【正文】 }。 void Rc500Ready() //初始化 RC500 void ComPcdAntenna() //響應(yīng)上位機(jī)發(fā)送的天線命令 void ComSelect() //響應(yīng)上位機(jī)發(fā)送的 A 卡鎖定命令 void ComHlta() //響應(yīng)上位機(jī)發(fā)送的 A 卡休眠命令 void ComAuthentication() //響應(yīng)上位機(jī)發(fā)送的 A 卡驗(yàn)證密鑰命令 void ComM1Read() //響應(yīng)上位機(jī)讀 M1 卡命令 void ComM1Write() //響應(yīng)上位機(jī)寫(xiě) M1 卡命令 void ComM1Decrement() //響應(yīng)上位機(jī)扣款命令 void ComM1Increment() //響應(yīng)上位機(jī)充值命令 void AnswerCommandOk() //正確執(zhí)行完上位機(jī)指令，應(yīng)答（無(wú)返回?cái)?shù)據(jù)） void AnswerOk(unsigned char *answerdata, unsigned int answernum) //正確執(zhí)行完上位機(jī)指令，應(yīng)答（有返回?cái)?shù)據(jù)） 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 void DelayMs(unsigned int _MS) //用 T2 做延時(shí)子程序 (3)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議 ISO14443A 程序源代碼： include include include include include define FSD 64 //RC500 FIFO BUFFER SIZE extern bit g_bIblock。 unsigned int MfLength。 //設(shè)備標(biāo)記 unsigned char g_cFWI。 //接收到上位機(jī)的字節(jié)數(shù) unsigned int data g_cCommand。 //正確接收到上位機(jī)指令標(biāo)志 bit g_bReceAA。//11 unsigned char code table_b[]={鉆具卡 ID:}。 //8 unsigned char code table_7[]={中心鉆 }。 鉆具出入庫(kù)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 29 參考文獻(xiàn) [1]周立功， SOPC 嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ) 教程，北京航空航天大學(xué)出版社， 20xx [2]周曉光，王曉華，射頻識(shí)別（ RFID）技術(shù)原理與應(yīng)用實(shí)例，北京，人民郵電出版社， [3]田澤，嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用教程，北京航空航天大學(xué)出版社， 20xx [4]謝志軍等譯， RFID 與傳感器網(wǎng)絡(luò)：架構(gòu)、協(xié)議、安全與集成，北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx [5]慈新新，蘇濱，王碩編著，無(wú)線射頻識(shí)別（ RFID）系統(tǒng)技術(shù)與應(yīng)用，北京：人民郵電大學(xué)， [6]李卓徽，基于 RFID 的人員身份識(shí)別及定位系統(tǒng)研制，第二炮兵工程大學(xué) 三系，西安， 710025 [7] 王運(yùn)美，李琛，馬建民著，基于 RFID 技術(shù)開(kāi)發(fā)的油田鉆具數(shù)字化管理系統(tǒng)，中國(guó)石油大學(xué)（北京），北京 102249 [8]單承贛 , 單玉峰 , 姚磊等編著 ,射頻識(shí)別（ RFID）原理與應(yīng)用，北京：電子工業(yè)出版社， [9]鄭鋒著， 51 單片機(jī)典型應(yīng)用開(kāi)發(fā)范例大全，北京：中國(guó)鐵道出版社， 20xx [10]趙建領(lǐng) , 崔昭霞編著，精通 51 單片機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)與應(yīng)用實(shí)例，北京：電子工業(yè)出版社， 20xx [11] Hunt,Albert Puglia,Mike