【正文】 足多點通信和跳頻通信需要，工作速率為0～1Mbps，最大發(fā)射功率0dBm，外圍元件極少，內(nèi)置硬件CRC(循環(huán)冗余校驗)和點對多點通信地址控制。讀卡器通過射頻收發(fā)模塊接收到標簽數(shù)據(jù)后，微控制器將數(shù)據(jù)通過串口傳送到后方PC機中?？紤]到標簽一般面積都不會太大，這里選用帶有8051內(nèi)核的nRF24e1芯片作為發(fā)送端，外部存儲器選用25LC640存儲24e1的驅(qū)動程序，每次上電后24e1通過SPI接口從存儲器中注入驅(qū)動程序，進入工作。nRF2401的協(xié)議格式見表所示，其中前導碼是由nRF2401自動產(chǎn)生，地質(zhì)包括標簽地址和閱讀器地址，用戶數(shù)據(jù)可由用戶自定義寫入標簽的信息，CRC校驗碼可選8位或16位，也由硬件自動產(chǎn)生。 RFID系統(tǒng)的設計方案 設計方案 射頻識別系統(tǒng)的傳輸協(xié)議 由于本文設計的電子標簽為主動式標簽，在工作中所需要的能量由標簽內(nèi)的電池提供，另外標簽不需要閱讀器的激活，閱讀器和標簽之間是單向通信，為了簡化閱讀系統(tǒng)的設計，通信方式只選擇單工，即電子標簽主動地每隔一定時間向外發(fā)射代表其自身編碼的微波信號，閱讀器不向電子標簽發(fā)送指令和數(shù)據(jù)，只負責接收電子標簽的信號。不久的將來，我國射頻識別技術應用將在生產(chǎn)線自動化、倉儲管理、電子物品監(jiān)視系統(tǒng)、貨運集裝箱的識別以及畜牧管理等方面有所突破。而在我國，由于射頻識別技術起步較晚，應用的領域不是很廣，除了在中國鐵路應用的車號自動識別系統(tǒng)外，主要應用僅限于射頻卡。射頻識別技術在國外發(fā)展非常迅速，射頻識別產(chǎn)品種類繁多。目標可為各種各樣的物體，如汽車、動物，還有人類等等。使用的是固定讀卡器，可對移動的目標進行跟蹤，通常直接跟企業(yè)系統(tǒng)連接，是一種典型的目錄管理技術。而現(xiàn)在，EAS 已經(jīng)廣泛的應用在各種個樣的商品中。 商品電子防盜系統(tǒng)已經(jīng)不是一個陌生的名詞了，現(xiàn)在的各大超市和零售店中都可以看到。采用有源標簽的系統(tǒng)，其作用距離一般可以達到 30~200m 左右。在高頻 UHF 頻段，無源標簽的作用距離可達到 3～10m。實際系統(tǒng)這一指標相差很大，取決于標簽及閱讀器系統(tǒng)的設計、成本的要求、應用的需求等，范圍從 0～100m 左右。有源標簽的工作電源完全由內(nèi)部電池供給，同時標簽電池的能量供應也部分地轉(zhuǎn)換為標簽與閱讀器通信所需的射頻能量。標簽未進入工作狀態(tài)前，一直處于休眠狀態(tài)，相當于無源標簽。無源標簽沒有內(nèi)裝電池，在閱讀器的閱讀范圍之外時，標簽處于無源狀態(tài)，在閱讀器的閱讀范圍之內(nèi)時標簽從閱讀器發(fā)出的射頻能量中提取其工作所需的電能。射頻識別系統(tǒng)一般采用調(diào)幅或調(diào)頻方式。為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠距離、高速度傳輸，必須把要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號疊加在一個規(guī)則變化、信號比較強的電波上，這個過程就是調(diào)制，規(guī)則變化的電波即載波。一般地，可以利用兩個參數(shù)衡量數(shù)據(jù)在空氣介質(zhì)中傳播，即數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群蛿?shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x。電子標簽與閱讀器之間通過耦合元件實現(xiàn)射頻信號的空間（無接觸）耦合；在耦合通道內(nèi)，根據(jù)時序關系，實現(xiàn)能量的傳遞和數(shù)據(jù)的交換。 基本工作原理射頻識別系統(tǒng)的基本模型如圖 11 所示。在實際的應用中，電子標簽附著在待識別的物品上，當附著有電子標簽的待識別物品通過讀寫器可識讀范圍時，讀寫器會以無接觸的方式自動將電子標簽中的約定識別信息取出，從而實現(xiàn)自動識別物品或者自動收集物品標識信息的功能。射頻識別系統(tǒng)從狹義的角度說，由兩個部分組成，即電子標簽和讀寫器。由于射頻標簽的讀取依靠輻射電磁場而不是依靠可見光，這就克服了條碼技術由于惡劣天氣環(huán)境、條碼污損等限制帶來的識別難，甚至不能識別的問題，從而實現(xiàn)自動讀取數(shù)據(jù)的目的。目前RFID存在兩個技術標準陣營，一個是歐美的EPC標準，其RFID采用的是UHF頻段，如 902MHz~928MHz，側(cè)重于物流管理、庫存管理等；另一個是日本的UID標準，采用的頻段為 ，可用于庫存管理、信息發(fā)送與接收以及產(chǎn)品和零部件的跟蹤管理等。RFID標簽與讀寫器之間進行無線通信的頻段的國際標準達 5 種之多，分別是135KHz以下、860 MHz911 MHz（UHF）、 。