【正文】 通過一根數(shù)據(jù)線在計(jì)算機(jī)的主 機(jī)與其外設(shè)之間進(jìn)行傳遞和交換數(shù)據(jù)信息的串行傳送 。 SPI數(shù)據(jù)接口： 通過 SPI數(shù)據(jù)接口來和 微控制單元 進(jìn)行連接，速度在 0～ 8Mbps/s之內(nèi) ，支持 2M、 1M 、 250kbps 傳輸速度 。 這樣做既 減少了 MCU 的查詢時(shí)間， 也 減少了軟件的開發(fā)時(shí)間， NRF24L01 數(shù)據(jù)發(fā)送 流程圖 如下所示： 第 23 頁(yè) 共 34 頁(yè) 開 始配 置 N R F 2 4 L 0 1 發(fā) 送 寄 存 器準(zhǔn) 備 發(fā) 送 ？P 1 . 7 ( C E ) = 1地 址 + 數(shù) 據(jù) 寫 入N R F 2 4 L 0 1寫 完 ？P 1 . 7 ( C E ) = 0N R F 2 4 L 0 1 自 動(dòng) 添 加 字 頭地 址 ， C R C 碼 發(fā) 送 數(shù) 據(jù)NYNY結(jié) 束Y發(fā) 送 成 功 ？NY 圖 16 NRF24L01 數(shù)據(jù)發(fā)送流程圖 NRF24L0 的無線接收部分，必要的 配置 有 數(shù)據(jù)速率 、 發(fā)射功率、載波頻率、 接收的地址和數(shù)據(jù) 寬度等等，其中數(shù)據(jù)速率、載波頻率、 CRC 校驗(yàn)位數(shù)、接收的地址寬度和數(shù)據(jù)寬度必須和發(fā)送端一致。 在返回自行車時(shí)，消費(fèi)者必須首先把自行車上 鎖定裝置 鎖到 指定 的 位置，并把鎖扣到鎖定裝置中，然后把自行車卡 放在 鎖定裝置 上 。張 老師在畢業(yè)設(shè)計(jì)上給予了耐心、細(xì)致的指點(diǎn)和幫助，不辭辛勞悉心 指導(dǎo)我的論文工作，從選題到論文完成，都凝聚著教授的辛勞和汗水。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 然而，本系統(tǒng)沒能實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)站點(diǎn)的自行車數(shù)量進(jìn)行實(shí)時(shí)匯報(bào)，從而 提醒 公司及時(shí)補(bǔ)充車輛及轉(zhuǎn)運(yùn)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)配。最后查看焊點(diǎn)的電氣性能和機(jī)械強(qiáng)度。 防沖突閉合機(jī)制：如果若干 張 射頻識(shí)別 卡 同時(shí)出現(xiàn)在讀寫器的監(jiān)測(cè)和通訊范圍之內(nèi)時(shí)，防沖突閉合電路將 從 全部的射頻識(shí)別卡中挑選其中之一作為下階段工作服務(wù)對(duì)象，其他沒有挑選上 的 射頻識(shí)別卡則處于不運(yùn)行的狀況等待著再次進(jìn)行的挑選 。這款芯片的電流損耗非常低，如果是在發(fā)射狀態(tài) 下 ，當(dāng)芯片的 發(fā)射功率 值 為 0dBm 時(shí)產(chǎn)生的電流損耗僅僅只有 ， 即便是接收狀態(tài)下也只多了 ， 要是在 掉電模式和待機(jī)模式下電流消耗 就 更 加 低 了 。除此之外它的理論上的數(shù)據(jù)傳輸速度是 2M/s， 這一速度兩倍于藍(lán)牙的理論數(shù)據(jù)傳輸速度 。 ( 2 ) 額定消耗功率 低，整體靈敏度非常高 。 [8] 主要特性如下 ： 1. 工作電壓為 ～ ～ 2. 用戶應(yīng)用程序空間為 8K字節(jié) 3. 片上集成 512字節(jié) RAM 4. 32個(gè)通用可編程 I/O口， P0加上拉電阻可做 I/O口使用 ， 5. 具有看門狗功能 6. 具有 EEPROM功能 有 專用的 程序 編程器，可以直接下載程 序 8. 