【正文】 學(xué)習(xí)的過程雖然辛苦，但也充滿不少樂趣和思考。所以一方面必須保證編程正確無誤，另外也得按要求正確操作，減少不必要的失誤，導(dǎo)致硬件出現(xiàn)問題。比如，我們在最后測試讀卡器接收模塊時，發(fā)現(xiàn)怎么也接收不到有效信號，在排除串口通訊有誤、定時器非正常工作、端口初始化錯誤等問題后，猜測可能是 24e1 和 2401 通訊協(xié)議中CRC有差別，于是將 CRC使能置 0，問題終于得到解決。 較匯編語言而言，用 C 語言編程會更容易上手，也更熟悉。 這里我們采用微帶天線，天線尺寸直接影響到發(fā)送接收的效果，設(shè)計時可參考有關(guān)資料計算； 值得注意的是， PCB板上有微帶天線的區(qū)域，另一面不能敷成地線 。 畫原理圖中，最好留出芯片的一兩個 I/O接口，接上 LED或發(fā)光二極管，用來測試芯片是否正常工作。 原理圖設(shè)計時，明確各模塊功能，主要器件的引腳要參考有關(guān)資料，不用的引腳根據(jù)資料懸空或接地。 （注意這里負電平為 1，正電平為 0） 第一組：標簽 ID 為 0x55,0x00 圖 53 標簽測試數(shù)據(jù) 1 從發(fā)生跳變的開始的 20 位： 0010101011 0000000001，每字節(jié)去頭去尾各一 bit 后，得到的正好就是 5500，和標簽 ID 一致。 接收部分 串口通訊 為測試串口正常，我們向串口發(fā)送了一系列 0xaa 和 0x55 交錯的字節(jié)，在示波器上查看串口數(shù)據(jù)的波形如下圖 52 所示。 return 1。//如果接收到正確數(shù)據(jù)包，將其存入緩沖區(qū) i++。 while(DR1 == 0) { if(ReadTimer(1) 1000) //2401 處于接收模式，等待 1s，確定是否有數(shù)據(jù)接收 { CE = 0。 2401 的數(shù)據(jù)包接收函數(shù)同樣也十分重要，其代碼如下： INT8U ReceivePacket(void) { INT8U i。 _nop_()。 _nop_()。 for(i=0。 //SPI 初始化，包括 DR1， DATA 和 SCK MOSI = 1。 //延時 200us } nRF2401 和 nRF24e1 一樣的方便之處在于，接收模式和發(fā)送模式直接可以快速轉(zhuǎn)換，只需改變配置字的最后一位即可。 ch = FRESELE1。 EA = 1。 TH0+=TIMER0H。 while(!TI)。 //定時器 1 工作方式 2，定時器 0 工作方式 1 TH1 = TIMER1。 MCU將正確的數(shù)據(jù)包通過串口 232傳送給PC機 具體實現(xiàn) 由于 nRF2401 的 ShockBurstTM 模式的配置與 nRF24e1 一樣，這里就不重復(fù)介紹。本電路中采用 LM1117 系列的穩(wěn)壓芯片，外加電容即可達到效果。 圖 43 AT89S52 控制器模塊 MAX232 本設(shè)計使用的 RS232 驅(qū)動 /接收器為MAXIM 公司的 MAX232，左圖為 MAX232 的功能實現(xiàn)電路圖，如圖所示， MAX232 擁有16 個引腳，其中有兩套通信引腳，在此只使用其中的一套： T2in， T2out， R2in， R2out。 做射頻接收模塊使用，由MCU 控制 PWR_UP、 CE 和 CS三個引腳的電平以確定其當(dāng)前工作模式，而接收到的數(shù)據(jù)則通過DR CLK1 和 DATA 這三個引腳傳給 MCU。 //發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束 Delay100us(5)。iADDR_COUNT。 //設(shè)置為發(fā)射模式 CE = 1。 //配置為發(fā)送模式 CS = 0。 CS = 1。 //發(fā)送 15 字節(jié)配置字，設(shè)為 ShockBurst 發(fā)送模式 } CS = 0。 //設(shè)為配置模式 Delay100us(0)。 SPICLK = 0。 0x20) == 0x00) 。 Nrf24e1 數(shù)據(jù)讀寫函數(shù) SpiReadWrite(b)， nRF24e1 初始化函數(shù) Init( )，發(fā)射模式設(shè)置函數(shù)SetTxMode( )雖然簡單，但很 關(guān)鍵，其代碼如下： unsigned char SpiReadWrite(unsigned char b) { EXIF amp。 啟動定時器，并進入配置模式 15 腳 DNG、 16 腳 VCC（ +5v）。由 1 1 1 14 腳構(gòu)成兩個數(shù)據(jù)通道。內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本可分三個部分： 第一部分是電荷泵電路?？臻e模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時器 /計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。