【正文】 //響應(yīng)上位機(jī)寫 M1 卡命令 void ComM1Decrement() //響應(yīng)上位機(jī)扣款命令 void ComM1Increment() //響應(yīng)上位機(jī)充值命令 void AnswerCommandOk() //正確執(zhí)行完上位機(jī)指令，應(yīng)答（無返回?cái)?shù)據(jù)） void AnswerOk(unsigned char *answerdata, unsigned int answernum) //正確執(zhí)行完上位機(jī)指令，應(yīng)答（有返回?cái)?shù)據(jù)） 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 void DelayMs(unsigned int _MS) //用 T2 做延時(shí)子程序 (3)標(biāo)準(zhǔn)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(shè)備標(biāo)記 unsigned char g_cFWI。 //正確接收到上位機(jī)指令標(biāo)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(chéng)意。 （ 5）應(yīng)用測(cè)試軟件并沒有采用數(shù)據(jù)庫(kù)的方式來保存各種鉆具的信息，而是直接鉆具出入庫(kù)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 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(huì)隨之變多，測(cè)試軟件使用數(shù)據(jù)庫(kù)來存儲(chǔ)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(shí)的證明，能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求的基本要求。 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 5 結(jié)論 本次課題設(shè)計(jì)從總體上來說是非常成功的，論文撰寫的知識(shí)也是相當(dāng)?shù)呢S富的，本文不僅介紹了本次設(shè)計(jì)所用的到芯片的知識(shí)的介紹，還講述了整個(gè)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(shí) E=0。 // 延時(shí) 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(gè)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(hào)等。 If（接收上位機(jī)指令的標(biāo)志） { 接收上位機(jī)指令的標(biāo)志 =0； //表示單片機(jī)接收到上位機(jī)的指令。 其次是主函數(shù)中調(diào)用顯示屏模塊函數(shù)來實(shí)現(xiàn)顯示屏的顯示： （ 1）顯示屏初始化顯示：“西南石油大學(xué)計(jì)科，請(qǐng)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(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 卡。 主程序設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)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(shí)，直接使用STC_ISP 工具直接將 HEX 文件燒寫進(jìn)去即可，非常簡(jiǎn)單。本課題設(shè)計(jì)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(hào)鉆具出入庫(kù)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 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(duì)大多數(shù)的 RC 500 芯片來說，都是低功耗設(shè)計(jì)，因此電子標(biāo)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(gè)引腳是與微控制器 STC89C54RD+的 TXD 和RXD 引腳相連接，實(shí)現(xiàn)微控制器控制讀寫器與測(cè)試應(yīng)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(hào)以及常用的 MODEM 聯(lián)絡(luò)信號(hào)，用于將普通的串口直接升級(jí)到 USB 總線。其中耦合模塊就是指讀寫器與電子標(biāo)簽之間通過天線進(jìn)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(duì)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(shí)候可以有兩種方案： C51 單片機(jī)中的 STC89 系列和 FPGA。 鉆具出入庫(kù)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 一個(gè)好的課題設(shè)計(jì)不僅需要有好的程序設(shè)計(jì)思想，還需要適合的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，也需要適當(dāng)?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(qǐng)求，兩個(gè)發(fā)送器，片選，讀，寫，電源，數(shù)據(jù)總線，地址線，接收器等。對(duì)于不同的領(lǐng)域， RFID 將發(fā)揮不同的作用，所以也需要不同的應(yīng)用軟件系統(tǒng)來對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。電子標(biāo)簽也是一個(gè)芯片，該芯片不僅內(nèi)部存有天線，芯片中還存儲(chǔ)著能夠識(shí)別目標(biāo)的信息。 收 發(fā) 模 塊邏 輯 模 塊存 儲(chǔ) 模 塊接 口 模 塊讀 寫 器電 子 標(biāo) 簽收 發(fā) 模 塊存 儲(chǔ) 模 塊電 池天 線信 號(hào) 轉(zhuǎn) 換 信 號(hào) 轉(zhuǎn) 換 圖 讀寫器與電子標(biāo)簽的通信 讀寫器 RFID 讀寫器又被成為“ RFID 閱讀器”，通過射頻識(shí)別信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，不需要人工的操作，可以識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)的物體以及可以同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行操作更加簡(jiǎn)單方便。 （ 3） 唯一性：兩張不同的卡進(jìn)入到系統(tǒng)的工作范圍內(nèi)時(shí)，卡的型號(hào)（鉆具名稱）可以相同，但是卡的 ID（鉆具編號(hào)）不能夠一樣。 其次是高頻段的 RFID 主要應(yīng)用的領(lǐng)域有： （ 1） 圖書管理系統(tǒng)的應(yīng)用； （ 2） 智能貨架的管理； 鉆具出入庫(kù)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 （ 3） 服裝生產(chǎn)線和物流系統(tǒng)的管理和應(yīng)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(chǎng)飛速發(fā)展的步伐。傳統(tǒng)的管理模式導(dǎo)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(yán)重，使鉆具在用的過程中失效，導(dǎo)致事故的發(fā)生。除此之外，在現(xiàn)在計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展的社會(huì)里， RFID 技術(shù)作為一種新崛起的高新技術(shù)進(jìn)入我們的社會(huì)生活中，給我們帶來了巨大的方便。