3個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 9. 4路外部中斷 10. 通用異步串行口（ UART） 單片機(jī)引腳如圖 6 所示。在發(fā)送信 號(hào)過程中，首先由 MF RC522 芯片判斷其相應(yīng)寄存器的指令，然后依據(jù)指令將等待發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制得到發(fā)送的信號(hào)，接著 信號(hào)由 電磁波的形式通過 11 和 13 兩個(gè)引腳管理的天線發(fā)射出去 。 [4] 根據(jù) RFID 系統(tǒng)工作機(jī)理不同，可以將 RFID 系統(tǒng)分為電磁耦合和電感耦合。 圖 2 節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)框圖 服務(wù)器處理信息流程 服務(wù)器接收到節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)隨機(jī) 將數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù) 原有的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì) ， 然后 節(jié)點(diǎn) 得到反饋的指令執(zhí)行一系列的操作 。 如果是非法的第 4 頁(yè) 共 34 頁(yè) 操作那么就會(huì)觸發(fā)報(bào)警設(shè)置，同 時(shí)對(duì)自行車進(jìn)行上鎖啟動(dòng)防盜設(shè)置，這樣就能夠避免自行車的損失 [1]。 在倫敦人們租借一輛自行車只需要發(fā)一個(gè)短信給中心平臺(tái)，然后就會(huì)受到一個(gè)開啟自行車的密碼，這個(gè)密碼可以在倫敦任何一個(gè)站點(diǎn)取車，用完之后再發(fā)一個(gè)短信就會(huì)收到一個(gè)停放的密碼，鎖上車之后就可以了 。 在 城市 內(nèi)部建立完善的 公共交通體系 能夠有效的緩解甚至是解決掉城市的交通擁堵問題。隨著 政府 的 大力 宣傳與實(shí)踐，“ 綠色出行，低碳環(huán)保 ” 的出行方式 成為了大多數(shù)年輕人和少年人的選擇 ， 全國(guó)各地自行車公共租借站點(diǎn)也變得越來越多 。 這也就是說在整個(gè)公共交通體系中沒有一個(gè)能夠符合公眾需求的短途的公共交通設(shè)施和對(duì)應(yīng)的體系。在首都大約有 200 個(gè)站點(diǎn)是可以免費(fèi)租借自行車的。 具體 要求實(shí)現(xiàn)的功能如下 ： ( 1 )可實(shí)現(xiàn)非法提取自行車 的報(bào)警。[2]從概念上來講， RFID 類似于條碼掃描，對(duì)于條碼技術(shù)而言，它是將已編碼的條形碼附著于目標(biāo)物并使用專用的掃描讀寫器利用光信號(hào)將信息由條形磁傳送到掃描讀寫器；而 RFID 則使用專用的 RFID 讀寫器及專門的可附著于目標(biāo)物的 RFID 單元，利用 RF 信號(hào)將信息由 RFID 單元傳送至 RFID 讀寫器 。該讀卡芯片具有低電壓、 低成本、體積小等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在便攜式手持設(shè)備和智能儀表研發(fā)和生產(chǎn)中。 X2C1 15PC2 15PC16104R3820 R2 L1L23VC315PC415PC9C10150PC7180PC86PC15104GNDC12104天線3VC11104C547PC647PI2C1RX17TEST9OSCIN21OSTOUT22AVSS18D7(MISO)31AUX119D6(MISI)30IRQ23TVSS14TX213TVDD12TX111TVSS10AUX220SIGOUT8SIGIN7RST6PVSS5DVSS4DVDD3PVDD2D125EA32D428D5(SCK)29AVDD15VMID16D226SDA24D327U1MF522RSTSDAMISOMISISCK1234567J13VR1470K3V 圖 5 MFRC522 硬件電路原理圖 該控制器為 32 腳的貼片封裝，大小只有 5x5mm，體積小、功耗低、性能強(qiáng)大。