【正文】 ....... 27 軟件設(shè)計(jì) ...................................................................................................... 27 寫卡軟件設(shè)計(jì) .............................................................................................. 30 系統(tǒng)其它電路的軟件設(shè)計(jì) .......................................................................... 33 串行通信程序設(shè)計(jì) ................................................................................................. 35 4 設(shè)計(jì)總結(jié) ............................................................................................................................ 35 XXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 基于 RFID 汽車防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì) 前言 射頻識(shí)別（ Radio Frequency Identification， RFID）技術(shù)是從 20世紀(jì) 80年代開始走向成熟的一項(xiàng)自動(dòng)識(shí)別技術(shù) ,是當(dāng)前最受人們關(guān)注的熱點(diǎn)之一，該項(xiàng)技術(shù)既傳統(tǒng)也充滿新意和活力。 射頻識(shí)別應(yīng)用電磁場(chǎng)，以非接觸、無視覺、高可靠的方式傳遞特定識(shí)別信息， 由于大規(guī)模集成電路技 術(shù)的日益成熟，使得射頻識(shí)別系統(tǒng)的體積大大減少，從而進(jìn)入了實(shí)用化階段。 1 射頻識(shí)別技術(shù) 射頻識(shí)別系統(tǒng)的組成 一個(gè)典型的射頻識(shí)別系統(tǒng)由兩個(gè)部分組成，應(yīng)答器（又稱電子標(biāo)簽、射頻卡）、閱讀器（又稱讀寫器、讀卡 器），應(yīng)答器應(yīng)置于要識(shí)別的物體上或由個(gè)人攜帶，應(yīng)答器是信息的載體；閱讀器可以具有讀或讀 /寫功能，這取決于系統(tǒng)所用應(yīng)答器的性能。 應(yīng)答器的主要電氣性能參數(shù)有：工作頻率、讀寫能力、數(shù)據(jù)傳輸速率、信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量、多應(yīng)答器識(shí)讀能力、信息安全性能等。 FRAM是一種新的，非瞬態(tài)存儲(chǔ)技術(shù)。 閱讀器的組成 結(jié)構(gòu) 如 圖 。時(shí)鐘產(chǎn)生電路：通過分頻器形成工作所需要的各種時(shí)鐘。 根據(jù)應(yīng)答器與閱讀器作用距離的不同，射頻識(shí)別系統(tǒng)可以分為： ★ 密耦合，作用距離為 01cm； ★ 疏 耦合，作用距離為 1100cm； ★ 遠(yuǎn)距離，作用距離為 1m以上。當(dāng)進(jìn)入閱讀器的閱讀范 圍時(shí)，受到閱讀器發(fā)出的射頻能量的激勵(lì)，進(jìn)入工作狀態(tài)時(shí)，用 于 傳輸通信的射頻能量與無源應(yīng)答器一樣源自閱讀器。射頻識(shí)別的距離可達(dá)到幾十厘米至幾米，并且可以傳輸大量的保密信息。 應(yīng)答器與閱讀器之間的數(shù)據(jù)傳輸 是 通過數(shù)據(jù)在空氣介質(zhì)中以無線電波的形式 進(jìn)行的。 當(dāng)一個(gè)具有正確識(shí)別碼的鑰匙插入點(diǎn)火開關(guān)后，汽車才能用正確的方式進(jìn)行啟動(dòng)。如果相同，控制模塊便啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制程序和點(diǎn)火開關(guān)；只要有一位不相同，系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信息。一方面負(fù)責(zé)應(yīng)答器和控制器的數(shù)據(jù)通信 ，另一方面向應(yīng)答器傳輸能量、交換數(shù)據(jù) 。數(shù)據(jù)輸出通過設(shè)置引腳可被允許或禁止。電源引腳有以下幾個(gè)， VEXT：天線預(yù)激勵(lì)器的電源電壓，也可以用來給外部電路（如微控制器等）供電，與一個(gè) NPN晶體管一起，它也建立天線線圈激勵(lì)器的電源電壓 DVS。 單電源輸入 所有內(nèi)部電路均由單一 5V電源供電（ U2270B 的單電源工作方式 如圖 所示 ），在這種情況下， Vs、 VEXT和 DVs用作輸入， Vbatt不用，但也應(yīng)該連到電源正極上。經(jīng) STANDBY引腳 Vs可以被斷電，使 U2270B工作在低功耗方式。 外圍元件的選擇 震蕩器頻率調(diào)整電阻 ： 片上振動(dòng)器的頻率受 輸 入端的電流控制。 