【導讀】無線射頻識別技術(shù)是一種利用射頻通信實現(xiàn)的非接觸自動識別技術(shù)。它利用射頻信號的。文中先簡單介紹了RFID技術(shù)背景及相關(guān)知識。設計了基于RFID芯片MFRC522. 和單片機C8051F340為核心的讀寫器及其相關(guān)周邊電路。闡述了有關(guān)讀寫器天線的設計原理，使用PCB設計軟件AltiumDesigner10完成讀寫器PCB設計，并制作電路板進行。在了解NXP公司的MIFARE1系列的S50卡結(jié)構(gòu)和相關(guān)操作流程后，在Keil4中編寫。了讀寫器測試代碼，驗證了硬件設計。實測讀寫距離達到10厘米左右。

　　

【正文】 讀 數(shù) 據(jù)寫 數(shù) 據(jù)讀 卡 號否讀 數(shù) 據(jù)寫 數(shù) 據(jù)顯 示 數(shù) 據(jù)是是否 圖 主程序流程圖 讀寫器上電后首先進行初始化，包括 IO 口、時鐘、片上外設、液晶模塊和射頻模塊的初始化。初始化完成后便操作讀寫器，看是否有卡片進入讀寫器的 天線場，若有則通過防碰撞得到其卡號并顯示出來。接著進行案件檢測，得到用戶需要的操作。若用戶讀數(shù)據(jù)就從卡片中讀出一個特定扇區(qū)的數(shù)據(jù)，若用戶想寫入數(shù)據(jù)便向特定扇區(qū)寫入特定數(shù)據(jù)。 **大學本科 畢業(yè)設計（論文） 27 開 始防 沖 撞返 回 卡 號更 新 卡 號尋 找 卡 片選 擇 卡 片讀 取 數(shù) 據(jù)驗 證 密 鑰成 功成 功成 功休 眠 卡 片失 敗返 回失 敗失 敗顯 示 數(shù) 據(jù) 圖 讀數(shù)據(jù)流程圖 讀數(shù)據(jù)流程按照 S50 卡 交互過程的讀數(shù)據(jù)流程編寫 ，詳細可以參照本章第一節(jié) 讀寫器和 S50 卡交互過程。 **大學本科 畢業(yè)設計（論文） 28 第四章 系統(tǒng)測試及結(jié)果 在整個讀寫器的硬件與軟件全部設計完成后，可以進行系統(tǒng)調(diào)試，以測試系統(tǒng)的功能。 這里的 系統(tǒng)調(diào)試是對整個讀寫器的軟硬件結(jié)合所做的綜合調(diào)試，從硬件與軟件結(jié)合的角度解決出現(xiàn)的問題。 在 系統(tǒng)調(diào)試通過后，對系統(tǒng)進行了功能 測試，并對測試結(jié)果作出結(jié)論。 本設計包括軟件和硬件兩部分，將調(diào)試分為兩步。因為硬件是軟件存在的基礎，硬件正常以后才能進行軟件檢測，所以首先是硬件電路的調(diào)試。硬件電路正確無誤后，再進入軟件的調(diào)試。首先檢查硬件電路，其中主要包括電源是否正常、單片機是否 正常工作、 TFT 液晶屏 是否能夠正常顯示，射頻讀寫器模塊能否正常工作等。其次，再通過 TFT 液晶屏 觀察單片機與射頻讀寫器模塊通訊時是否正常，這部分的調(diào)試最初只寫簡單程序，測試能否與 RF 卡建立連接，之后增加程序?qū)⒖ㄖ行蛄刑栕x出并顯示，最后增加的是卡中的信息讀寫程序。 調(diào)試完成后進行測試。首先測試其讀取距離，將卡片由遠至近靠近讀寫器，觀察 TFT 液晶屏上卡號變化，記錄下卡號剛剛顯示時兩者的距離。 圖 讀卡號 接著測試讀寫器寫信息距離。在寫入數(shù)據(jù)之前，讀出扇區(qū)數(shù)據(jù)為全 0。見圖 所示，接著按下寫入數(shù)據(jù)鍵 （程序設置為鍵 S8），觀察液晶屏，出現(xiàn)“成功”二字時的距離便為寫入距離，寫入后重新讀取的數(shù)據(jù)如圖 所示，為“ 123456789ABCDEF”，可見數(shù)據(jù)寫入沒出現(xiàn)問題。 **大學本科 畢業(yè)設計（論文） 29 圖 寫數(shù)據(jù)前讀數(shù)據(jù) 圖 寫數(shù)據(jù)后讀數(shù)據(jù) 經(jīng)測試讀寫器能讀出 S50 卡的卡號，讀出及寫入數(shù)據(jù)用戶。讀寫距離均達到 10cm左右。 **大學本科 畢業(yè)設計（論文） 30 致 謝 畢業(yè)設計完成了，在這個過程中我學到了很多東西。首先我要感謝我的導師 **，他 們 在我完成 設計和 論文的過程中，給予了我很大的幫助。 感謝四年來老師和同學們的關(guān)懷 ， 感謝朋友們 對 我 的關(guān)心 和 支持，是你們在 我的 學習 和 生活中給予我 無限的 關(guān)懷 和 幫助 。 感謝父母養(yǎng)育之恩，感謝家人對我的關(guān)心和他們對我一如既往的支持和無私的奉獻。我的每一點進步都飽含著他們的汗水和期望。 感謝所有參考文獻的作者們，他們在相關(guān)領(lǐng)域的研究成果對本文有很大的參考和啟發(fā)價值。 最后，衷心感謝評閱本論文的各位 老師 ，感謝他們付出的辛勤勞動！ 參考文獻 **大學本科 畢業(yè)設計（論文） 31 [1] 單承贛 .射頻識別 (RFID)原理與應用 .北京： 電子工業(yè)出版社 ， 2020 [2] 郭帥 .遠距離 RFID 讀卡器設計 ,大連理工大學碩士學位論文 .2020 . [3] Reinhold Ludwig, Pavel ―理論與應用 [M] .北京：電子工業(yè)出版社 .2020. [4] 龍飛 .RFID 標簽天線的設計研究 .電子科技大學碩士學位論文 .2020. [5] 談國祥． RFID 標簽天線技術(shù)研究．復旦大學碩士學位論文， 2020． [6] 楊磊 .RFID 讀寫器設計 .武漢理工大學 .2020. [7] RFID Proximity Quality Factor[Z] .PHILIPS ， 2020. [8] MFRC522 Contractless Reader IC Product data sheet .PHILIPS ， 2020. [9] Philips SheetMifare Standard Card IC MF1 IC S50 Functional Specification[Z]. [10] C8051F32x/34x USB Microcontrollers Product data sheet . Silicon Laboratories， 2020. [11] 謝處方 ,饒克謹 .