在單芯片上，擁有靈巧的 8位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案 。在 CS引腳的下降沿，新送入的配置字開始工作。 當(dāng)使用 nRF2401片內(nèi)的 CRC技術(shù)時，要確保在配置字中 CRC校驗被使能，并且發(fā)送和接收使用相同的協(xié)議 。 nRF2401 的所有配置工作都是通過 CS、 CLK1 和 DATA 三個引腳完成，把其配置為ShockBurstTM收發(fā)模式需要 15字節(jié)的配置字，而如把其配置為直接收發(fā)模式只需要 2字節(jié)的配置字。 射頻數(shù)據(jù)打包 (加字頭、 CRC 校驗碼 )； 178。在接收數(shù)據(jù)時，自動把字頭和 CRC校驗碼移去。直接模式的工作方式與傳統(tǒng)射頻收發(fā)器的工作方式一樣，在發(fā)送時，收發(fā)器自動在地址碼和數(shù)據(jù)的后面添加校驗碼。另外， nRF2401 還內(nèi)置解調(diào)器、時鐘恢復(fù)數(shù)據(jù)限幅器、地址解碼器、 CRC編碼解碼 器，以及先入先出堆棧區(qū) ?？紤]到與 PC 機有串口連接，同時又不像標簽有大小限制，這里選用 nRF2401 作射頻收發(fā)，AT89S52 作微控制器，與 PC 機采用 RS232 的串口通訊協(xié)議，選用 MAX232 作電平轉(zhuǎn)換。 前導(dǎo)碼 地址位 標簽 ID CRC 位 表 21 RFID 通訊協(xié)議 系統(tǒng)各模塊的設(shè)計方案 電子標簽 微處理器存儲器射頻收發(fā)電源 圖 21 電子標簽組成 從上圖 21 可以看出，標簽部分由以下各模塊組成：射頻收發(fā)、存儲器、微控制器和電源。實現(xiàn)射頻識別技術(shù)在我國逐漸成熟、全面應(yīng)用將是一個長期的過程。在北美、歐洲、大洋洲、亞太地區(qū)及非洲南部，射頻識別技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運輸控制管理等眾多領(lǐng)域：汽車、火車等交通監(jiān)控；高速公路自動收費系統(tǒng)；停車場管理系統(tǒng)；物品管理；流水線生產(chǎn)自動化；安全出入檢查；倉儲管理；動物管理；車輛防盜等。 定位系統(tǒng) 可對目標進行定位，可提供導(dǎo)航作用。早期的 EAS 主要應(yīng)用于防止貴重物品被盜，將射頻電子標簽附在貴重商品上，讀卡器定時監(jiān)測該物品是否在商店內(nèi)，一旦監(jiān)測到物品在射頻電子標簽未被使無效之前離開了商店，便會發(fā)出警鐘。更高頻段的系統(tǒng)一般均采用有源標簽。 射頻識別系統(tǒng)的另一主要性能指標是閱讀距離，也稱為作用距離，它表示在最遠距離上，閱讀器能夠可靠地與電子標簽交換信息，即閱讀器能讀取標簽中的數(shù)據(jù)。半無源標簽內(nèi)裝有電池，但電池僅對標簽內(nèi)要求供電維持數(shù)據(jù)的電路或標簽芯片工作所需的電壓作輔助支持，標簽電路本身耗電很少。在 RFID 系統(tǒng)中，載波一般由閱讀器發(fā)出并進行調(diào)制，而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的調(diào)制也有許多方法，如用數(shù)據(jù)信息改變載波的波幅即調(diào)幅、改變載波的頻率即調(diào)頻、改變載波的相位即調(diào)相。 圖 11 射頻識別系統(tǒng) 由圖 11 可以看出，在射頻識別系統(tǒng)的工作過程中，應(yīng)答器與閱讀器之間的數(shù)據(jù)傳輸是通過空氣介質(zhì)以無線電波的形式進行的。電子標簽是射頻識別系統(tǒng)真正的數(shù)據(jù)載體，讀寫器是射頻識別系統(tǒng)實現(xiàn)的基礎(chǔ)保證。又由于不用近距離接觸，甚至閱讀距離可以長達近百米，而且電子標簽可以粘附在任何動態(tài)目標上，只要運動速度在讀寫器識別速度限制之內(nèi) ，就可以遠距離讀取運動物品標簽上的信息。五者各具特色也都有缺陷，前兩者使用最廣，但通信速度較慢，傳輸距離也不夠長，而后三者頻段高，耗電量也大。自動識別技術(shù)近幾十年來在全球范圍內(nèi)得到了迅速發(fā)展，初步形成了一個包括條碼技術(shù)、磁卡磁條技術(shù)、 IC 卡技術(shù)、光學(xué)字符識別技術(shù)、射頻技術(shù)、聲音識別及視頻識別等集計算機、光、磁、物理、機電、通信技術(shù)為一體的高新技術(shù)學(xué)科。 在計算機信息處理系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的采集是信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)，這些數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)系統(tǒng)的分析和過濾，最終成為影響我們決策的信息。 關(guān)鍵詞 射頻識別 讀卡器 有源標簽 NRF24