【正文】 factor, the system adopts a simple tag to stimulate the reader part. The system operates in the form of MCU and Radio chip. The core MCU is MSP430F2232 from TI pany in America, and the Radio chip is nRF905 from Nordic corporation in Norway. Generally speaking, the system is just a simple munication system. The system utilizes the data transmitted between the reader and the tag, and bines the peripheral circuits of alarming equipment to achieve the goal of wireless alarming. Key Word: RFID MSP430 NRF905 Wireless Communication MCU 目 錄 前言 ............................................................. 1 第一章 緒論 ...................................................... 2 課題背景 ................................................................. 2 無線射頻識(shí)別技術(shù)概述 ..................................................... 2 課題進(jìn)展 ................................................................. 4 后話 ..................................................................... 4 第二章 芯片簡介 .................................................. 5 單片機(jī)芯片 MSP430F2232 ................................................... 5 射頻芯片 NRF905 .......................................................... 6 數(shù)據(jù)編碼 ................................................................. 9 GFSK 數(shù)據(jù)調(diào)制 ........................................................... 10 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ............................................. 12 系統(tǒng)硬件組成 ............................................................ 12 系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) ............................................................ 12 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ............................................. 20 程序語言介紹 ............................................................ 20 機(jī)器語言 .......................................................... 20 匯 編語言 ............................................................ 20 高級(jí)語言 ............................................................ 20 C語言程序設(shè)計(jì)流程 ...................................................... 21 MSP430F2232 編程基礎(chǔ)簡介 ................................................ 21 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和程序存儲(chǔ)器地址空間 ...................................... 21 MSP430F2232 寄存器介紹 .............................................. 22 程序流程圖 .............................................................. 24 系統(tǒng)源代碼 .......................................................... 26 本章小結(jié) ................................................................ 26 第五章 系統(tǒng)仿真調(diào)試 ............................................. 27 仿真軟件介紹 ............................................................ 27 仿真步驟 ................................................................ 28 仿真說明 ................................................................ 28 結(jié) 論 .......................................................... 29 參考文獻(xiàn) ........................................................ 30 致 謝 ........................................................ 31 天津理工大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 1 前言 近二三十年來，自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在全球范圍內(nèi)得到了迅猛的發(fā)展，初步形成了一個(gè)涵蓋條碼識(shí)別技術(shù)，射頻設(shè)別技術(shù)，生物特征識(shí)別技 術(shù)，圖像識(shí)別技術(shù)以及磁識(shí)別技術(shù)等的計(jì)算機(jī)，光，電，通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為一體的高技術(shù)學(xué)科。系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用單片機(jī)加射頻芯片的方式，其中，單片機(jī)選用美國 TI 公司的 MSP430F2232，射頻芯片采用挪威 Nordic 公司的 ，此系統(tǒng)為一簡單的通信系統(tǒng)。 基于 MSP430 單片機(jī)的無線報(bào)警鎖設(shè)計(jì) 摘要 本系統(tǒng)是一個(gè)基于單片機(jī)的短距離無線報(bào)警系統(tǒng)，主要由閱讀器 (reader)和電子標(biāo)簽（ tag)兩大部分組成。