【正文】 源能量由卡片讀寫(xiě)器天線發(fā)送電載波信號(hào)耦合到卡片上天線而產(chǎn)生電能，一般可達(dá) 2V 以上，供卡片上得 IC工作。 Mifare1 IC智能卡采用先進(jìn)的芯片制造工藝制作，內(nèi)建有高速的 CMOS EEPROM， MCU 等。按照工作頻段來(lái)劃分， RFID系統(tǒng)可分為低頻、中高頻、超高頻和微波頻段。在天線的匹配設(shè)計(jì)中必須保證產(chǎn)生一個(gè)盡可能強(qiáng)的電磁場(chǎng)，以使卡片能夠獲得足夠的能量給自己供電，而且考慮到調(diào)諧電路的帶通特性，天線的輸出能量必須保證足夠的通帶范圍來(lái)傳送調(diào)制后的信號(hào)。 ③天線（ Antenna） 射頻識(shí)別系統(tǒng)中的天線用于產(chǎn)生磁通量，而磁通量用于向無(wú)源標(biāo)簽提供能量并在讀卡器和標(biāo)簽之間傳送信息。 射頻標(biāo)簽與讀卡器之間采用雙向驗(yàn)證機(jī)制，即讀卡器驗(yàn)證射頻標(biāo)簽的合法性，同時(shí)射頻標(biāo)簽也驗(yàn)證讀卡器的合法性；處理前，標(biāo)簽要與讀卡器進(jìn)行三次互相認(rèn)證，而且在通訊過(guò)程中所有數(shù)據(jù)都加密。 ②標(biāo)簽（ Tag） RFID 標(biāo)簽是一種以無(wú)線方式傳送數(shù)據(jù)的信息載體形勢(shì)，它具有數(shù) 據(jù)處理及安全認(rèn)證等特有的優(yōu)點(diǎn)。電磁耦合與電感耦合的差別在于電磁耦合方式中得讀卡器將射頻信號(hào)以電磁波的 形式發(fā)送出去；在電感耦合方式中，讀卡器將射頻信號(hào)束縛在讀卡器電感線圈的周圍，通過(guò)交變閉合的線圈磁場(chǎng)，溝通讀卡器與射頻標(biāo)簽天線之間的射頻通道，而沒(méi)有向空間輻射電磁能量。電感耦合方式是低頻段近距離無(wú)接觸射頻識(shí)別的耦合方式。在電感耦合方式中讀卡器的天線相當(dāng)于變壓器的初級(jí)線圈，射頻標(biāo)簽的天線相當(dāng)于變壓器的次級(jí)，因而也稱電感耦合方式 為變壓器方式。 // 本課題主要研究?jī)?nèi)容及論文主要內(nèi)容 //在本課題主要 研究?jī)?nèi)容中說(shuō)明一下你所負(fù)責(zé)研究的重點(diǎn)內(nèi)容，即軟件設(shè)計(jì) 第二章 射頻識(shí)別系統(tǒng)技術(shù)及相關(guān)理論 射頻識(shí)別系統(tǒng)原理 從信息傳遞的基本原理來(lái)說(shuō)，射頻識(shí)別技術(shù)在低頻段基于變壓器耦合模型（初級(jí)與次級(jí)之間的能量傳遞及信號(hào)傳遞），在高頻段基于雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)的空間耦合模型（雷達(dá)發(fā)射的電磁波信號(hào)碰到目標(biāo)后攜帶目標(biāo)信息返回雷達(dá)接收機(jī)）。 目前， RFID 典型應(yīng)用領(lǐng)域包括：（ 1）車輛道路交通自動(dòng)收費(fèi)管理（ 2）旅客航空行包自動(dòng)識(shí)別、分揀轉(zhuǎn)運(yùn)管理（ 3）車輛出入控制（ 4） RFID 金融卡（ 5）產(chǎn)品加工過(guò)程自動(dòng)控制（ 6）物流倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)管理（ 7）門禁管理（ 8）圖書(shū)館圖書(shū)管理（ 9）防偽技術(shù)。 國(guó)內(nèi) RFID 讀卡器按照應(yīng)用場(chǎng)合的不同出現(xiàn)全面發(fā)展的態(tài)勢(shì)，有讀寫(xiě)器模塊便攜式讀寫(xiě)器、超高頻（ UHF）讀寫(xiě)器、高頻讀寫(xiě)器、雙頻標(biāo)簽讀寫(xiě)微波讀寫(xiě)器、低頻讀寫(xiě)器等各種各樣的產(chǎn)品供應(yīng)，這些產(chǎn)品有適合遠(yuǎn)距離讀寫(xiě)、有近距離讀寫(xiě)的。 RFID 技術(shù)在國(guó)外的發(fā)展較早也較快，在美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、瑞典、日本等國(guó)家目前都有成熟且先進(jìn)的 RFID 系統(tǒng)。目前第二 代身份證、公共交通等都廣泛采用了這項(xiàng)技術(shù)，超市如沃爾瑪采用電子標(biāo)簽管理商品。 RFID 讀卡器國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及前景 RFID 相比傳統(tǒng)的識(shí)別系統(tǒng)具有信息量大，通過(guò)無(wú)線通信方式可重復(fù)讀寫(xiě)數(shù)據(jù)，保密性極好，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，使用壽命更長(zhǎng)。 現(xiàn)在，射頻識(shí)別技術(shù)作為一種新型的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，也將在中國(guó)很快地普及。另外RFID 技術(shù)是一個(gè)嶄新的技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，它不僅涵蓋了微波技術(shù)與電磁學(xué)理論，而且包括通信原理及半導(dǎo)體集成電路技術(shù)，是一個(gè)多學(xué)科綜合的新興學(xué)科。 因此 ， RFID 技術(shù)已在世界各地得到廣泛的應(yīng)用，以美國(guó)、日本和歐洲的發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)該技術(shù)應(yīng)用研究已達(dá)到相當(dāng)高的水平，而我國(guó)處于豈不狀態(tài)，大多采用了引進(jìn)的技術(shù)成果。 REID 技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)、通訊等技術(shù)相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)物品跟蹤與信息共享。該技術(shù)主要是利用射頻信號(hào)通過(guò)空間耦合實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸信 息傳遞并通過(guò)所傳遞的信息達(dá)到識(shí)別目的。 