【正文】 //響應上位機寫 M1 卡命令 void ComM1Decrement() //響應上位機扣款命令 void ComM1Increment() //響應上位機充值命令 void AnswerCommandOk() //正確執(zhí)行完上位機指令，應答（無返回數(shù)據(jù)） void AnswerOk(unsigned char *answerdata, unsigned int answernum) //正確執(zhí)行完上位機指令，應答（有返回數(shù)據(jù)） 西南石油大學本科畢業(yè)設計（論文） 34 void DelayMs(unsigned int _MS) //用 T2 做延時子程序 (3)標準協(xié)議 ISO14443A 程序源代碼： include include include include include define FSD 64 //RC500 FIFO BUFFER SIZE extern bit g_bIblock。 //設備標記 unsigned char g_cFWI。 //正確接收到上位機指令標志 bit g_bReceAA。 //8 unsigned char code table_7[]={中心鉆 }。為此，在這里向梅大成老師表示由衷的感謝和真摯的誠意。 （ 5）應用測試軟件并沒有采用數(shù)據(jù)庫的方式來保存各種鉆具的信息，而是直接鉆具出入庫自動檢測系統(tǒng)設計 27 在顯示程序中用字符組來定義的各種鉆具的名稱，因此該系統(tǒng)不能夠定義太多的鉆具，程序代碼也會隨之變多，測試軟件使用數(shù)據(jù)庫來存儲更加有效。經(jīng)過最后的不懈奮斗，本次系統(tǒng)終于初步完成，并且通過事實的證明，能夠達到設計要求的基本要求。 西南石油大學本科畢業(yè)設計（論文） 26 5 結(jié)論 本次課題設計從總體上來說是非常成功的，論文撰寫的知識也是相當?shù)呢S富的，本文不僅介紹了本次設計所用的到芯片的知識的介紹，還講述了整個系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和工作原理。 return status。 PcdSetTmo(4)。 struct TranSciveBuffer MfComData。 for (i=1。 //延時 E=0。 // 延時 E=0。 （ 6） 根據(jù)卡的類型顯示鉆具卡的名稱：用 disCardTYPE(unsigned char *gID)表示，根據(jù) gID[0]和 gID[1]的數(shù)值來判斷卡的類型，然后顯示該類型卡的名稱。首先用字符串組定義漢字 ；然后編寫各個函數(shù)，主要包括：寫命令，寫數(shù)據(jù)，系統(tǒng)初始化，顯示歡迎界面，掃描卡的類型，掃描卡的序列號等。 If（接收上位機指令的標志） { 接收上位機指令的標志 =0； //表示單片機接收到上位機的指令。 其次是主函數(shù)中調(diào)用顯示屏模塊函數(shù)來實現(xiàn)顯示屏的顯示： （ 1）顯示屏初始化顯示：“西南石油大學計科，請刷鉆具卡！”。用WriteCommand（ 0x06）表示； （ 3）初始化 RC500 芯片，用的是 Rc500Ready（）來表示。最后判斷卡是否移開，如果鉆具卡移開，讀寫器又處于尋卡狀態(tài)，如果沒有移開，顯示屏仍然顯示鉆具卡的信息，不 再尋西南石油大學本科畢業(yè)設計（論文） 16 卡。 主程序設計 本次設計的主程序包括兩種情況，一種是帶有顯示屏的，另一種是沒有顯示屏的。而且使用時，直接使用STC_ISP 工具直接將 HEX 文件燒寫進去即可，非常簡單。本課題設計的系統(tǒng)就是采用的第一種，直接匹配的天線。天線獲取信號鉆具出入庫自動檢測系統(tǒng)設計 13 后通過天線匹配電路傳到 RC 500 芯片的 RX 引腳，然后再經(jīng)過該芯片內(nèi)部的處理，通過并行接口發(fā)出數(shù)據(jù)。對大多數(shù)的 RC 500 芯片來說，都是低功耗設計，因此電子標簽和天線之間的耦合系數(shù)必須滿足一定的值，不能相差太大，一般不能低于 。 （ 1） TXD 和 RXD 引腳：這兩個引腳是與微控制器 STC89C54RD+的 TXD 和RXD 引腳相連接，實現(xiàn)微控制器控制讀寫器與測試應用軟件的通信。在異步串口方式下， CH341 提供發(fā)送使能，串口接收就緒等交互式 的速率控制信號以及常用的 MODEM 聯(lián)絡信號，用于將普通的串口直接升級到 USB 總線。