【正文】 ....................................................... 28 仿真說明 ................................................................ 28 結 論 .......................................................... 29 參考文獻 ........................................................ 30 致 謝 ........................................................ 31 天津理工大學 2021 屆本科畢業(yè)設計說明書 1 前言 近二三十年來，自動識別技術在全球范圍內得到了迅猛的發(fā)展，初步形成了一個涵蓋條碼識別技術，射頻設別技術，生物特征識別技 術，圖像識別技術以及磁識別技術等的計算機，光，電，通信和網(wǎng)絡技術為一體的高技術學科。 RFID 技術是一種工具技術，必須將其與特定的應用領域相結合，才能充分發(fā)揮其高效，自動化等優(yōu)點。閱讀器有時也稱為查詢器 、 讀寫器或讀出裝置，主要由無線收發(fā)模塊 、 天線 、 控制模塊及接口電路組成。EAS 被認為是 RFID 技術最早且最廣泛應用于商業(yè)領域的系統(tǒng)。自 1993 年我國政府頒布了“金卡工程”計劃以來，加速了我國國民經(jīng)濟信息化的進程。電子標簽的工作頻率不僅決定著射頻識別系統(tǒng)的工作原理，識別距離，還決定著電子標簽及讀寫器實現(xiàn)的難易程度和設備的成本。 天津理工大學 2021 屆本科畢業(yè)設計說明書 4 電子錢包、電子票證 :射頻識別卡是射頻識別技術的一個主要應用。 華爾街的分析師 分析， RFID 技術所獨有的優(yōu)勢，最終將在全球形成一個巨大的產(chǎn)業(yè)， RFID技術市場將在未來 5 年內達到數(shù)百億美元的市場空間。讓我把這設計做得更好，更具實際生產(chǎn)性和應用性。本系統(tǒng)選擇為 。它的程序存儲器 ROM和數(shù)據(jù)存儲器 RAM在同一地址空間，分配在 0000~FFFF 范圍內。 具有串行通信模塊 USART，該模塊既可以作為 UART 使用，提供一部通信功能。 ShockBurst工作模式的特點是自動產(chǎn)生前導碼和 CRC，可以很容易通過 SPI接口進行編程配置。 nRF905 通過 ShockBurst 工作模式在 RF 以最大速率進行連接時降低數(shù)字應用部分的速度來降低在應用中的平均電流消耗。當進入這種模式時， nRF905 是不活動的狀態(tài)。在此模式中，配置字的內容保持不變。 3 雙極性碼。一般來說，信號源的信息（也稱為信源）含有直流分量和頻率較低的頻率分量，稱為基帶信號。因為相位的變化率就是頻率，所以調相波和調頻波是密切相關的； ：用數(shù)字信號對正弦或余弦高頻振蕩進行調制 主要有 : (1).振幅鍵控 ASK； (2).頻率鍵控 FSK； (3).相位鍵控 PSK。 它是利用基帶數(shù)字信號離散取值特點去鍵控載波頻率以傳遞信息的一種數(shù)字調制技術。直流電源的輸入為 220V， 50HZ 的電網(wǎng)電壓（即市電）。 天津理工大學 2021 屆本科畢業(yè)設計說明書 13 圖 直流電源方框圖 根據(jù)以上所述，可以利用一些特定的電子元器件得到系統(tǒng)所需要的直流電源，具體的供電電源如下。 ? 在看門狗模式下，看門狗定時長度溢出時。 MSP430F2232 單片機的基本晶振電路如下 : 天津理工大學 2021 屆本科畢業(yè)設計說明書 15 圖 基本晶振電路圖 在本次畢業(yè)設計中，運用到了頻率為 32KHZ 外部晶體振蕩 即我們常見的手表晶體振蕩器，作為軟 RTC 的時鐘；應用 MSP430 內部的 RC振蕩器產(chǎn)生的 8MHz 作為系統(tǒng)主時鐘。 