電磁場與電磁波 [M].北京 :高等教育版社 ,1999. [12] 陳邦媛 .射頻通信電路 [M].北京 :科學出版社 ,2020. [13] 胡洪洲 .RFID 工作頻率指南和典型應用 .德州儀器半導體技術(shù)（上海）有限公司 .2020. [14] 崔光照 ,袁贊 ,劉沙 ,伍銀波 .基于 MFRC500 的射頻卡讀寫系統(tǒng)設計 [J],電子設計 ,2020,24:307308. [15] 徐 鋒 .電感耦合射頻卡系統(tǒng)能量和信號傳輸?shù)难芯考半娐穼崿F(xiàn) [D].上海：復旦大學 ,2020. 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An increasing number of co rporations are focusing on optimizing their supply chain efficiencies, and RFID is seen to have benefits. The application that has been driven by WalMart, the Department of Defense, and a few other RFID drivers is case and pallet load tagging for internal distribution [1]. WalMart mandated that their top 100 suppliers ply with case and palle t level tagging (915 MHz) by January ’05 [2]. This mandate has greatly accelerated adoption and development of new RFID technology. The vast majority of WalMart’s top 100 suppliers ar e merely meeting the mandate, and not benefiting internally from RFID use. However, they are buying tags, and reader/writers and other RFID technology fo r their packaging lines and distribution centers [3]. Through the more widespread use of RFID, a large amount of the hype and exaggerated promises are starting to fade away, giving more publicity to actual real world application issues that plicate usage [4]. The limit ing factors affecting RFID performance are obstacles/interference that inhibit power from reaching a passive tag. An Overview of RFID An RFID system consists of a reader or interrogator, and a tag/transponder [5]. The reader is a device that transmits a radio signal using a single or multiple antenna system and receives the data captured from a RFID tag. The received data is then sent to a personal puter (PC) for analysis and identification. A RFID **大學本科 畢業(yè)設計（論文） 33 tag can be of many shapes and forms. In most cases, the RFID tag consists of an antenna and an attached integrated circuit (IC), affixed to a substr ate. In order for a passive RFID tag to municate with an antenna/reader system, it must use a fo rm of electromagic coupling. In the case of UltraHigh Frequency (UHF) tags, farfield backscatter coupling is used for munication. Communication can be established between a passive RFID tag and reader in two ways. The first is a phenomenon called inductive coupling. Inductive coupling operates in the near field, and the electromagic energy i nduces a current in the tag antenna, charging the IC and pleting the circuit to municate with the reader. Inductive coupling only functions at a useful distance for LF (125 kHz) and HF ( MHz) bands [6]. The second method for munication is modulated backscatter coupling. Backscatter operates at UHF (100