其中耦合模塊就是指讀寫器與電子標簽之間通過天線進行耦合，通信；高頻模塊是讀寫器在不斷地向周圍發(fā)射無線電波；控制模塊主要就是以 STC89C54RD+為主的微控制器；接口單元就是指 USB接口和 CH341 芯片組成的串口通信和供電。 系統(tǒng)總體架構(gòu) 系統(tǒng)可行性分析 （ 1） 微控制器的選擇： 對于一般的基于 RFID 做的射頻讀卡系統(tǒng)，在選擇微控制器的時候可以有兩種方案： C51 單片機中的 STC89 系列和 FPGA。 鉆具出入庫自動檢測系統(tǒng)設計 9 3 系統(tǒng)設計與實現(xiàn) 一個好的課題設計不僅需要有好的程序設計思想，還需要適合的硬件設計和軟件設計，也需要適當?shù)木帉懗绦虻能浖?，仿真器，燒寫器? w 只寫 用于控制方式，可通過微控制器寫入但不能讀出。包括中斷請求，兩個發(fā)送器，片選，讀，寫，電源，數(shù)據(jù)總線，地址線，接收器等。對于不同的領域， RFID 將發(fā)揮不同的作用，所以也需要不同的應用軟件系統(tǒng)來對數(shù)據(jù)進行管理。電子標簽也是一個芯片，該芯片不僅內(nèi)部存有天線，芯片中還存儲著能夠識別目標的信息。 收 發(fā) 模 塊邏 輯 模 塊存 儲 模 塊接 口 模 塊讀 寫 器電 子 標 簽收 發(fā) 模 塊存 儲 模 塊電 池天 線信 號 轉(zhuǎn) 換 信 號 轉(zhuǎn) 換 圖 讀寫器與電子標簽的通信 讀寫器 RFID 讀寫器又被成為“ RFID 閱讀器”，通過射頻識別信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù)，不需要人工的操作，可以識別高速運動的物體以及可以同時識別多個標簽，使整個系統(tǒng)運行操作更加簡單方便。 （ 3） 唯一性：兩張不同的卡進入到系統(tǒng)的工作范圍內(nèi)時，卡的型號（鉆具名稱）可以相同，但是卡的 ID（鉆具編號）不能夠一樣。 其次是高頻段的 RFID 主要應用的領域有： （ 1） 圖書管理系統(tǒng)的應用； （ 2） 智能貨架的管理； 鉆具出入庫自動檢測系統(tǒng)設計 3 （ 3） 服裝生產(chǎn)線和物流系統(tǒng)的管理和應用； （ 4） 固定資產(chǎn)的管理系統(tǒng)等。只有新的管理方式才能跟上鉆井市場飛速發(fā)展的步伐。傳統(tǒng)的管理模式導致許多好的鉆具不能合理的利用，甚至許多鉆具磨損得更加嚴重，使鉆具在用的過程中失效，導致事故的發(fā)生。除此之外，在現(xiàn)在計算機技術(shù)飛速發(fā)展的社會里， RFID 技術(shù)作為一種新崛起的高新技術(shù)進入我們的社會生活中，給我們帶來了巨大的方便。所以，將RFID 技術(shù)應用到我們的鉆具管理模式中已經(jīng)成為了鉆進市場中的一種迫切需求。此外，沒有對這些鉆具進行跟蹤分析，很可能導致許多鉆具在使用的過 程中或者在使用后就不見了，下次再需要的時候又要浪費時間來對這套鉆具進行配套。此外， RFID 技術(shù)已經(jīng)漸漸進入我們的社會生活中，將該技術(shù)應用到鉆具的科學化管理中也是我們油田事業(yè)發(fā)展的一種標志。 最后是超高頻段的 RFID 主要應用的領域有： （ 1） 供應鏈上的管理和應用； （ 2） 集裝箱的管理和應用； （ 3） 航空和鐵路包裹的管理和應用； （ 4） 后勤管理系統(tǒng)的應用。 （ 4） 讀寫識別卡信息：可以利用應用軟件系統(tǒng)對識別卡進行讀和寫的操作。 RFID 讀寫器通過天線與電子標簽進行無線通信，可以實現(xiàn)對電子標簽的讀操作和寫操作。 RFID 標簽具有很多種優(yōu)點，包括存儲的信息量大，信息接收傳播性強，非常持久，種類繁多等。 （ 1） 一卡通服務：擁有一人一卡一序列號，錢包初始化，充值，扣錢等功能； （ 2） 考勤管理：用戶名稱，打卡時間，打卡次數(shù)等功能； （ 3） 倉庫管理：管理員登錄，物品名稱，出入情況等； （ 4） 校園圖書館管理：用戶名，借閱時間，借閱書籍等功能； （ 5） 門禁系統(tǒng)管理：用戶名，用戶權(quán)限，用戶地址等功能； RC500 MF RC500 是飛利浦（ Philips）公司中應用于 非接觸式通信中高集成讀卡 IC 系統(tǒng)中的一員，該讀卡 IC 系列利用了先進的調(diào)制和解調(diào)概念，完全集成了在 下所有類型的被動非接觸式通信方式和協(xié)議。每個引腳都有自己的功能，正是這些引腳的選擇不同，才會體現(xiàn)出該芯片的功能。 最后該芯片還 支持并行接口。本次設計的軟件設計主要采用的是 Keil 作為編寫程序的軟件，主要生成 Hex 文件，然后通過 STC_ISP_V488 向硬件中燒寫程序，其中 STC_ISP_V488 是一款專門燒寫 STC89 系列單片機的軟件。