電池電壓檢測電壓電路工作原理如下 ： 主要運用一個 MOS 管來控制電池電壓的檢測。 該電池電壓檢測電路，需要占用單片機 MSP430F2232 的兩個 I/O 端口。 SPI總線可以配置成單主單從，單主多從，互為主從。 兩臂長度相等的振子叫做對稱振子。連接電纜為 PC25針并口線纜 。 ? 增強的元件布線工具。它是人與計算機之間交流信息的工具，分為機器語言、匯編語言和高級語言三類。用匯編語言編寫的程序，稱為匯編語言 程序。它是參照數(shù)學語言而設計的近似于日常會話的語言。 在 MSP430F2232 單片機中，程序存儲器 ROM 是 FLASH 類型的。在程序開始執(zhí)行前，必須將它的起始地址，即程序的一條指令所在的內存單元地址送入 PC，因此程序計數(shù)器（ PC）的內容即是從內存提取的第一條指令的地址。在不同的模式下，電壓低的系統(tǒng)功耗小。 在 本次 畢業(yè)設計中，主要包含兩個程序流程圖：閱讀器程序流程圖和標簽程序流程圖 。 Embedded Workbench 支持多種單片機，它具有以下特性： ? 支持 Windows 98/Windows NT/Windows 2021 操作系統(tǒng)。 ? 編譯器。 ? 具有查找和替換功能，能夠非常方便的對程序進行編輯。使用 Embedded Workbench 集成的 CSPY 工具對程序進行運行和調試。 ? 能夠查 看內存的值。 與此同時，系統(tǒng)還內嵌了一個電池電壓檢測電路， 由兩個綠光發(fā)光二極管來進行顯示判斷。 經(jīng)過不斷的努力，最后能基本達到設計要求。在一個學期的學習過程中，導師給了我無微不至的關心和指導，令我深深感動。 天津理工大學 2021 屆本科畢業(yè)設計說明書 30 參考文獻 [1] 沈建華， MSP430 系列 16 位超低功耗單片機原理與應用 ， 清華大學出版社 ， 2021 年 [2] 沈建華， MSP430 系列 16 位超低功耗單片機實踐與系統(tǒng)設計 ， 清華大學出版社 ， 2021 年 [3] 李智奇 MSP430 系列超低功耗單片機原理與系統(tǒng)設計 西電 出版社 2021 年 [4] 魏小龍 MSP430 系列單片機接口技術及系 統(tǒng)設計實例北航出版社 2021 年 [5] 秦龍 MSP430單片機常用模塊與綜合系統(tǒng)實例精講電子工業(yè)出版社 2021年 [6] 胡大可 MSP430系列單片機 C語言程序設計與開發(fā)北航出版社 2021年 [7] 曹磊 MSP 430 單片機 C程序設計與實踐 北航出版社 2021 年 [8] 秦龍 MSP430 單片機 C語言應用程序設計實例精講電子工業(yè)出版社 2021 年 [9] 何宏 單片機原理與接口技術國防工業(yè)出版社 2021 年 [10] 游戰(zhàn)清 無線射頻識別技術 (RFID)理論與應用電子工業(yè)出版社 2021 年 [11] 郎為民 射頻識別（ RFID）技術原理與應用機械工業(yè)出版社 2021 年 [12] 周曉光 射頻識別 (RFID)技術原理與應用實例 人民郵電出版社 2021 [13] 康東 射頻識別（ RFID）核心技術與典型應用開發(fā)案例人民郵電出版社 2021 年 [14] 基于 RFID 的汽車防盜系統(tǒng)設計與實現(xiàn) 西安：電子器件應用 2021（ 4） [15] 童詩白 模擬電子技術基礎高等教育出版社 2021 年 [16] 苗長云 現(xiàn)代通信原理及應用電子工業(yè)出版社 2021 年 [17] 鄭鵬思 Protel 99 SE 入門與 典型案例人民郵電出版社 2021 年 天津理工大學 2021 屆本科畢業(yè)設計說明書 31 致 謝 本論文的工作是在指導教師王洛欣老師的悉心指導下完成的。 。在此基礎上， 系統(tǒng)對變化作出反應， 結合特定的外圍報警裝置電路， 從而達到無線報警的目的。 ? 支持多種單步運行方式（如 Step in,Step over 等）。 在編輯完程序代碼后，用戶可以對程序源代碼進行編譯連接。該編譯器具有以下特性。 