【正文】 而簡化了電路設(shè)計降低了系統(tǒng)功耗。 2）微控制器 由于閱讀器沒有像標(biāo)簽?zāi)菢佑畜w積的限制，可采用外接支流電源供電，但微功耗微處理器可以降低對電源的要求，并且采用和電子標(biāo)簽同一系列的微控制器對整體開發(fā)也是有利的。 圖 MSP430F2101 微控制器結(jié)構(gòu) 19 閱讀器電路硬件主要分為射頻接口、控制系統(tǒng)和輸出接口三大部分。微控制器通過 SPI 接口控制 nRF24L01，其中微控制器 (MCU)采用低電壓、微功耗、高性能 COMS 16 位單片機(jī) MSP430F123，該微控制器采用 C 語言開發(fā)，內(nèi)含 256 B 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器 RAM 和 8 kB 的 E178。RS485 電路如圖 所示。工作頻率為 125KHz，性能卓越、操作簡單、發(fā)射功率低、激勵距離遠(yuǎn)。 圖 低頻激勵器外形 不同的激勵器之間可以串聯(lián)在一起，同時供電，如圖 所示。 如圖 所示，讀卡工作過程如下 : 圖 讀卡工作流程圖 上電復(fù)位后，進(jìn)行系統(tǒng)的初始化；通過串口接收程序接收應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)送的指令，并進(jìn)行判斷；如果為防沖突操作指令則進(jìn)入防沖突處理過程，如果為單卡操作指令則直接進(jìn)入讀信息，中止指令等標(biāo)簽操作過程； 如果操作成功，則通過串口發(fā)送程序進(jìn)行獲取數(shù)據(jù)并保存數(shù)據(jù)庫中。 應(yīng)用系統(tǒng)軟件采用 Visual C++編程，數(shù)據(jù)庫采用 Microsoft SQL Server 2021。 對于路網(wǎng)中的每一個節(jié)點來說，只要知道了連接該節(jié)點的任意三條路段的交通參數(shù)，則可以較為準(zhǔn)確地預(yù)測出第四條路段的未 來交通運(yùn)行狀況。射頻芯片在接收到新數(shù)據(jù)時，會自動進(jìn)行數(shù)據(jù)的校驗、地址碼核對和去掉前導(dǎo)碼工作，把用戶數(shù)據(jù) 送到 MCU。用 IAR 公司的 IAR Embedded Workbench編譯器將 C 語言直接編譯成目標(biāo)代碼。 SPI_Write_Buf(WRITE_REG+RX_ADDR_P0,TX_ADDRESS,TX_ADR_WIDTH)。 //選擇和發(fā)送相對應(yīng)的接收緩沖區(qū) SPI_ RW_Reg(WRITE_ REG + RF_SETUP, 0x07)。 //時鐘源為 SMCLK, UOTCTL=0。 UMCTL_0=0Xc0。 //發(fā)送中斷允許 } TXBUF_num=8。 } else { // FLAG+=1。 TX_count=0。BIT0)!=BIT0)。 RFID 系統(tǒng)中標(biāo)簽發(fā)送數(shù)據(jù)功能流程如圖 所示。發(fā)送間隔時間也可以按照某個算法來進(jìn)行，以便實現(xiàn)某些特殊需求。此外還可以根據(jù)需要對 MCU 編程實現(xiàn)更為復(fù)雜的防碰撞或加密解密算法。 在電子標(biāo)簽的軟件設(shè)計中，除了可使用匯編語言外，使用 C 語言更能夠提高設(shè)計效率，加快開發(fā)進(jìn)度。微控制器主要完成對 nRF24L01 的模式控制、產(chǎn)生定時中斷、用戶邏輯編碼等功能。 //送數(shù)據(jù)到發(fā)送緩沖區(qū) SPI_ RW_Reg(WRITE_ REG + SETUP_ RETR, 0xla)。 //設(shè)置 CRC 校驗 CE_Pin(1)。 展望 設(shè)計中存在的問題主要是通訊中采用 RS485 接口，雖然現(xiàn)場施工安裝比較方便，但是傳輸速度比較慢，如要運(yùn)用到大量電子標(biāo)簽的環(huán)境，閱讀器的 485 接口將是數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i，今后將研究設(shè)計基于 CAN總線或 TCP/UDP的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，傳輸速率可達(dá) 10Mbps 以上，可徹底解決數(shù)據(jù)傳輸瓶頸問題。 由于時間限制和作者水平有限，文中疏漏之處在所難免，真誠歡迎各位專家和讀者批評指正 ! 