其中，射頻識別(Radio Frequency Identification簡稱RFID)技術是 90 年代興起的自動識別技術?？梢赃@么說，自動識別技術是一種高度自動化的信息和數(shù)據(jù)采集技術。自動識別技術就是應用一定的識別裝置，通過被識別物品和識別裝置之間的接近活動，自動地獲取被識別物品的相關信息，并提供給后臺的計算機系統(tǒng)做后續(xù)處理的一種技術。為了解決這些問題，人們需要研究和發(fā)展了各種各樣的自動識別技術（automatic identification system, AIS），將人們從繁重且十分不精確的手工勞動中解放出來，提高了系統(tǒng)信息的實時性和準確性，從而為生產(chǎn)的實時調(diào)整、財務的及時總結(jié)以及決策的正確制定提供了正確的參考依據(jù)。如果沒有這些實際的數(shù)據(jù)支持，生產(chǎn)和決策將成為一句空話，將缺乏現(xiàn)實基礎。系統(tǒng)設計包括硬件和軟件兩部分，標簽設計為有源式，可主動發(fā)送向讀卡器發(fā)送標簽內(nèi)帶有的信息；讀卡器接收到相關信息后，由MCU芯片控制，通過串口將有效數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_PC機內(nèi)，進行相關處理。 本文首先介紹了射頻識別技術的基本工作原理，并在此基礎上設計了一個簡單的RFID系統(tǒng)，包括讀卡器和有源標簽兩部分，可以適用于停車場的車輛管理等場合?；贜RF2401的RFID讀卡系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)摘 要 射頻識別(RFID，Radio Frequency Identification)技術是一種利用無線射頻通信實現(xiàn)的非接觸式自動識別技術。與目前廣泛采用的條形碼技術相比，RFID 具有容量大、識別距離遠、識別速度快、穿透能力強、可多卡識別、抗污性強等特點，近年來越來越受到業(yè)界人士的廣泛關注。本系統(tǒng)采用無線收發(fā)一體芯片NRF2401（讀卡器用）和NRF24e1（標簽用），～。關鍵詞射頻識別 讀卡器 有源標簽 NRF2401/24e1 RS232 AT89S52正文 課題背景 RFID技術概述在我們的現(xiàn)實生活中，各種各樣的活動或事件都會產(chǎn)生這樣或那樣的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括人、物質(zhì)、財務的數(shù)據(jù)，也包括采購、生產(chǎn)和銷售中的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的采集與分析對于我們的生產(chǎn)或者生活決策來說十分重要。在信息系統(tǒng)早期，相當一部分數(shù)據(jù)的處理都是通過人工手工錄入的，這樣不僅數(shù)據(jù)量十分龐大，勞動強度大，而且數(shù)據(jù)誤碼率較高，也失去了實時的意義了。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，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。自動識別技術是以計算機技術和通信技術的發(fā)展為基礎的綜合性科學技術，它是信息數(shù)據(jù)自動識別、自動輸入到計算機的重要方法和手段。自動識別技術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、磁卡磁條技術、IC 卡技術、光學字符識別技術、射頻技術、聲音識別及視頻識別等集計算機、光、磁、物理、機電、通信技術為一體的高新技術學科。它是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。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。本課題研究的內(nèi)容為 ，其讀寫距離較遠，非常適合用于倉儲物流與供應管理，以及車庫車輛管理等等。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。廣義的射頻識別系統(tǒng)還應該包括實際應用中的后臺軟硬件，甚至包括所構(gòu)建的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡。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)的基礎保證。其中，電子標簽又稱為射頻標簽、應答器、數(shù)據(jù)載體；閱讀器又稱為讀卡器、掃描器、讀頭、讀寫器。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。由于應答器的體積、電能有限，從應答器發(fā)出的無線信號很弱，因而信號傳輸?shù)乃俣扰c傳輸?shù)木嚯x就很有限。在 RFID 系統(tǒng)中，載波一般由閱讀器發(fā)出并進行