其中，閱讀器部分為此系統(tǒng)的主體，考慮到系統(tǒng)成本問題，此次設(shè)計(jì)中采用電子標(biāo)簽來模擬閱讀器。系統(tǒng)利用閱讀器與電子標(biāo)簽之間來回傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，再結(jié)合特定的報(bào)警裝置外圍電路，從而達(dá)到無線報(bào)警的目 的。射頻識(shí)別（ RFID）技術(shù)作為一種先進(jìn)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，被認(rèn)為是二十一世紀(jì)十大重要技術(shù)之一，在生產(chǎn)制造，銷售流通，公共安全等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。本課題正是RFID 技術(shù)在安全領(lǐng)域的一個(gè)具體應(yīng)用。以 MSP430F2232 為核心，利用 nRF905 進(jìn)行數(shù)據(jù) 的接收及發(fā)送。 天津理工大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2 第一章 緒論 課題背景 射頻識(shí)別（ RFID）技術(shù)是今年來隨著無線電技術(shù)和大規(guī)模集成電路的普及應(yīng)用而出現(xiàn)的一項(xiàng)先進(jìn)的自動(dòng)識(shí)別和數(shù)據(jù)采集技術(shù)，使用 RFID 技術(shù)，可以利用無線電波對(duì)人，動(dòng)物和貨物等被識(shí)別對(duì)象進(jìn)行高效率的自動(dòng)識(shí)別。基于 RFID 技術(shù)的應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)和實(shí)施部署涉 及多學(xué)科 、 多領(lǐng)域的知識(shí)與方法，涉及信息 、 制造 、 材料 、 裝備及工藝等諸多前沿和高科技領(lǐng)域，涵蓋的技術(shù)包括無線通信 、 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 、控制理論 、 信息系統(tǒng)和管理科學(xué)等。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題正是基于以上所述而提出來的。 RFID 技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多 個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。 電子標(biāo)簽具有智能讀寫和加密通信的功能，通過無線電波與讀寫設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。閱讀器可以將主機(jī)的讀寫命令傳送到電子標(biāo)簽，再從主機(jī)發(fā)往電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)加密，然后將電子標(biāo)簽返回的數(shù)據(jù)解密后送到主機(jī)。 RFID 發(fā)展歷史 RFID 技術(shù)的前身可以追溯到第二次世界大戰(zhàn)期間，當(dāng)時(shí)該技術(shù)被英軍用于識(shí)別敵我雙方的飛機(jī)。后來，信息技術(shù)，如晶體管集成電路，微處理芯片，通信網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)的發(fā)展，拉開了 RFID 技術(shù)的研究序幕。 RFID 的應(yīng)用于 20世紀(jì) 60 年代應(yīng)運(yùn)而生，出現(xiàn)了商 用 RFID 系統(tǒng) —— 電子商品監(jiān)視設(shè)備 EAS。 天津理工大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 3 20 世紀(jì) 70 年代， RFID 技術(shù)成為人們研究的熱門課題，各機(jī)構(gòu)都開始致力于 RFID 技術(shù)的開發(fā)。雖然世界各地開發(fā)者的方向有所不同，但是美國，法國，意大利，西班牙，挪威以及日本等國家都在不同程度，不同應(yīng)用領(lǐng)域安裝和使用了RFID 系統(tǒng)。借助于電子收費(fèi)系 統(tǒng)，出現(xiàn)了一些新功能的 RFID 技術(shù)。 RFID 技術(shù)在我國也有了一定范圍的應(yīng)用。由此，各種射頻識(shí)別技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用十分迅猛。根據(jù)標(biāo)簽獲取電能方式的不同，可以把標(biāo)簽分為有源標(biāo)簽，無源標(biāo)簽和半有源標(biāo)簽。 （ 2） 無源標(biāo)簽 內(nèi)部不帶電池，要靠外界提供能量才能正常工。 2 根據(jù)標(biāo)簽的工作頻率分類 從應(yīng)用概念來說，電子標(biāo)簽的工作頻率也就是射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作頻率，是其最重要的特點(diǎn)之一。 RFID 按應(yīng)用頻率的不同分為低頻（ LF）、高頻（ HF）、超高頻（ UHF），相對(duì)應(yīng)的代表性頻率分別為：低頻 135KHz 以下、高頻 、超高 頻 860M~960MHz RFID 的應(yīng)用領(lǐng)域 車輛自動(dòng)識(shí)別治理 :鐵路車號(hào)自動(dòng)識(shí)別是射頻識(shí)別技術(shù)最普遍的應(yīng)用。在車輛高速通過收費(fèi)站的同時(shí)完成繳費(fèi)，解決了交通的瓶頸問題，提高了車行速度，避免擁堵，提高了收費(fèi)結(jié)算效率。以射頻識(shí)別技術(shù)為核心的集裝箱自動(dòng)識(shí)別，成為全球范圍最大的貨物跟蹤治理應(yīng)用。隨著射頻識(shí)別技術(shù)在開放的物流環(huán)節(jié)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的研究開發(fā)，物流業(yè)將成為射頻識(shí)別技術(shù)最大的受益行業(yè)。射頻識(shí)別卡的功能相當(dāng)于電子錢包，實(shí)現(xiàn)非現(xiàn)金結(jié)算。 生產(chǎn)線產(chǎn)品加工過程自動(dòng)控制 :主要應(yīng)用在大型工廠的自動(dòng)化流水作業(yè)線上，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、監(jiān)視，提高生產(chǎn)效率，節(jié)約成本。在大型養(yǎng)殖廠，可通過采用射 頻識(shí)別技術(shù)建立飼養(yǎng)檔案、預(yù)防接種檔案等，達(dá)到高效、自動(dòng)化治理牲畜的目的，同時(shí)為食品安全提供了保障。 RFID 的市場前景 雖然 RFID 技術(shù)在應(yīng)用中仍然存在一些問題，分析家們依然認(rèn)為 RFID 具有巨大的市場潛力和廣闊的發(fā)展空間。據(jù)權(quán)威咨詢機(jī)構(gòu)研究報(bào)告稱：到 2021 年全球 RFID 市場將達(dá)到 3000 億美元。 4 完成電路調(diào)試及軟件調(diào)試工作 。 6 完成論文初稿。所以，這設(shè)計(jì)不能做到盡善盡美，需要老師和同學(xué)們多提出些意見。 天津理工大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 5 第二章 芯片簡介 單片機(jī)芯片 MSP430F2232 MSP430 系列 單片機(jī) 是美國 德州儀器 (TI)1996 年開始推向市場的一種 16 位超低功耗的混合信 號(hào)處理器