【文章內容簡介】 RFID 的原理 與使用 RFID 的概述 RFID 射頻識別技術是利用感應，無線電波或者微波能量進行非接 觸雙向通信，達到識別及數(shù)據(jù)交換目的的自動識別系統(tǒng)。 一套完整的 RFID 系統(tǒng) , 是由閱讀器 ， 電子標簽 （ 也就是所謂的應答器 ） ，天線 及應用軟件系統(tǒng)三個部份所組成 。 RFID 的原理 標簽進入磁場后，如果接收到閱讀器發(fā)出的特殊射頻信號，就能憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產品信息 (即 Passive Tag，無源標簽或被動標簽 )，或者主動發(fā)送某一頻率的信號 (Active Tag，有源標簽或主動標簽 )，閱讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關數(shù)據(jù)處理。 RFID 的工作流程 (1）讀寫器將無線電載波信號經過發(fā)射天線向外發(fā)射； （ 2） 當電子標簽進入發(fā)射天線的工作區(qū)時，電子標簽被激活，將自身信息的代碼經天線發(fā)射出去； （ 3）系統(tǒng)的接收天線接收電子標簽發(fā)出的信號，經天線的調節(jié)器傳輸給讀寫器；讀寫器對接收到的信號進行解調解碼，送往后臺的電腦控制器； 6 第 3 章 系統(tǒng)硬件組成與實現(xiàn)方法 系統(tǒng)硬件由 IC 卡 , RFID 讀卡模塊 (有天線 ), 單片機控制系統(tǒng) ,液晶 顯示 四大部分 組成 。 RFID 讀卡模塊 主要作用是對 IC 卡進行讀寫 , 單片機控制系統(tǒng) 作用是控制 ,液 晶作用是顯示 。 圖 31 系統(tǒng)硬件框圖 S08 單片機概述 S08單片機是用 MC9S08AC16作為主控芯片 ,由晶振電路 ,復位電路 ,串行接口電路組成 。 MC9S08AC16 系列屬于 8位 微控制單元（ MCU），是高性能成本的 HCS08 家族中的成員。這個家族中的 MCU都使用 HCS08 核，并且可以使用多種模塊，內存容量，內存類型和封裝類型。 S08 微控制器不僅集成度高、片內資源豐富，接口模塊包括 SPI、SCI、 IIC、 A/D、 KBI、定時器、 LVD 和 PWM 等，且具有靈活的時鐘模式，還具有很寬的工作溫度范圍。 S08 MCU 具有 40MHZ 的主頻，產品線齊全，有 8pin 的低端單片機也有集成了 usb,can 等高端 MCU，整個系列的 S08 是高度兼容的 。 其主要特點如下： 1． 技術成熟、高可靠、高性能、抗干擾和電磁兼容性強，內部資源豐富 ，選擇余地大，新產品多； ，可提供免費的集成開發(fā)環(huán)境和開發(fā)調試器 ， 支持 CRFID 讀卡模塊 (有天線 ) 單片機控制系統(tǒng) 液 晶 電源 RXD TXD IC卡 7 高級語言開發(fā) ，效率較高 。 圖 32 MC9S08AC16 系列 44 腳 LQFP 封裝 晶振電路 本設計的晶振電路是指連接在單片機 HCS08AC16 的第 3 38 腳（ PTG5/XTAL、PTG6/EXTAL） 之間的電路。本文選用的晶振頻率為 f=。通過 PLL電路模塊，可獲得小于等于 8MHz 的內部總線。晶振電路需要五個外接器件，分別有以下五個：晶體 Y2，電容 C1 C18，反饋電阻 R53，串行電阻 R55。串行電阻 R55,C1 C18 的取值可參考晶振廠家給出的典型值，電容一般取 1036pF，本設計選用的值為 10pF，R53取值為 10M， R55 取值為 100K,晶振采 用 。 8 圖 33 晶振電路原理圖 復位電路 本設計復位電路是連接在芯片 HCS08AC16 的第 3腳的電路。正常工作時該腳通過10K電阻（即圖 34 中的 R50）接到電源正極（這里是 +5V 的電源供電），所以應為高電平。若按下復位按鈕 RST（即圖中的開關 S9）則第 3腳通過電容 C18 接地，為低電平，芯片 HCS08AC16 復位。 圖 34復位電路原理圖 9 1602 液晶顯示的實現(xiàn) 1602型 LCD顯示模塊具有體積小，功耗低，顯示內容豐富等特點。它可以顯示 2行 16個字符，有 8位 數(shù)據(jù)總線 D0~D7和 RS， R/W， EN三個控制端口，工作電壓為 5V，并且具有字符對比度調節(jié)和背光功能。 