【正文】 ..................................................................................... 13 防碰撞技術的基本原理 ...................................................................... 13 防碰撞算法 .......................................................................................... 13 第 3章 射頻讀卡器硬件電路設計 .............................................................................. 15 供電電路設計 ................................................................................................. 15 電路分析與計算 .................................................................................. 16 電路性能評估 ...................................................................................... 17 理工大學學士學位論文 IV 核心模塊電路設計 ......................................................................................... 17 振蕩器電路設計 .................................................................................. 17 微處理器接口電路設計 ...................................................................... 18 外圍匹配電路設計 .............................................................................. 18 微控制器電路設計 ......................................................................................... 19 MSP430 單片機的特點 ....................................................................... 20 具 體硬件電路設計 .............................................................................. 21 串行通信電路設計 ......................................................................................... 21 RS232 接口電路設計 .......................................................................... 22 RS485 接口電路設計 .......................................................................... 23 USB 接口電路設計 .............................................................................. 24 串行日歷時鐘電路設計 ................................................................................. 26 液晶屏顯示電路設計 ..................................................................................... 26 天線及其匹配網絡設計 ................................................................................. 28 天線工作原 理 ...................................................................................... 28 天線設計 .............................................................................................. 29 天線匹配網絡設計 .............................................................................. 31 第 4章 射頻讀卡器軟件設計 ...................................................................................... 32 上位機軟件設計方案 ..................................................................................... 32 通信控件 MSCOMM 的應用 .............................................................. 32 串 口通信協(xié)議 ...................................................................................... 34 下位機軟件設計方案 ..................................................................................... 37 串口通信程序設計 .............................................................................. 37 射頻卡讀寫程序設計 .......................................................................... 37 第 5章 系統(tǒng)測試 .......................................................................................................... 40 硬件測試 ......................................................................................................... 40 軟件測試 ......................................................................................................... 40 本章小節(jié) ......................................................................................................... 42 第 6章 結 論 ................................................................................................................ 43 致 謝 ................................................................................................................................ 44 理工大學學士學位論文 V 參考文獻 .......................................................................................................................... 45 附錄 A 英文原文 ........................................................................................................... 46 附錄 B 漢語翻譯 ........................................................................................................... 54 理工大學學士學位論文 1 第 1 章 緒論 課題研究背景和意義 射頻識別技術是 20 世紀 90 年代開始興起的一種 非接觸方式 的 自動識別技術， 該技術主要是 利用射頻信號通過空間耦 合實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術 。 射頻識別技術國內外發(fā)展現(xiàn)狀 RFID 被列為 21 世紀十大重要技術之一，世界各國都在大力發(fā)展 RFID 技術。 當今世界上非接觸式智能卡主流產品是荷蘭 Philips 公司的 Mifare 技術， Philips 半導體公司的 MIFARE 非接觸式智能卡技術誕生于 1990 年，到 1994 年這項技術被推向全球市場， 1995 年，第一個利用 MIFARE 技術生產的裝置開始應用在英國、法國、加拿大、澳大利亞、芬蘭及捷克等國的公共交通系統(tǒng)上。目前，清華同方已擁有 THR9904 和THR10XX 兩大非接觸式 IC 卡系列產品，其中 THR9904 已大規(guī)模應用于我國第二代居民身份證項目，該項目是我國應用射頻卡最大的項目?？杉嫒?Philips 的 RC500、 RC5RC531 及 RC632 等讀卡機芯片。本文主要探討了 PHILIPS 公司的 MIFARE 射頻卡，射頻卡讀寫器的硬件電路設計和軟件程序設計。同時，由于卡與讀寫器進行通訊時的載波頻率較高，卡內芯片可以工作在較高的系統(tǒng)時鐘下，使二者的通信速率很高。讀寫器向射頻卡發(fā)送一組固定頻率的電磁載波，卡片內有一個 LC串聯(lián)諧振電路，其頻率與讀寫器發(fā)送的頻率相同，在電磁波的激勵下， LC 諧振電路產生共振，從而使電容內產生電荷，在這個電容的另一端，接有一個單向導通的電子泵，將電容內的電荷送到另一個電容內存儲，當所積累的電荷達到 2V 時，此電容可作為電源為其它電路提供工作電壓，將卡內數(shù)據(jù)發(fā)射出去或接收讀寫器的數(shù)據(jù)。 在高頻接口中有兩個分隔開的信號通道，分別用于往來于應答器的兩個方向的數(shù)據(jù)流。這里同普通的 PC 機一樣使用 的是 NRZ 編 碼 （ 8 位異步 ） 。 每個扇區(qū)的塊 0、塊 塊 2 為數(shù)據(jù)塊，可用于存貯數(shù)據(jù)。例如，用戶可以用一個密碼控制對數(shù)據(jù)塊的讀操作，用另一個密碼控制對數(shù)據(jù)塊的寫操作。 系統(tǒng)主要應用在交通領域，目前我國公路聯(lián)網收費系統(tǒng)暫行標準也把此頻段作為車輛識別的系統(tǒng)標準。與有源標簽相比，具有成本低、不需要維護、使用壽命長等特點。 信 道噪 聲信號處理載波回路載波回路信號處理發(fā) 送 器接 收 器信 號 源接 受 信 號 圖 數(shù)字通信系統(tǒng)中的信號和數(shù)據(jù)流 調制是對信號源的編碼信息進行處理，使其轉變?yōu)檫m合傳輸?shù)男问剑话闶菍⒒鶐盘栟D變?yōu)橐粋€相對基帶頻率而言頻率非常高的帶通信號。 數(shù)字調制技術 調制就是用基帶信號對載波波形的某些參量進行控制，這些參量隨基帶信號的變化而變化。代替在基帶編碼的信號節(jié)拍中對負載電阻的切換，用基帶編碼的數(shù)據(jù)信號首先調制低頻率的副載波。此類問題通常是由外界的各種干擾和多個應答器同時占用信道發(fā)送數(shù)據(jù)產生碰撞造成的，針對這兩種情況，常用的處理方法是采用校驗和法和多路存取法。如果校驗位不符，則認為傳輸出錯。事實上，在傳輸中偶然一位出錯的機會最多，故奇偶校驗法經常采用。其結果總應為零，任何其它結果都表示出現(xiàn)了傳輸錯誤。例如一個 8 位二進制數(shù) 10110101 可以表示為 :1x7+ 0x6+1x5+ lx4+0x3+1x2+0x+1。如果只有一個射頻卡位于讀寫器的可讀范圍內，則無需其他的命令形式即可直接進行讀寫。這種算法很簡單，只要保證讀取時間足夠長，總可以識別到作用范圍內的所有射頻卡。這種算法適于傳輸信息 量較大的場合，與時隙 AL