【正文】 作模式，即空閑模式和掉電模式； ⑨ 具有三級程序鎖定位； ⑩ AT89C51 的工作典型電源電壓為 5(1? )V； 11 AT89C51 最高工作頻率為 24MHz。其中標準型號 AT89C51 作為 AT89 系列的主流機型，在嵌入式控制系統(tǒng)中獲得廣泛應用。 Rf =14375/f0（ kHz） 5 (kΩ ) () 沈陽理工大學學士學位論文 13 圖 頻率調節(jié)電路的等效電路 微控制器 AT89C51 AT89 系列單片機是 ATMEL 公司生產的 8 位 Flash 單片機。由振蕩頻率 f0 ,可用式（ ）計算出電阻 Rf。 圖 穩(wěn)定的 5V 電源 圖 穩(wěn)定的雙電源 （ 2）振蕩器 片內振蕩器的頻率可由饋入 RF 引腳的電流控制，頻率調節(jié)電路如圖 所示。其中 +5V 單電源是一般常用的。 沈陽理工大學學士學位論文 12 圖 U2270B 的內部結構圖 下面簡單介紹各功能快。 ⑧有為微控制器供電的輸出端。 ⑥與微控制器有兼容的接口。 ④可由 5V 的穩(wěn)壓電源或車輛蓄電池供電。 ② fosc 為 125kHz 時，典型的數據傳送率為 5kb/s。引腳說明見表 。圖 是 U2270B 與 EM4100 組建的低頻 RFID 系統(tǒng)結構示意圖。U2270B 制作的基站適合對前面介紹的 EM4100 及其兼容的那些類型的標簽。 基站芯片 U2270B U2270B 是低頻 RFID 讀寫基站的一款專用集成電路，由德國 Temic 公司生產（已轉入 ATMEL 公司）。前兩種方式的波特率是載波頻率（ RF）的 64或 32 分之一。有三種掩膜編碼方式可用。當 64 位數據串輸出后，這個序列輸出又重復進行，直到掉電為止。位 D00～ D03 和 D10～ D13 是客戶特定的識別碼。最后一行是 4 列的偶校驗位。由于數據和奇偶校驗的結合，這種序列不可能在數據串中重復出現。 圖 EM4100 內部結構框圖 （ 1）存儲器陣列 EM4100 的存儲器是 EEPROM，存儲容量為 64 位，分 5 組信息： 9 位用于前導，10 行奇偶校驗位（ P0～ P9）， 4 列偶校驗位（ PC0～ PC3）， 40 個數據位（ D00～ D93），還有一個停止位 S0 設置為邏輯 0，見圖 。 芯片的內部數據框圖如圖 所示。通過開通和斷開調制電路，該芯片將發(fā)送出原先在工廠就寫入存儲陣列的 64 位信息。EM4100 芯 片為非接觸式，無源，只讀芯片，中心工作頻率為 125kHz。本課題介紹的是比較普及的EM4100 只讀型標簽芯片和 U2270B 基站（閱讀器）芯片。 圖 2ASK 信號 的接收系統(tǒng)組成方框圖 t)) ] c o s ( wnTg ( ta[t)S( t) c o s ( w( t)S csn nc2 A S K ???沈陽理工大學學士學位論文 8 3 125kHz 的 RFID 系統(tǒng) 125kHz 的 RFID 系統(tǒng)屬于低頻 RFID 范圍。抽樣值大于 a/2 時，判為“ 1”。 開關電路 cos(wct) S(t) S2ASK(t) S2ASK(t) cos(wct) S(t) (a) 模擬調制法 （ b） 鍵控法 圖 2ASK 信號的產生 （ 3） 2ASK 信號的解調 2ASK 信號的解調可以采用非相干解調（包絡檢波法）和相干解調（同步檢測法）兩種方式來實現，如圖 所示。圖 (a)是通過二進制基帶 信號序列S(t)與載波直接相乘而產生 2ASK 信號的模擬調制法。 （ 1） 2ASK 信號的時域表達 假定載波信號 C(t)=cos(wct)， 設信息源發(fā)出的序列是由二進制符號 0 和 1 組成，假設 0 符號出現的概率為 P,1 符號出現的概率為 1P，二者彼此獨立。下面做簡要介紹。二進制調制常分為二進制幅移鍵控（ 2ASK）、二進制頻移鍵控 (2FSK)和二進制相移鍵控 (2PSK 和 2DPSK)三種。 RFID 系統(tǒng)使用的方式是數字調制方式。調制后所得的信號稱為已調信號或頻帶信號。 數字調制技術 在實際通信中大多數信道都具有帶通傳輸特性，不能直接傳輸基帶信號，必須借助載波調制進行頻率搬移，將數字基帶信號變成適于信道傳輸的數字頻帶信號。它在每個碼元間隔中心點都存在電平跳變，所以含有豐富的定時信息，且沒有直流分量，編碼過程也簡單。編碼規(guī)則之一為：“ 0”用“ 01”兩位碼來表示，“ 1”用“ 10”兩位碼來表示。 曼徹斯特碼（ Manchester 碼），又稱為雙相碼。在 RFID 系統(tǒng)中常用的碼型有曼徹斯特碼和米勒碼。 原始信號必須經過編碼變換為一定碼型的基帶信號后才適合在信道中傳輸。 基帶中的編碼 一般終端設備 （如計算機，單片機）產生的電信號為單極性碼 ，這種信號稱為原始電信號。信息發(fā)出的信號未經調制或頻譜交換，直接在有效頻帶與信號頻譜相對應的信道上傳輸的通信方式稱為數字信號的基帶傳輸。由于閱讀器與標簽之間的信息傳遞是雙向的，所以相應的信號編碼單元，調制器，解調器以及信號譯碼單元在閱讀器和標簽之間都存在。 閱讀器 天線 標簽 計算機系統(tǒng) 沈陽理工大學學士學位論文 5 圖 從信號傳遞角度考慮的 RFID 系統(tǒng)前向鏈路簡明框圖 從通信過程來看，閱讀器的命令（二進制數據）首先要經過信號編碼，轉換成一定碼型的基帶信號（高低電平），然后經過調制器調制成射頻載波信號通過天線信道傳遞給 RFID 標簽， RFID 標簽中的解調器對調制信號進行解調，以再生基帶信號。 電磁反向散射耦合方式一般適用于高頻、微波工作的遠距離射頻識別系統(tǒng)。電感耦合方式的典型工作頻率為 125kHz。 標簽與閱讀器之間的耦合大致分為電感耦合和電磁反向散射耦合。 標簽與閱讀器之間的耦合通過天線完成。 沈陽理工大學學士學位論文 4 一個 RFID 系統(tǒng)的基本組成如圖 所示。 閱讀 器可以設計為手持式或固定式。也實現將標簽返回的信號進行解調，提取標簽回送的數據。 閱讀器包含有 RFID 模塊（發(fā)送器和接收器）、控制單元以及閱讀器天線。 RFID 標簽可以做成卡狀、環(huán)狀、鑰匙扣等多種形式。它能夠接受并發(fā)送信號，與外部的電磁波相互作用并進行數據傳輸。 （ 1）電子標簽 電子標簽（ Tag），也稱應答器（ answer）、射頻卡（ radio card）、感應卡（ induction card）、智能卡（ smart card）或非接觸式 IC 卡（ contactless IC card）等。我國超高頻標簽產品的應用剛剛興起，還未開始規(guī)模生產，產業(yè)鏈尚未形成。中國已經將 RFID 技術應用于鐵 路車號識別、身份證和票證管理、動物標識、特種設備與危險品管理、公共交通以及生產過程管理等多個領域。 沈陽理工大學學士學位論文 2 射頻識別技術在中國的發(fā)展 中國人口眾多、經濟規(guī)模不斷擴大， RFID 技術有著廣闊的應用前景。 韓國主要由產業(yè)資源部和情報通信部來推動 RFID 技術的發(fā)展。 日本在 RFID 研究領域起步較早，政府也將 RFID 作為一項關鍵的技術 來發(fā)展。目前，美國的交通、車輛管理、身份識別、生產線自動化控制，倉儲管理及物資跟蹤等領域已經開始逐步應用 RFID 技術。 Symbol 等公司已經研發(fā)出同時 可以閱讀條形碼和 RFID 的掃描器。 國際射頻識別技術應用狀況 RFID 在國外發(fā)展的很快。即不需在識別系統(tǒng)與識別對象之間建立機械或光學接觸，利用射頻信號通過空間耦合（交變磁場或電磁場）實現無接觸信息傳遞并達到識別目標的技術。 射頻識別技術（ Radio Frequency Identification,RFID）是 20 世紀 90 年代開始興起的一種自動識別技術。 decode 沈陽理工大學學士學位論文 III 目 錄 1 緒論 ....................................................................1 射頻識別技術簡介 .........................................................................................................1 國際 射頻識別技術應用狀況 .........................................................................................1 射頻識別技術在中國的發(fā)展 .........................................................................................2 2 RFID 系統(tǒng)的工作原理 ...........................................................................................................3 RFID 系統(tǒng)的組成 .........................................................................................................3 基 本工作原理 .................................................................................................................4 編碼與調制 .....................................................................................................................4 基帶中的 編碼 ..........................................................................................................5 數字調制技術 ..........................................................................................................6 3 125kHz 的 RFID 系統(tǒng) .............................................................................................................8 只讀型芯片 EM4100 ......................................................................................................8 基站芯片 U2270B ...........................................................................................................9 微控制器 AT89C51 .......................................................................................................13 單片機的基本組成 ................................................................................................13 引腳排列及功能 ....................................................................................................15 存儲器結構 ............................................................................................................17 單