所以，將RFID 技術(shù)應(yīng)用到我們的鉆具管理模式中已經(jīng)成為了鉆進(jìn)市場(chǎng)中的一種迫切需求。此外，沒有對(duì)這些鉆具進(jìn)行跟蹤分析，很可能導(dǎo)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(shí)候又要浪費(fèi)時(shí)間來對(duì)這套鉆具進(jìn)行配套。此外， RFID 技術(shù)已經(jīng)漸漸進(jìn)入我們的社會(huì)生活中，將該技術(shù)應(yīng)用到鉆具的科學(xué)化管理中也是我們油田事業(yè)發(fā)展的一種標(biāo)志。 最后是超高頻段的 RFID 主要應(yīng)用的領(lǐng)域有： （ 1） 供應(yīng)鏈上的管理和應(yīng)用； （ 2） 集裝箱的管理和應(yīng)用； （ 3） 航空和鐵路包裹的管理和應(yīng)用； （ 4） 后勤管理系統(tǒng)的應(yīng)用。 （ 4） 讀寫識(shí)別卡信息：可以利用應(yīng)用軟件系統(tǒng)對(duì)識(shí)別卡進(jìn)行讀和寫的操作。 RFID 讀寫器通過天線與電子標(biāo)簽進(jìn)行無線通信，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電子標(biāo)簽的讀操作和寫操作。 RFID 標(biāo)簽具有很多種優(yōu)點(diǎn)，包括存儲(chǔ)的信息量大，信息接收傳播性強(qiáng)，非常持久，種類繁多等。 （ 1） 一卡通服務(wù)：擁有一人一卡一序列號(hào)，錢包初始化，充值，扣錢等功能； （ 2） 考勤管理：用戶名稱，打卡時(shí)間，打卡次數(shù)等功能； （ 3） 倉(cāng)庫(kù)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(shí)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(yīng)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(jìn)的調(diào)制和解調(diào)概念，完全集成了在 下所有類型的被動(dòng)非接觸式通信方式和協(xié)議。每個(gè)引腳都有自己的功能，正是這些引腳的選擇不同，才會(huì)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(shè)計(jì)的軟件設(shè)計(jì)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(jī)的軟件。兩者相比較而言：前者算術(shù)功能強(qiáng)，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(biāo) 簽 讀 寫 器天 線存儲(chǔ)芯片耦合模塊控制模塊接口單元高頻模塊耦合模塊應(yīng) 用 系 統(tǒng)（ 電 腦 ）載 波 信 號(hào)反 射 信 號(hào) 圖 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 整個(gè)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(hào)。 CH341 是一個(gè) USB 總線的轉(zhuǎn)接芯片，一般來說，該芯片有四個(gè)功能用途。 （ 2） 19 號(hào)引腳： TEN.只有當(dāng)該引腳必須接地的時(shí)候，芯片才能夠向單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，當(dāng)然這個(gè)引腳是由微控制器控制的，當(dāng)微控制器有空閑接收的數(shù)據(jù) 的時(shí)候?qū)⒃撘_設(shè)置為低電平就可以了。下表是當(dāng)電子標(biāo)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(guān)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(gè)讀寫器中，其工作 頻率是由一個(gè) 的石英晶體發(fā)出的，在工作過程中會(huì)產(chǎn)生高次諧波，所以在設(shè)計(jì)電路時(shí)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(gè)濾波器電路。 STC89C54RD+單片機(jī)中將可用的 Data flash(EEPROM)的地址分成了 64 個(gè)扇區(qū)，每個(gè)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(dòng)尋卡，只有當(dāng)卡進(jìn)入到讀卡器的工作范圍內(nèi)時(shí)候，整個(gè)上位機(jī)才正常工作；而沒有顯示屏的是讓讀寫器被動(dòng)尋卡。 主程序的設(shè)計(jì)模塊主要可以分成三個(gè)模塊來實(shí)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(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)在顯示屏上顯示鉆具卡的名稱和 ID。用一個(gè)變量 status來記錄是否有卡的到來，先要設(shè)置該變量為復(fù)位 RC500 的函數(shù) PcdReset（）。調(diào)用 文件中的 DisplayLcd（）來實(shí)現(xiàn)； （ 2）顯示鉆具卡的名稱：調(diào)用尋卡函數(shù) RequestA（）來實(shí)現(xiàn)。 Switch（接收到的命令碼） { 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 Case 命令碼 1：功能 1 函數(shù)； break。 主要功能的實(shí)現(xiàn)有： （ 1） 屏幕初始化：用 initial_LCD（）表示；首先設(shè)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(jìn)行清屏，功能設(shè)置，顯示設(shè)置和輸入方式設(shè)置。 顯示屏流程圖如下： 圖 顯示屏流程圖 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 部分代碼如下： （ 1）字符串?dāng)?shù)組定義漢字： unsigned char code table_1[]={西南石油大學(xué)計(jì)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(kù)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 23 4 系統(tǒng)測(cè)試 在整個(gè)系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)完成后，需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。論文的重點(diǎn)非常突出，從整體上來看，論文 的重點(diǎn)在于詳細(xì)設(shè)計(jì)；而從詳細(xì)設(shè)計(jì)中來看，重點(diǎn)在于軟件設(shè)計(jì)，輕重層次分明。雖然這次設(shè)計(jì)在總體來說是成功的，但是由于時(shí)間和自己知識(shí)的有限，還有許多地方時(shí)不足 的，是可以有所提高的。 通過這次課題設(shè)計(jì)，使我對(duì)以前學(xué)過的知識(shí)的使用和新知識(shí)的了解都積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，學(xué)到了很多不錯(cuò)的東西，獲益匪淺。 其次我要感謝我的學(xué)校，在學(xué)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(shè)計(jì)良好的環(huán)境：豐富的教學(xué)資源，安靜的工作環(huán)境，實(shí)驗(yàn)室，以及網(wǎng)絡(luò)資源。//6 unsigned char code table_8[]={沙拉鉆頭 }。 //接收到上位機(jī)發(fā)送的 AA 字節(jié)標(biāo)志 bit g_bRc632Ok。 // unsigned char g_cCidNad。 extern struct TranSciveBuffer{unsigned char MfCommand。