Embedded Workbench 采用創(chuàng)建項目（ Project）的方式來進行軟件的開發(fā)和管理。 天津理工大學 2021 屆本科畢業(yè)設計說明書 27 第五章 系統(tǒng) 仿真調試 仿真軟件介紹 目前，支持 MSP430 單片機的開發(fā)調試環(huán)境比較多。因此，在我們編寫程序的時候，要充分重視程序流程圖的繪制。 單片機的工作模式 單片機 MSP430F2232 共有 6 種工作模式：活 動模式 AM， 5種低功耗模式：LPM0,LPM1,LPM2,LPM3,LPM4, 6us 內從低功耗模式迅速進入到活動模式。 圖 4. 2 寄存器結構圖 1. 程序計數(shù)器 PC 為了保證程序 (在操作系統(tǒng)中理解為進程 )能夠連續(xù)地執(zhí)行下去， CPU 必須具有某些手段來確定下一條指令的地址。 MSP430F2232 編程 基礎簡介 由于在進行編程的時候，需要牽涉到許多關于單片機的資源，下面對單片機的一些資源作簡單的介紹。這樣的程序設 計語言在實時控制中是非常實用的。給程序的編寫、閱讀和修改帶來很大困難。 圖 2 系統(tǒng)原理圖 見附錄。 ? 多樣的模板。 在本次畢業(yè)設計中，主要應用 JTAG 接口連接上位機如 PC 到閱讀器及電子標簽。 在我這次畢業(yè)設計 中，我使用的 是對稱振子天線。 /SS 是從機的標志管腳，在互相通信的兩個 SPI 總線的器件， /SS 管腳的電平低的是從機，相反 /SS管腳的電平高的是主機。 設置一定得時間間隔，可以得到電池當前的電壓值。我在電池電壓檢測電路的設計中，采用了軟件查詢的方式，間隔一定的時間 CPU 自動取檢測電池電壓的大小。如果對系統(tǒng)的實時性要求比較高，則可以采用 ACLK 時鐘。 ? 當 PORON=1 時 ， 電源電壓監(jiān)控模塊 SVS 保持在低電平。常見的整流電路有半波整流和全波整流電路之分，我在畢業(yè)設計中采用的是全波整流電路。 圖 系統(tǒng)框圖 系統(tǒng)硬件組成 系統(tǒng)硬件 電路 包括： 電源電路，單片機復位電路，晶振電路，電池電壓檢測電路， SPI 接口電路，天線電路，閱讀器顯示電路， JTAG 接口電路。是信息傳輸中使用得較早的一種調制方式 ,它的主要優(yōu)點是 : 實現(xiàn)起來較容易 ,抗噪聲與抗衰減的性能較好。通過調制，不僅可以進行頻譜搬移，把調制信號的頻譜搬移到所希望的位置上，從而將調制信號轉換成適合于傳播的已調信號，而且它對系統(tǒng)的傳輸有效性和傳輸?shù)目煽啃杂兄艽蟮挠绊?，調制方式往往決定了一個通信系統(tǒng)的性能。因此， 這種編碼也稱為自同步編碼。 一些常用的碼型有： 1 單極性碼 。如果 uPCLK（ Pin3）被使能，電流消耗將增加。 （ 2）典型 ShockBurst RX 模式 ①通過設置 TRX_CE 高， TX_EN 低來選擇 ShockBurst 模式； ② 650us 以后， nRF905 監(jiān)測空中的信息； ③當 nRF905 發(fā)現(xiàn)和接收頻率相同的載波時，載波檢測 CD 被置高； ④當 nRF905 接收到有效的地址時，地址匹配 AM 被置高； ⑤當 nRF905 接收到有效的數(shù)據(jù)包（ CRC 校驗正確）時， nRF905 去掉前導碼、地址和CRC 位，數(shù)據(jù)準備就緒（ DR）被置高； ⑥ MCU 設置 TRX_CE 低，進入 standby 模式低電流模式； ⑦ MCU 可以以合適的速率通過 SPI 接口讀出有效數(shù)據(jù)； ⑧當所有的有效數(shù)據(jù)被讀出后， nRF905 將 AM 和 DR 置低； ⑨ nRF905 將準備進入 ShockBurst RX、 ShockBurst TX 或 Powerdown 模式。 ShockBurst 技術使 nRF905 能夠提供高速的數(shù)據(jù)傳輸，而不需要昂貴的高速 MCU 來進行數(shù)據(jù)處理 /時鐘覆蓋。 nRF905可以自動完成處理字頭和 CRC（循環(huán)冗余碼校驗）