兩者相比較而言：前者算術(shù)功能強，軟件編程靈活，自由度大，容易我們掌握；后者集成 度高，成本也偏高。 電 子 標 簽 讀 寫 器天 線存儲芯片耦合模塊控制模塊接口單元高頻模塊耦合模塊應 用 系 統(tǒng)（ 電 腦 ）載 波 信 號反 射 信 號 圖 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 整個系統(tǒng)的工作原理是： （ 1） 讀寫器通過發(fā)射天線向外發(fā)射特定頻率的無線電載波信號。 CH341 是一個 USB 總線的轉(zhuǎn)接芯片，一般來說，該芯片有四個功能用途。 （ 2） 19 號引腳： TEN.只有當該引腳必須接地的時候，芯片才能夠向單片機發(fā)送數(shù)據(jù)，當然這個引腳是由微控制器控制的，當微控制器有空閑接收的數(shù)據(jù) 的時候?qū)⒃撘_設置為低電平就可以了。下表是當電子標簽與天線之間的耦合系數(shù)為 的情況下，天線大小與距離之間的關系表。此外， RC 500 芯片的 TX1， TX2， DVSS,TVSS,AVSS,WMD等引腳都是與天線模塊相連接的。 而且在整個讀寫器中，其工作 頻率是由一個 的石英晶體發(fā)出的，在工作過程中會產(chǎn)生高次諧波，所以在設計電路時在射頻模塊的發(fā)送端口 TX TX2 引腳和地 TVSS， DVSS 之間引入一個濾波器電路。 STC89C54RD+單片機中將可用的 Data flash(EEPROM)的地址分成了 64 個扇區(qū)，每個扇區(qū) 512 字節(jié)，一般最好只用 128 字節(jié)以下。其中帶有顯示屏的是讓讀寫器主動尋卡，只有當卡進入到讀卡器的工作范圍內(nèi)時候，整個上位機才正常工作；而沒有顯示屏的是讓讀寫器被動尋卡。 主程序的設計模塊主要可以分成三個模塊來實現(xiàn)：初始化模塊，主要包括系統(tǒng)初始化，顯示屏初始化，芯片初始化，以及默認的標準協(xié)議；顯示屏模塊，主要是調(diào)用顯示屏模塊中的函數(shù)來實現(xiàn)在顯示屏上顯示鉆具卡的名稱和 ID。用一個變量 status來記錄是否有卡的到來，先要設置該變量為復位 RC500 的函數(shù) PcdReset（）。調(diào)用 文件中的 DisplayLcd（）來實現(xiàn)； （ 2）顯示鉆具卡的名稱：調(diào)用尋卡函數(shù) RequestA（）來實現(xiàn)。 Switch（接收到的命令碼） { 西南石油大學本科畢業(yè)設計（論文） 18 Case 命令碼 1：功能 1 函數(shù)； break。 主要功能的實現(xiàn)有： （ 1） 屏幕初始化：用 initial_LCD（）表示；首先設置 PSB=1 來表示顯示屏選擇并口，然后調(diào)用寫命令函數(shù) WriteCommand(unsigned char a)來進行清屏，功能設置，顯示設置和輸入方式設置。 顯示屏流程圖如下： 圖 顯示屏流程圖 西南石油大學本科畢業(yè)設計（論文） 20 部分代碼如下： （ 1）字符串數(shù)組定義漢字： unsigned char code table_1[]={西南石油大學計科 }。 //執(zhí)行指令 delay1(5)。 //執(zhí)行指令 delay1(5)。i=15。 struct TranSciveBuffer *pi。 = PCD_TRANSCEIVE。 } 鉆具出入庫自動檢測系統(tǒng)設計 23 4 系統(tǒng)測試 在整個系統(tǒng)初步設計完成后，需要對系統(tǒng)進行調(diào)試。論文的重點非常突出，從整體上來看，論文 的重點在于詳細設計；而從詳細設計中來看，重點在于軟件設計，輕重層次分明。雖然這次設計在總體來說是成功的，但是由于時間和自己知識的有限，還有許多地方時不足 的，是可以有所提高的。 通過這次課題設計，使我對以前學過的知識的使用和新知識的了解都積累了一定的經(jīng)驗，學到了很多不錯的東西，獲益匪淺。 其次我要感謝我的學校，在學校里不僅給我們提供了豐富的圖書館資源，還給我們提供了做畢業(yè)設計良好的環(huán)境：豐富的教學資源，安靜的工作環(huán)境，實驗室，以及網(wǎng)絡資源。//6 unsigned char code table_8[]={沙拉鉆頭 }。 //接收到上位機發(fā)送的 AA 字節(jié)標志 bit g_bRc632Ok。 // unsigned char g_cCidNad。 extern struct TranSciveBuffer{unsigned char MfCommand。