單片機(jī)的時(shí)鐘 具有兩種工作模式 ， 分別是片內(nèi) 時(shí)鐘模式和 片外 時(shí)鐘模式 ，本設(shè)計(jì)采用的是片 外 時(shí)鐘模式 。 ( 7 ) 低熱電動(dòng)勢(shì)。 在 使用串口通信時(shí)， 數(shù)據(jù)都是一位一位的一次傳輸?shù)牟徽摪l(fā)送還是接收都是如此，并且每一位均為二進(jìn)制 0 或 1。 ACK 功能，支持自動(dòng)應(yīng)答及自動(dòng)重發(fā)，內(nèi)置地址及 CRC 數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)９δ堋?NRF24L01 就收程序流程圖 如下所示： 第 24 頁(yè) 共 34 頁(yè) 開 始配 置 N R F 2 4 L 0 1 發(fā) 送 寄 存 器接 受 ？P 1 . 7 ( C E ) = 1N R F 2 4 L 0 1 刪 除 字 頭 地 址 ，C R C 碼 接 受 數(shù) 據(jù) 包I R Q = 1 ?M C U 移 出 數(shù) 據(jù)NYY延 時(shí) 2 0 0 u sI R Q = 1 ?NNYY結(jié) 束 圖 17 數(shù)據(jù)接收流程圖 5 PCB 制板及硬件調(diào)試 5． 1 PCB 板圖的繪制 在 設(shè)計(jì) PCB 前的準(zhǔn)備工作有下面幾個(gè)方面 [12]： ( 1 ) 系統(tǒng)規(guī)格 ( 2 ) 系統(tǒng)功能區(qū)塊圖 ( 3 ) 將系統(tǒng)分割成幾個(gè) PCB ( 4 ) PCB 的大小以及封裝的方法 ( 5 ) 繪 制 出所有 的 PCB 和它們的 電路圖 第 25 頁(yè) 共 34 頁(yè) ( 6 ) 初步設(shè)計(jì)的仿真運(yùn)作 ( 7 ) PCB 上的布局、布線 ( 8 ) 布線厚電路測(cè)試 ( 9 ) 建立制作檔案 PCB 的設(shè)計(jì)流程分 8 個(gè)步驟： ( 1 ) PCB 設(shè)計(jì)準(zhǔn)備 ( 2 ) 網(wǎng)表輸入 ( 3 ) 規(guī)則設(shè)置 ( 4 ) 元器件布局 ( 5 ) 布線 ( 6 ) 檢查 ( 7 ) 復(fù)查 ( 8 ) 設(shè)計(jì)輸出 5． 2 元件 安裝 焊接 及系統(tǒng)調(diào)試 元件安裝 元件安裝的基本要求： ( 1 ) 保證導(dǎo)通與絕緣的電氣特性。系統(tǒng)會(huì)的感應(yīng)區(qū)通知 RFID 系統(tǒng)，以檢測(cè)自行車是否停止消費(fèi)，然后按 返回鍵它會(huì)鎖定電鎖 ,自行車停好。張 老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)，以及高度的責(zé)任心，深深地影響著我，激勵(lì)著我。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 作者簽名： 日 期： 第 33 頁(yè) 共 34 頁(yè) 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。我們采用簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)、功率僅為 10dBm 的 RF 前端設(shè)置，這樣一來范圍受到了限制但是成本非常低，而且克服了有線傳感的局限性。 首先看看光亮度，其次焊接所使用的錫的多少以及焊點(diǎn)有沒有毛刺和氣泡，兩個(gè)焊 點(diǎn)之間有沒有連起來等等。 復(fù)位應(yīng)答，當(dāng)射頻識(shí)別卡進(jìn)入讀寫器工