (2)使用 FM調(diào)頻方式傳送數(shù)字信號(hào)，不易受噪聲所干擾； (3)感應(yīng)器充電程序與資料回傳程序分別進(jìn)行，不易受環(huán)境電場(chǎng)所干擾(此為 TI專利技術(shù) )。 1. 射頻卡和天線 RITRPW4FF射頻卡是 TIRIS在低頻率射頻識(shí)別系統(tǒng)中的主要產(chǎn)品，己廣泛地應(yīng)用于各領(lǐng)域。 表 25 RITRPW4FF內(nèi)的數(shù)據(jù) 第 1 個(gè)字節(jié) 起始字節(jié) FEH 第 211 個(gè)字節(jié) 用戶數(shù)據(jù)區(qū) 第 12 個(gè)字節(jié) 停止字節(jié) FEH 第 1 14 個(gè)字節(jié) 第 13個(gè) byte=第 2個(gè) byte；第 14個(gè)字節(jié) =第 3個(gè) byte 用戶數(shù)據(jù)區(qū)共有 10個(gè)字節(jié)，采用對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行 CRC（ Cyclical Redundancy Check 循環(huán)冗余檢驗(yàn) ） 校驗(yàn)，第 29字節(jié)為用戶數(shù)據(jù)區(qū)，第 10， 11字節(jié)為 CRC校驗(yàn)碼。用戶數(shù)據(jù)區(qū)的