關(guān)鍵詞：射頻識(shí)別，讀卡器， IC 卡， STC11F32， MFRC522 Abstract Radio frequency identification (radio frequency identification, RFID), also known as electronic tags (eTag), is an RF signal automatic target recognition and access to relevant information technology. With the advances in technology, RFID applications widening, has been involved in all aspects of people39。軟件設(shè)計(jì)包括單片機(jī)處理程序，射頻基站芯片 RC522 的基本操作、Mifare 卡操作程序設(shè)計(jì)、聲音提示及顯示部分程序等。設(shè)計(jì)采用 MFRC522 射頻讀寫(xiě)模塊在STC11F32 單片機(jī)的控制下實(shí)現(xiàn)對(duì) Mifare 卡的讀寫(xiě)訪問(wèn)操作。 本文首先分析了射頻識(shí)別技術(shù)的基本原理、研究方向和應(yīng)用情況。因此，研究、設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā) RFID 系統(tǒng)具有十分重要的理論意義和實(shí)際意義。 基于單片機(jī)的 RFID讀寫(xiě)器設(shè)計(jì) 摘 要 射頻識(shí)別（ Radiofrequency identification ， RFID） ,又稱電子標(biāo)簽（ ETag），是一種利用射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)信息的技術(shù)。隨著技術(shù)的進(jìn)步， RFID 應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大，現(xiàn)已涉及到人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)方面，并將成為未來(lái)信息社會(huì)建設(shè)的一項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)。 論文系統(tǒng)地論述了射頻識(shí)別系統(tǒng)和讀卡器的理論分析，研究了射頻識(shí)別系統(tǒng)中的許多關(guān)鍵技術(shù)，并提出了射頻識(shí)別讀卡器的設(shè)計(jì) 方案。在充分研究了射頻卡的基本原理、技術(shù)特點(diǎn)、國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后，進(jìn)而提出了基于 STC11F32單片機(jī)的射頻讀卡器系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法。 硬件部分設(shè)計(jì)主要包括單片機(jī)控制電路設(shè)計(jì)，射頻模塊設(shè)計(jì)，天線電路設(shè)計(jì)，串行通信電路設(shè)計(jì)，聲音提示及顯示電路設(shè)計(jì)等，其中詳細(xì)討論了讀卡器的軟件設(shè)計(jì)方法。論文中系統(tǒng)地討論了軟件實(shí)現(xiàn)讀卡器與 Mifare 卡之間通信所要求的請(qǐng)求應(yīng)答、防沖撞、選卡片、認(rèn)證、讀寫(xiě)等功能模塊的實(shí)現(xiàn)原理。s daily lives, and will bee a basic technology of the future information society. Therefore, research, design and development of RFID systems has important theoretical and practical significance. Discusses the theoretical analysis of radio frequency identification system and card reader to the paper system, many of the key technology of radio frequency identification system, and the design of radio frequency identification reader. This paper firstly analyzes the basic principle of radio frequency identification technology, the research direction and application. In the full study of RF Card basic principle, technical characteristics, relevant international standards, and then put forward based on STC11F32 single chip RF card reader system design method. The design adopts MFRC522radio frequency read write module in STC11F32under the control of a singlechip microputer to realize Mifare card read and write access operations. The hardware part of the design including the MCU control circuit design, design of the RF module, Antenna circuit design, circuit design of the serial munication, voice prompts and display circuit design, including detailed discussion of the reader software design methods. Software design, including the microcontroller handler, the basic operation of the RF base station chip RC522, Mifare