耦合電容 ： 由于讀寫器天線串聯(lián)諧振時(shí)線圈兩端的高電壓 （ 瞬時(shí)值可達(dá) 130V） ，整流流解調(diào)必須在外面進(jìn)行， 外部解調(diào)電路 如圖 ，相應(yīng)元器件的耐壓值應(yīng)該大于 160V。這意味著如果采用二相或曼徹斯特編碼，數(shù)據(jù)率有可能達(dá)到 ?asc/25。對(duì)于 較低的增益， HIPASS腳用一個(gè)電阻 RGain與電容 CHP串聯(lián)接地，增益 G和下限截止頻率 ?cut可用下面的公式計(jì)算 ， Ri的值可設(shè)定為 。表列出了一個(gè)給定的磁耦合因子所適用的應(yīng)用 電路形式 。二 為 振蕩器的頻率反饋控制回路，使其等于讀寫器天線的諧振頻率， 等效電路二極管反饋的振蕩器控制回路 如 圖 所示 ： 天線線圈波形 如 圖 所示 ： 是激勵(lì)器輸出線圈 2的波形以及在 R R2 之間測(cè)得的相應(yīng) 的天線電壓。在 T2 期間，反饋信息可以通過 D1或 D2傳輸。反之亦然。 AT89S51[6]具有如下特定： 30引腳， 4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器， 128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (RAM）， 32個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口， 5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí) 2層嵌套中斷， 2個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器， 2個(gè)全雙工串行通信口，看門狗（ WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。該器件有音質(zhì)自然、使用方便、單片存放、反復(fù)錄音、低功耗等許多優(yōu)點(diǎn)。 在進(jìn)行存儲(chǔ)操作之前， ISD2560要分幾個(gè)階段對(duì)話筒 BM電路輸入的由語音轉(zhuǎn)換成的電信 號(hào)進(jìn)行調(diào)整。隔直電容器 C C2用來去掉交流小信號(hào)中的直流部分。自動(dòng)增益電路的特性由兩個(gè)時(shí)間來描述，即響應(yīng)時(shí)間與釋放時(shí)間。 下一個(gè)階段的信號(hào)調(diào)整，是由輸入濾波器完成的。 錄入的模擬電壓信號(hào)在采樣時(shí)鐘的控制下，順序地從模擬存儲(chǔ)陣列中讀出，恢復(fù)成原樣的采樣 波形。語言信號(hào)經(jīng)功率放大后，從兩個(gè)輸出管腳 SP+、 SP直接驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器 BL播放所錄制的語音。取樣保持電路在編程周期內(nèi)保持?jǐn)?shù)據(jù)，并將存儲(chǔ)的模 擬電壓提供給比較器的一個(gè)輸入端。每一次寫入時(shí)，使極少量的電荷注入存儲(chǔ)單元以建立系統(tǒng)的分辨率，從而保證了最低的充電量。 MIC REF (18腳 )：話筒補(bǔ)償端，是話筒前置放大器的反向輸入端，它用來抵消噪聲或?qū)?ISD2560作共模的輸入端。 ANA OUT（ 21腳） ： 模擬輸出端，是前置放大器的輸出，前置電壓增益取決于 AGC端電平。芯片內(nèi)部會(huì)檢測(cè)電源電壓以維護(hù)信息的完整性，當(dāng)電壓低于 ，本端變低，芯片只能放音。 XCLK（ 26腳）：外部時(shí)鐘端，本端內(nèi)部有下拉元件，不用時(shí)應(yīng)接地。 CE (23腳 )；本端變低后（而且 PD為低 )，允許進(jìn)行錄放操作，芯片在本端的下降沿鎖存地址線和 /PR端的狀態(tài)。錄音時(shí)，由地址端提供起始地址，錄音持續(xù)到 CE 或 PD變高，或內(nèi)存溢出；如果是前一種情況，芯片自動(dòng)在錄音結(jié)束處寫入 EOM 標(biāo)志。 用以控制錄音放音狀態(tài)。24LC04B可以來存儲(chǔ)車主的 ID和突然掉電前單片機(jī)的標(biāo)志信息。他們通過 Vcc、 Vss的組合連接構(gòu)成 8種代碼，代表 8個(gè)芯片。 SDA為串行數(shù)據(jù)輸入輸出引腳，這是一個(gè)雙向的漏極開路結(jié)構(gòu)引腳。 AT89S51 對(duì) 24KLC65有讀寫有兩種操作），讀寫時(shí)數(shù)據(jù)輸入輸出的都是高位在前，低位在后。 鍵盤輸入 普通汽車防盜器主要采用鍵盤輸入方式對(duì)司機(jī)身份進(jìn)行認(rèn)證的，這種方式給駕駛員帶來很多不便，而且其密碼也容易被竊取和破譯。 串行通信電路 在硬件電路的調(diào)試過程中，系統(tǒng)硬件電路是通過串行通信方式與上位機(jī)之間進(jìn)行通信 [9]。同步通信適用于傳送速度高的情況，其硬件復(fù)雜。 RS232C 是美國電子工業(yè)協(xié)會(huì) (EIA)正式公布的，在異步串型通信中應(yīng)用中最廣泛的標(biāo)準(zhǔn)總線：該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定最高數(shù) 據(jù)傳送速度可達(dá) ，最長傳送電纜可達(dá) 15米。以便與 RS232C標(biāo)準(zhǔn)的電平匹配。 