Puglia， A Guide to Radio Frequency Identification，WILEYINTERSCIENCE,20xx 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 附 錄 附錄 A：整個(gè)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖： 圖 總體硬件結(jié)構(gòu)圖 附錄 B：部分硬件運(yùn)行圖 : （ 1）硬件歡迎界面圖： 圖 硬件歡迎界面圖 （ 2）刷卡過(guò)程中： 鉆具出入庫(kù)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 31 圖 刷卡運(yùn)行圖 附錄 C：部分源代碼： （ 1）顯示屏代碼： include include include include unsigned char code table_1[]={西南石油大學(xué)計(jì)科 }。為此，在這里向梅大成老師表示由衷的感謝和真摯的誠(chéng)意。 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 致 謝 本課題從最開(kāi)始的題目的選擇，題目的確定，到該課題涉及到的知識(shí)，整體的思路，以及電路的設(shè)計(jì)指導(dǎo)，軟件調(diào)試，到最后的論文的撰寫(xiě)和對(duì)初稿的修改等， XXX老師都給予了我悉心的指導(dǎo)。 （ 5）應(yīng)用測(cè)試軟件并沒(méi)有采用數(shù)據(jù)庫(kù)的方式來(lái)保存各種鉆具的信息，而是直接鉆具出入庫(kù)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 27 在顯示程序中用字符組來(lái)定義的各種鉆具的名稱，因此該系統(tǒng)不能夠定義太多的鉆具，程序代碼也會(huì)隨之變多，測(cè)試軟件使用數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)存儲(chǔ)更加有效。一般的上位機(jī)設(shè)計(jì)主要包括數(shù)據(jù)庫(kù)的操作，與讀寫(xiě)器的通信，以及上位機(jī)的界面的操作。經(jīng)過(guò)最后的不懈奮斗，本次系統(tǒng)終于初步完成，并且通過(guò)事實(shí)的證明，能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求的基本要求。本次課題設(shè)計(jì)的讀寫(xiě)器主要是用 RC 500 芯片制成的，采用的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議是 ISO14443A 協(xié)議，測(cè)試卡使用的是 Mifare_One(S50)卡類型。 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 5 結(jié)論 本次課題設(shè)計(jì)從總體上來(lái)說(shuō)是非常成功的，論文撰寫(xiě)的知識(shí)也是相當(dāng)?shù)呢S富的，本文不僅介紹了本次設(shè)計(jì)所用的到芯片的知識(shí)的介紹，還講述了整個(gè)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和工作原理。如果還經(jīng)常存在錯(cuò)誤，達(dá)不到預(yù)想要的效果，就必須對(duì)程序進(jìn)行修改，利用 Keil 編程軟件生成 HEX 文件，然后通過(guò) STC_ISP_V488 軟件將 HEX 文件燒寫(xiě)到硬件設(shè)備中，再重新進(jìn)行調(diào)試。 return status。 status = PcdComTransceive(pi)。 PcdSetTmo(4)。 WriteRawRC(RegChannelRedundancy,0x03)。 struct TranSciveBuffer MfComData。而且改程序 中的軟件設(shè)計(jì)主要是針對(duì)測(cè)試軟件進(jìn)行編寫(xiě)的，里面的程序大部分都是為了實(shí)現(xiàn)測(cè)試軟件的基本功能的。 for (i=1。 for (i=1。 //延時(shí) E=0。 //寫(xiě)數(shù)據(jù) RW=0。 // 延時(shí) E=0。 //0=寫(xiě)指令， 1=寫(xiě)數(shù)據(jù)； RW=0。 （ 6） 根據(jù)卡的類型顯示鉆具卡的名稱：用 disCardTYPE(unsigned char *gID)表示，根據(jù) gID[0]和 gID[1]的數(shù)值來(lái)判斷卡的類型，然后顯示該類型卡的名稱。調(diào)用寫(xiě)數(shù)據(jù)函數(shù) void WriteData(unsigned char b)，一次只能寫(xiě)一個(gè)字節(jié)的數(shù)字，所以用一個(gè) for 循環(huán)， 0 到 15 來(lái)表示。首先用字符串組定義漢字 ；然后編寫(xiě)各個(gè)函數(shù)，主要包括：寫(xiě)命令，寫(xiě)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)初始化，顯示歡迎界面，掃描卡的類型，掃描卡的序列號(hào)等。 Case 命令碼 4：功能 4 函數(shù)； break。 If（接收上位機(jī)指令的標(biāo)志） { 接收上位機(jī)指令的標(biāo)志 =0； //表示單片機(jī)接收到上位機(jī)的指令。 底層文件 ISO14443A 協(xié)議中的尋卡函數(shù)主要有兩個(gè)參數(shù)變量，第一個(gè)參數(shù)變量表示的是尋卡的方式，通常情況下有兩種情況，第一種是用 0x52 表示尋所有符合ISO14443A 協(xié)議的卡，第二種是用 0x26 表示尋未進(jìn)入休眠狀態(tài)的卡。 其次是主函數(shù)中調(diào)用顯示屏模塊函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)顯示屏的顯示： （ 1）顯示屏初始化顯示：“西南石油大學(xué)計(jì)科，請(qǐng)刷鉆具卡！”。用 BELL = 0， redled = 0 來(lái)表示。用WriteCommand（ 0x06）表示； （ 3）初始化 RC500 芯片，用的是 Rc500Ready（）來(lái)表示。該函數(shù)主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能： 功能一：設(shè)置整個(gè)系統(tǒng)的寄存器狀態(tài)，主要包括了 TMOD,PCON,SCON 等寄存器狀態(tài)的設(shè)置。最后判斷卡是否移開(kāi)，如果鉆具卡移開(kāi)，讀寫(xiě)器又處于尋卡狀態(tài)，如果沒(méi)有移開(kāi)，顯示屏仍然顯示鉆具卡的信息，不 再尋西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 卡。在主程序設(shè)計(jì)中還包括了與上位機(jī)中的程序的功能的相對(duì)應(yīng)，由于鉆具出入庫(kù)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 整個(gè)設(shè)計(jì)采用的上位機(jī)是已經(jīng)設(shè)計(jì)好的軟件，所以在主程序設(shè)計(jì)中就必須編寫(xiě)與上位機(jī)功能相對(duì)應(yīng)的功能函數(shù)。 主程序設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的主程序包括兩種情況，一種是帶有顯示屏的，另一種是沒(méi)有顯示屏的。 （ 4） 此外兩個(gè)芯片的 ALE,RST,IRQ 也是連接的，分別有地址鎖存控制信號(hào)，復(fù)位，中斷請(qǐng)求等功能，在整個(gè)微控制器中有非常重要的作用。而且使用時(shí)，直接使用STC_ISP 工具直接將 HEX 文件燒寫(xiě)進(jìn)去即可，非常簡(jiǎn)單。本次課題的設(shè)計(jì)就是采用矩形的天線線圈。本課題設(shè)計(jì)的系統(tǒng)就是采用的第一種，直接匹配的天線。其中 R為 TX1 和 TX2之間天線線圈的電阻消耗 ， C 為線圈與 TX1 和 TX2 之間的電容消耗， L 為天線線圈電感。天線獲取信號(hào)鉆具出入庫(kù)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 13 后通過(guò)天線匹配電路傳到 RC 500 芯片的 RX 引腳，然后再經(jīng)過(guò)該芯片內(nèi)部的處理，通過(guò)并行接口發(fā)出數(shù)據(jù)。經(jīng)過(guò)事實(shí)證明：對(duì)于圓形線圈的磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)說(shuō)，當(dāng)較大的天線在較遠(yuǎn)的距離處可以呈現(xiàn)出較高的磁場(chǎng)強(qiáng)度。