card operating procedures, voice prompts and display part of the program. The paper discussed the request response munication between the software implementation of the reader with Mifare card required, anticollision, election card, certification, read and write function module principle. Key words:RFID, reader, IC card, STC11F32, MFRC522 目 錄 1 緒論 ……………………………………………………………… 5 課題研究的背景與意義 RFID 讀卡器國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及前景 2 射頻識(shí)別系統(tǒng)技術(shù)及相關(guān)理論 …………………………………… 7 射頻識(shí)別系統(tǒng)原理 射頻識(shí)別系統(tǒng)組成 射頻識(shí)別系統(tǒng)的分類 非接觸式 IC卡 S50 讀卡器的工作原理 3 非接觸式 IC 卡國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)………………………………………… 10 TYPEA 的初始化和防沖突 4 讀卡器系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)…………………………………………… 14 MCU 控制部分 射頻部分 天線設(shè)計(jì) 聲音提示及顯示部分 5 讀卡器系統(tǒng)軟件驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)……………………………… 16 RC522 命令集的實(shí)現(xiàn) Mifare 卡操作程序設(shè)計(jì) 軟硬件的聯(lián)合測(cè)試運(yùn)行 總結(jié)……………………………………………………………… 24 致謝 ………………………………………………………… 25 參考文獻(xiàn) …………………………………………………… 26 附錄?????????????????????? 27 第一章 緒 論 課題研究的背景與意義 射頻識(shí)別技術(shù)是二十世紀(jì)九十年代興起的一種天線的、非接觸方式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，是近幾年發(fā)展起來(lái)的前沿科技項(xiàng)目。射頻識(shí)別技術(shù)的顯著優(yōu)點(diǎn)在于非接觸性，因此完成識(shí)別工作時(shí)無(wú)需人工干預(yù)，能夠?qū)崿F(xiàn)識(shí)別自動(dòng)化且不易損壞；可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)射頻標(biāo)簽，操作快捷方便；射頻標(biāo)簽不怕油漬、灰塵污染等惡劣環(huán)境，且可以穿透非金屬物體進(jìn)行識(shí)別，抗干擾能力強(qiáng)。研究 RFID 技術(shù) ,發(fā)展 RFID 產(chǎn)業(yè)對(duì)提升社會(huì)信息化水平、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、提高人民生活質(zhì)量、增強(qiáng)公共安全與國(guó)防安全等方面產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，具有戰(zhàn)略性的重大意義。所以研究該技術(shù)已成為我國(guó)當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。因此對(duì) RFID 技術(shù)的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用研究具有深遠(yuǎn)的理論意義。典型的射頻識(shí)別應(yīng)用系統(tǒng)由非接觸式 IC卡、非接觸 式 IC 卡讀卡器和應(yīng)用系統(tǒng)組成，其中非接觸式 IC卡讀卡器是連接非接觸式 IC 卡和應(yīng)用系統(tǒng)的橋梁，是射頻識(shí)別應(yīng)用系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，而且現(xiàn)在的發(fā)展趨勢(shì)要求射頻識(shí)別系統(tǒng)要有更高的安全性，因此設(shè)計(jì)一款安全有效地讀卡器有著重要的商業(yè)價(jià)值意義。隨著技術(shù)的進(jìn)步， RFID 應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大，現(xiàn)已涉及到人們的日常生活的各個(gè)方面，并將成為未來(lái)信息社會(huì)建設(shè)的一項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)?，F(xiàn)射頻識(shí)別技術(shù)在中國(guó)還處于一個(gè)迅猛發(fā) 展的階段，前景十分廣闊，相信隨著技術(shù)越來(lái)越成熟，射頻識(shí)別技術(shù)與其它技術(shù)一樣走進(jìn)我們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)角落，使我們的生活更加方便快捷。其中低頻近距離 RFID 系統(tǒng)主要集中在125KHz 、 ，高頻遠(yuǎn)距離 RFID系統(tǒng)主要集中在 UHF頻段 915MHz、 、 UHF 頻 段遠(yuǎn)距離系統(tǒng)在北美得到了很好的發(fā)展，在歐洲有源 得到了較多的應(yīng)用， 在日本和歐洲均有較為成熟的有源 RFID 系統(tǒng)。他們都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，同質(zhì)化嚴(yán)重，各產(chǎn)品之間的差別不大，性能也相近，基本上采用讀卡器芯片加單片機(jī)的結(jié)構(gòu)，而核心技術(shù)并不在自己手中，缺乏成套系統(tǒng)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，讀卡器會(huì)朝著多功能如條碼識(shí)別、無(wú)線數(shù)