MAX232外圍的 4 個(gè)電解電容是內(nèi)部電源轉(zhuǎn)換所需電容，其均值為 1μ F/25V，還需要一個(gè) F的去耦電容， MAX232與 AT89S51 接口電路 如圖 ： 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i o nS iz eBD a t e : 21 M a r 2 01 1 S h e e t of F il e : C : \ D oc um e n t s a nd S e t ti ng s \ L i us ha \桌面 \楊毅的先不要?jiǎng)h啊 \ M y D e s i g bD r a w n B y:1 u F+1 u F+1 u F+0 . 1 u F+1 u F+AT89S51T X DRXDR 1 O U TT 1 I NT 1 O U TR 1 I NC 2 C 2 +C 1 C 1 + V c cV+VG N D235D B 9M A X 2 3 2V C C 圖 MAX232 與 AT89S51 接口電路 MAX232的引腳 T1IN、 T2IN、 R1OUT、 R2OUT 為接 TTL/COMS電平的引腳。 R1IN、 R2IN應(yīng)接 PC機(jī)的發(fā)送端 TD。C至 +85186。前端天線包括一個(gè)線圈和一個(gè)電容，相當(dāng)于 LC諧振回路，工作時(shí)其載波頻率調(diào)諧在標(biāo)稱值為 125kHz的射頻波段，充當(dāng)射頻卡與讀寫基站之間的接口。 HV Generator，編程電壓產(chǎn)生器：卡內(nèi)充電升壓電路，產(chǎn)生對(duì)內(nèi)部 EEPROM編程所需的電壓。 Mode Register，模式寄存器：模式寄存器存儲(chǔ)從 EEPROM的 block0 來的配置數(shù)據(jù)，它的每塊讀之前連續(xù)被刷新，并且在上電復(fù)位或復(fù)位命令之后被置裝。=rf/5 FSK2a FSK/8/10 ‘ 039。=rf/8 FSK2 FSK/10/8 ‘ 039。=rising edge Biphase ‘ 139。頁 0 的塊 0包含模式 /配置數(shù)據(jù)，在規(guī)則讀時(shí)不被 傳送。在 192個(gè)場(chǎng)時(shí)鐘的配置周期內(nèi)， T5557 用 EEPROM的 block0中存儲(chǔ)的配置數(shù)據(jù)完成初始化。初始化以后， T5557進(jìn)入規(guī)則讀模式，并自動(dòng)開始啟用配置寄存器的設(shè)置進(jìn)行通訊?？刂茐K為與 EEPROM的第 0塊數(shù)據(jù)區(qū)可進(jìn)行編程控制（用戶向卡發(fā)送寫命令給該區(qū)寫入一定格式的數(shù)據(jù)即可）。第 5至第 11位之間為保留位，沒有被使用，可以寫入任何值，一般寫入‘ 0’用來和其他功能區(qū)別。本文設(shè)置的比特率是 RF\32。 表 調(diào)制方式的設(shè)置 第 16位 第 17位 第 18位 第 19位 第 20位 調(diào)制方式 0 0 0 0 0 Direct 0 0 0 0 1 PSK1 0 0 0 1 0 PSK2 0 0 0 1 1 PSK3 0 0 1 0 0 PSK1 0 0 1 0 1 PSK2 0 0 1 1 0 PSK1a 0 0 1 1 1 PSK2a 0 1 0 0 0 Manchester 1 0 0 0 0 Bitphase 1 1 0 0 0 Reserved 表 PSKCF 的設(shè)置 第 21位 第 22位 第 23位 0 0 RF/2 0 1 RF/4 1 0 RF/8 1 1 Reserved 第 23位用來控制是否啟動(dòng) AOR(AnswerOnRequest)功能。啟動(dòng)口令加密功能后第 7塊數(shù)據(jù)區(qū)將保存 IC卡的口令密碼，所以啟動(dòng)加密功能之前應(yīng)該事先寫入密碼。 為了保護(hù)密碼不被未知用戶截獲，在啟動(dòng)加密功能后還應(yīng)該對(duì)控制塊的第 2527位進(jìn)行設(shè)置。 除了設(shè)置以上各項(xiàng)設(shè)置項(xiàng)以外，還可以設(shè)置 IC卡發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)的同步信號(hào)類型。 XXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i o nS iz eBD a t e : 21 M a r 2 01 1 S h e e t of F il e : C : \ D oc um e n t s a nd S e t ti ng s \ L i us ha \桌面 \楊毅的先不要?jiǎng)h啊 \ M y D e s i g bD r a w n B y:01C l oc kS e qu e c e00 b lo c k 7 b lo c k 2b lo c k 1b lo c k 2b lo c k 1 b lo c k 3b lo c k 1 b lo c k 7. . . . . .b lo c k 1 b lo c k 7 b lo c k 1. . . . . .U s e S Tof fon 圖 同步信號(hào) 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì) IC卡 T5557發(fā)射數(shù)據(jù)由基站天線接收后，由基站 U2270B處理后經(jīng)基站的 Output腳把得到的數(shù)據(jù)流發(fā)給微處理器 AT89S51的輸入口。圖中陰影部分為跳變的不穩(wěn)定區(qū)間， Valid區(qū)域是穩(wěn)定區(qū)。若相鄰位數(shù)據(jù)極性相同，則在該兩次數(shù)據(jù)傳送電平跳變之間有一次非數(shù)據(jù)傳送的電平空跳。因此就可以通過串行方式讀出卡內(nèi)