射頻識別器畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-10-03 16:17 本頁面
【文章內容簡介】 用系統(tǒng)上還都有附帶的接口（如串口、 USB） ,以便將獲取的數(shù)據(jù)傳送給上位機作進一步的分析或存儲。 電子標簽 射頻識別標簽是用于儲存信息并且能被讀寫器識別的卡片，它內部集成了諧振電路、天線以及內置芯片，并且有數(shù)據(jù)加密和安全認證，有很高的安全性。其按種類可以分為無源標簽和有源標簽兩種。 射頻標簽與讀寫器之間采用雙向驗證方式，即電子標簽和讀卡器互相驗證雙3 方的合法性；在進行數(shù)據(jù)處理前，電子標簽要與讀寫器進行三次互相認證后才能進行通信，在通信的過程中所有的數(shù)據(jù)都進行加密處理，而且電子標簽中每個扇區(qū)都有它自己的操作密碼和訪問條件，這些措施極大地增強了電子標簽里數(shù)據(jù)操作的安全性。 天線 無源標簽的能量就 是通過天線產(chǎn)生電磁波來提供的，這使的讀寫器和電子標簽之間能夠實現(xiàn)非接觸的傳送數(shù)據(jù)信息。天線是使用 LC 諧振電路制成，具體參數(shù)則是通過射頻識別系統(tǒng)的載波頻率來確定。天線設計的好壞直接影響到了射頻系統(tǒng)正確識別無源標簽的距離的長短。 RFID 系統(tǒng)的工作原理 讀寫器向射頻卡發(fā)出一組固定頻率的電磁波，卡片內有一個 LC 串聯(lián)諧振電路，其頻率與讀寫器發(fā)射的頻率相同，在電磁波的激勵下， LC 諧振電路產(chǎn)生共振，從而使得電容內有了電荷，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儲存 ，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)送出去或接收讀寫器的數(shù)據(jù)。 本論文中設計的 RFID 讀寫器的工作頻率為 ，所使用的標簽為無源標簽，即無線 IC 卡。如果射頻卡在讀寫器天線的有效掃描范圍內，射頻基站芯片 FM1702 向射頻卡發(fā)送尋卡指令，當射頻卡接收到數(shù)據(jù)信息時，回復其卡片類型，建立射頻卡與讀寫器的第一步認證，若此時有幾張射頻卡在天線的作用區(qū)域范圍時，讀寫器內部寄存器啟動防沖突命令，根據(jù)射頻卡序列號選定其中一張卡片，被選中的射頻卡再與讀寫器系統(tǒng)進行 密碼驗證，密碼驗證通過后讀寫器就可以對射頻卡進行讀寫訪問等操作。 基于 ARM 的射頻讀寫器系統(tǒng)框圖 本課題設計的系統(tǒng)主要由 FM1702 模塊、 51 單片機、上位機、 12864 液晶屏和按鍵等組成，如圖 23 所示： 4 第 3章 非接觸 IC 卡的介紹 非接觸 IC 卡的特點，分類和國際標準 非 接觸式 IC卡 就是作為射頻讀寫系統(tǒng)中的電子標簽，它 芯片及天線 無外露，攜帶輕便， 是世界上最近幾年 才 發(fā)展起來的一項新技術 。 它成功的將射頻識別技術和 IC 卡技術結合起來 ,解決 了無源 (卡中無電源 )和免接觸這一 個 難題 ， 是電子器件領域的一大突破 。下面介紹下它的特點、分類和標準。 特點 ，壽命長 分類 IC分：存儲卡、 CPU 卡、邏輯加密卡 ：密耦合卡、近耦合和疏耦合卡 ： 125KHz的低頻卡， ， 915MHz、 的超高頻卡、 的微波卡 ：無源卡和有源卡 ：讀寫卡和只讀卡。 國際標準 射頻卡 FM1702 模塊 PC 51 單片機 按鍵 液晶屏 SPI UART 圖 23 系統(tǒng)總框圖 5 自從我國加入了 WTO 與國際化接軌后，越來越多的國內企業(yè)已經(jīng)意識到，符合一個統(tǒng)一的標準是包括 IC 卡在內的所 有商業(yè)化產(chǎn)品賴以生存的重要條件，是產(chǎn)品質量的保證、市場維系拓展的基礎。 目前，可供 射頻卡 使用的幾種標準有ISO781 ISO1053 ISO1569 ISO14443 以及 ISO18OOO。應用最多的是 ISO14443和 ISO15693。 不過現(xiàn)在市面上使用最廣泛的還是采用 ISO14443 協(xié)議的卡片 。 ISO1443標準介紹 采用 ISO14443 協(xié)議的 射頻卡 ，常 被 分為 Type A 卡、 Type B 卡、 Type C 卡、Type D 卡、 Type E 卡 等。這里主要介紹 Type A 卡。 Type A 卡：代表 Type A 非接觸 智能卡 芯片 的 主要有： Mifare Light、 Mifare2 (即： Mifare Pro) 、 MIFARE1 等。在亞洲等地區(qū)， Type A 技術和產(chǎn)品占據(jù)了很大的 市場份額 。 Type A 技術設計 簡單扼要，應用項目的開發(fā)周期可以很短，同時又 能起到足夠的保密作用， 而且 可以適用于非常多的應用場合。 本課題 采用的 MF1 S50 型 IC卡就是 ISO14443 協(xié)議的 Type A 卡 。 物理特性、射頻功率和信號接口、初始化和反碰撞以及傳輸協(xié)議四部分組成了整個 ISO14443 標準，它們都有相應的標準內容。 ISO144431定義了 IC卡的物理特性。 ISO144432定義了頻率、射頻能量、編碼等內容。 ISO144433定義了 Type A/Type B 的初始化和防沖突機制。其中 Mifare1就只到這一層。 ISO144434定義了卡片的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。 MF1 S50 型 IC 卡說明 主要指標 8K位（ bits） =1K字節(jié)（ bytes） EEPROM 16 個扇區(qū)，每個扇區(qū)分為 4塊，每塊有 16 個字節(jié) ,以塊為存取單位 ，為 32 位 ，支持多卡操作 6 ： ： 10 cm 以內（與讀寫器有關） 存儲結構 卡分為 16 個扇區(qū)，每個扇區(qū)由 4 塊（塊 0、塊
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