點陣液晶顯示模塊顯示的信息多，可顯示字符、漢字，也可以顯示圖形和曲線，且容易與微處理器接口，因此經常用在機械設備控制和自動生產線中顯示設備的工作參數(shù)，或者用圖形方式顯示設備和生產線的工作過程。 1602LCD主要技術參數(shù)： 顯示容量 :162 個字符 ,芯片工作電壓 :— ,工作電流 :(),模塊最佳工作電壓 :,字符尺寸 :(WH)mm 圖 35 液晶實物圖 表 31 引腳功能說明 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 Data I/O 2 VDD 電源正極 10 D3 Data I/O 3 VL 液晶顯示偏壓信號 11 D4 Data I/O 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇端（ H/L） 12 D5 Data I/O 5 R/W 讀寫選擇端（ H/L） 13 D6 Data I/O 6 E 使能信號 14 D7 Data I/O 7 D0 Data I/O 15 BLA 背光源正極 8 D1 Data I/O 16 BLK 背光源負極 10 液晶顯示原理 液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性， 通過電壓對其顯示區(qū)域進行控制，有電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直接驅動、易于實現(xiàn)全彩色顯示的特點，目前已經被廣泛應用在便攜式電腦、數(shù)字攝像機、 PDA移動通信工具等眾多領域。 1602LCD 的指令說明及時序 1602 液晶模塊內部的控制器共有 11條控制指令，如表 31所示 電路連接 本設計所要描述的液晶 電路是指連接到 HCS08AC16芯片的第 1 1 20腳（ PTG0/KBIP0、 PTG1/KBIP PTG2/KBIP2）之間的電路，也稱之為內部集成電路總線電路。 74HC595芯片的 11腳、 12腳和 14腳分別與單片機的 19腳、 18腳、 20腳連接， SCL為串行時鐘線，該雙向 SCL是 IIC系統(tǒng)的串 行時鐘線。 SDA為串行數(shù)據(jù)線， 該雙向 SDA 是IIC 系統(tǒng)的串行數(shù)據(jù)線。所以內部集成電路總線電路在液晶電路中的作用是：通過串行時鐘和數(shù)據(jù)線把程序加至芯片 74HC595。 1602型液晶的 4號腳、 5號即和 6號腳分別連接到單片機的 26號腳、 25號腳和 27號腳連接，其中 LCDE輸入一個信號脈沖； LCDRW寫入命令， LCDRS是命令數(shù)據(jù)端。 74HC595的 15腳和 1腳到 7腳分別與液晶的 7腳到 15號腳連接。其中的電位器 W1是控制液晶顯示的清晰度，即通過調節(jié) W1的大小來控制液晶的序號 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開 /關控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生存貯器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址 8 置數(shù)據(jù)存貯器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 9 讀忙標志或地 址 0 1 BF 計數(shù)器地址 10 寫數(shù)到 CGRAM 或 DDRAM） 1 0 要寫的數(shù)據(jù)內容 11 從 CGRAM 或 DDRAM 讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內容 11 清晰度。 圖 36 1602 液晶和單片 機相連 TX522B 模塊的原理與使用 TX522B 概述 TX522B是一個簡單的串行讀寫模塊，不帶后綴 “ ＋ ” 時，接口為 CMOS電平，用于與常用的微處理器（如單片機、 ARM）的 UART接口；當采用帶后綴 “ ＋ ” 時， TX522B＋模塊內部帶有 RS232電平轉換