30 參考文獻(xiàn) [1] 譚浩強(qiáng) .C 語言程序設(shè)計 [J].清華大學(xué)出版社， 2021:132153. 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Symp., vol. 2, pp. 25, July 2021. 。在以后的學(xué)習(xí)和研究工作中將繼續(xù)改進(jìn)天線、發(fā)射和接收電路，使之能有效控制讀取距離。由此提出了RFID 技術(shù)的電子車牌系統(tǒng)的設(shè)計方案，并以 nRF24L01 和 MSP430 為核心，分別從硬件和軟件兩個方面進(jìn)行了主動式電子標(biāo)簽和閱讀器的設(shè)計。 //選擇通道 40 SPI_ RW_Reg(WRITE_ REG + RF_ SETUP, 0x03)。 SPI_ Write_ Buf(WRITE_REG + TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH)。用 IAR 公司的 IAR Embedded Workbench 編譯器將 C語言直接編譯成目標(biāo)代碼。此時 MCU 還可通過 SPI 口讀出 nRF24L01 接收到的有效數(shù)據(jù)。發(fā)送數(shù)據(jù)前也要先轉(zhuǎn)到接收模式偵聽，確認(rèn)要傳輸?shù)念l率通道未被占用方轉(zhuǎn)入發(fā)射模式發(fā)送數(shù)據(jù) 。發(fā)送程序主要完成每隔 500ms 發(fā)送一次數(shù)據(jù)。 TX_count=1。 //} } } void uart start(void) //啟動發(fā)送 { IE2|=UTXIE0。=～ UTXIEO。 if(TXBUF_num0) //檢測 8 個字節(jié)有沒有發(fā)送完畢 { TXBUFO=utx_buf[TX_count]。=～ SWRST。 //設(shè)置 串口 通信 波特 率為 19200bps UBR0_0=0XA0。 //設(shè)置 CRC 校驗 CE_ Pin(1)。CH, 40)。微控制器主要完成對 nRF24L01 的模式控制、產(chǎn)生定時中斷、用戶邏輯編碼等功能。 在電子標(biāo)簽和閱讀器系統(tǒng)的軟件設(shè)計中，除了可使用匯編語言外，使用 C語言更能夠提高設(shè)計效率，加快開發(fā)進(jìn)度。 24 電子車牌閱讀器軟件設(shè)計 閱讀器接收數(shù)據(jù)功能流程圖如圖 所示。 應(yīng)用程序在掃描串口并接收數(shù)據(jù)后，將二進(jìn)制的車 輛信息解碼后傳到后臺數(shù)據(jù)庫中保存，數(shù)據(jù)保存后，通過交通參數(shù)計算模塊，計算出該段道路上的交通參數(shù)，并通過交通信息的查詢界面查詢?nèi)魏螘r間段內(nèi)的交通信息。 閱讀器通過 RS485 接口與后臺電腦數(shù)據(jù)庫服務(wù)器相連接，設(shè)置好端口號、波特率、校驗位、數(shù)據(jù)位和停止位等參數(shù)后，當(dāng)電子標(biāo)簽處于閱讀器的讀卡范圍內(nèi)后，即可測試到電子標(biāo)簽。金屬會影響激勵器信號，避免將激勵器安裝在大塊金屬旁。激勵器結(jié)構(gòu)簡單，上電即可使用。在電路設(shè)計時，采用了專用的 MAX485 接口芯片，把微控制器讀取處理后的數(shù)據(jù)通過 485 總線 （必須用雙絞線，或者網(wǎng)線的其中一組） 方式傳輸?shù)娇刂浦行摹?MSP 單片機(jī)內(nèi)置看門狗定時器，可有效避免程序跑飛，使系統(tǒng)抗干擾性大大增強(qiáng) [13]。 nRF24L01 應(yīng)用電路一般工作為 3V，它由低功耗微控制器 MSP430F123 進(jìn)行控制。 MSP430F123 微控制器片內(nèi)結(jié)構(gòu)包括 16 位 RISC (Reduced Instruction SetComputing)精簡指令的 CPU，時鐘系統(tǒng)，用于 燒錄程序和仿真用的 JTAG（ Joint Test Action Group，聯(lián)合測試行動小組 )接口， 8KFIash, 256BRAM，Watchdog(看門狗電路 )，片上外圍模塊， I/O 接口等組成。 電子車牌閱讀器設(shè)計 1）射頻芯片 nRF24L01 內(nèi)置地址解碼器、先入先出堆棧區(qū)、解調(diào)處理器、時鐘處理器、GFSK 濾波器、低噪聲放大器、頻率合成器，功率放大器等功能模塊，需要很少的外圍元件，