對(duì)大多數(shù)的 RC 500 芯片來(lái)說(shuō)，都是低功耗設(shè)計(jì)，因此電子標(biāo)簽和天線之間的耦合系數(shù)必須滿足一定的值，不能相差太大，一般不能低于 。 天線模塊設(shè)計(jì) 為了能夠使讀寫(xiě)器可以向外發(fā)射無(wú)線電載波信號(hào)和接收電子標(biāo)簽發(fā)出的信號(hào)，所以必須在讀寫(xiě)器內(nèi)部設(shè)置天線模塊。 （ 1） TXD 和 RXD 引腳：這兩個(gè)引腳是與微控制器 STC89C54RD+的 TXD 和RXD 引腳相連接，實(shí)現(xiàn)微控制器控制讀寫(xiě)器與測(cè)試應(yīng)用軟件的通信。 在打印口方式下， CH341 主要用于將普通的并口打印機(jī)直接升級(jí)到 USB 總線。在異步串口方式下， CH341 提供發(fā)送使能，串口接收就緒等交互式 的速率控制信號(hào)以及常用的 MODEM 聯(lián)絡(luò)信號(hào)，用于將普通的串口直接升級(jí)到 USB 總線。 （ 4） 經(jīng)過(guò)解調(diào)和解碼后，將有效信息發(fā)送給移動(dòng)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。其中耦合模塊就是指讀寫(xiě)器與電子標(biāo)簽之間通過(guò)天線進(jìn)行耦合，通信；高頻模塊是讀寫(xiě)器在不斷地向周?chē)l(fā)射無(wú)線電波；控制模塊主要就是以 STC89C54RD+為主的微控制器；接口單元就是指 USB接口和 CH341 芯片組成的串口通信和供電。 （ 3） 通信接口以及供電選擇： 射頻讀卡系統(tǒng)與應(yīng)用軟件系統(tǒng)的通信一般有兩種情況：一種是直接采用串口進(jìn)行西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 通信，另一種是用 USB 接口與 CH341 芯片連接組成串口的功能進(jìn)行通信和供電。 系統(tǒng)總體架構(gòu) 系統(tǒng)可行性分析 （ 1） 微控制器的選擇： 對(duì)于一般的基于 RFID 做的射頻讀卡系統(tǒng)，在選擇微控制器的時(shí)候可以有兩種方案： C51 單片機(jī)中的 STC89 系列和 FPGA。除此之外， Keil 編程軟件是一個(gè) 51 系列兼容單片機(jī)C 語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，該軟件中包括了 C 編譯器，宏匯編，連接器，庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器。 鉆具出入庫(kù)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 一個(gè)好的課題設(shè)計(jì)不僅需要有好的程序設(shè)計(jì)思想，還需要適合的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，也需要適當(dāng)?shù)木帉?xiě)程序的軟件，仿真器，燒寫(xiě)器。 表 芯片支持的并口信號(hào) 總線控制信號(hào) 總線 獨(dú)立的地址和數(shù)據(jù)總線 復(fù)用的地址和數(shù)據(jù)總線 獨(dú)立的讀和寫(xiě)選通信號(hào) 控制 NRD,NWR,NCS NRD,NWR,NCS,ALE 地址 A0， A1， A2 AD0… AD5 數(shù)據(jù) D0… D7 AD0… AD7 共用的讀和寫(xiě)選通信號(hào) 控制 R/NW,NDS,NCS R/NW,NDS,NCS,AS 地址 A0， A1， A2 AD0… AD5 數(shù)據(jù) D0… D7 AD0… AD7 帶握手的共用讀和寫(xiě)選通信號(hào) 控制 — nWrite,nDStrb,nAStrb,nWait 地址 AD0… AD5 數(shù)據(jù) AD0… AD7 RC500 特性 本次設(shè)計(jì)之所以選擇該芯片作為讀寫(xiě)芯片，正是因?yàn)樵撔酒鄬?duì)于其他的芯片來(lái)說(shuō)，其獨(dú)有的特性更加適合本次設(shè)計(jì)。 w 只寫(xiě) 用于控制方式，可通過(guò)微控制器寫(xiě)入但不能讀出。不同的寄存器的位和標(biāo)志的狀態(tài)是不一樣的，這主要取決于它們的功能。包括中斷請(qǐng)求，兩個(gè)發(fā)送器，片選，讀，寫(xiě)，電源，數(shù)據(jù)總線，地址線，接收器等。方便的并行接口可以直接與任何 8 位微控制器相連接，這樣可以給讀卡器和終端的設(shè)計(jì)提供更多的靈活空間。對(duì)于不同的領(lǐng)域