RFID课程设计报告
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2．课程设计题目描述和要求
（1）RFID 实验系统组成
（2）RFID 实验系统工作过程
接通阅读器电源后，高频振荡器产生 13.56MHz 方波信号，经功率放大器放 大后输送到天线线圈，在阅读器的天线线圈周围会产生高频强电磁场。当应答器 线圈靠近阅读器线圈时，一部分磁力线穿过应答器的天线线圈，通过电磁感应， 在应答器的天线线圈上产生一个高频交流电压，该电压经过应答器的整流电路整 流后再由稳压电路进行稳压输出直流电压作为应答器单片机的工作电源，实现能 量传送。
LOOP: MOV A,R0 MOV C,P MOV TB8,C MOV SBUF,A
WAIT: JBC TI,NEXT SJMP WAIT
NEXT: ACALL DELAY SJMP LOOP
DELAY: MOV R7,#0AH DEL: MOV R6,#0FFH DJNZ R6,$
;设置工作方式 2 ;SMOD=0 波特率不加倍
LT：测试输入端，当 BI=1，LT=0 时，译码输出全为 1， 不管输入 DCBA 状态如何，七段均发亮，显示“8”。它主要 用来检测数码管是否正常。
Ya~Yb：为数据输出端，即译码输出端，输出为高电平 1 有效。 VDD：正电源。 VSS：接地。
3.4 实验程序代码
1.应答器发码程序
MOV SCON ,#80H MOV PCON ,#00H MOV R0,#86H
实验系统高频载波和能量的传送； （2）应用通信原理课程知识，设计编码、ASK 调制、解调、解码及显示部分
电路与相应软件程序，实现 RFID 实验系统数据信息的传送； （3）撰写课程设计报告，提交测试结果。
-2-
五、进程安排
序号 时间安排
内容
备注
讲解课程设计内容及要求、RFID 实验
周一 系统的工作原理和系统结构、RFID 实验
应答器单片机在通电之后进入正常工作状态，会不停的通过输出端口向外发 送数字编码信号。单片机发送的有高低电平变化的数字编码信号到达开关电路
-5-
后，开关电路由于输入信号高低电平的变化就会相应的在接通和关断两个状态进 行改变。开关电路高低电平的变化会影响应答器电路的品质因素和复变阻抗的大 小。通过这些应答器电路参数的改变，会反作用于阅读器天线的电压变化，实现 ASK 调制（负载调制）。
《 通信专业电子系统课程设计 A》 课程设计报告
题 目： 院 （系）： 专业班级： 学生姓名： 学 号： 同组学生： 指导教师：
射频识别课程设计 信息科学与工程学院
20 15 年 1 月 1 日至 20 15 年 1 月 8 日 武昌首义学院制
通信专业电子系统课程设计 A 任务书
一、设计（调查报告/论文）题目 RFID 实验系统设计与制作。
发生变化继而产生一定频率和幅值的矩形脉冲和方波。
②高频功率放大器 本实验系统采用由高频晶体管 C2655 组成的丙类功率放大器 。电路结构如
-7-
下图所示
高频功率放大器
③包络检波电路（电路图如下图所示）
脉冲电压的目的。
检波过程，主要是利 用二极管的单向导电特 性和检波负载 RC 的充放 电过程。利用电容两端电 压不能突变只能充放电
分析。
5
周五 撰写课程设计报告。
六、主要参考资料
胡长阳、高烽等编.射频识别（RFID）实验教程.华中科技大学武昌分校出 版.2010.10.
指导教师（签名）：
20 年 月 日
-3-
目录 通信专业电子系统课程设计 A 任务书.....................................- 2 2．课程设计题目描述和要求................................................... - 5 -
在阅读器中，由检波电路将经过 ASK 调制的高频载波进行包络捡波，并将高 频成分滤掉后将包络还原为应答器单片机所发送的数字编码信号送给阅读器上 的解码单片机。解码单片机收到信号后控制与之相连的数码管显示电路将该应答 器所传送的信息通过数码管显示出来，实现信息传送。
3. 电路原理图
3.1 RFID 实验系统电路图 （1）阅读器电路图
-9-
XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。
④CD4511
A 0~A3：二进制数据输入端，即为为 8421BCD 码输入端。 BI：消隐输入控制端，当 BI=0 时，不管其它输入端状态如何，七段数码管均处于 熄灭（消隐）状态，不显示数字。
LE：锁定控制端，当 LE=0 时，允许译码输出。 LE=1 时 译码器是锁定保持状态，CD4511 输出被保持在 LE=0 时的数 值。
Baidu Nhomakorabea-8-
一卡通余额，并将其译码和显示输出。P1.3、P1.4 分别作为 2 位八段数码管的 片选输出，P1.0、P1.1、P1.5、P1.6 分别连接 CD4511 的四个数据输入端。四位 的二进制 BCD 码输入 4511 后，经过解码转换为 1 位的十进制数，并控制一个共 阴极的数码管显示数字。P1.3 控制个位数的输出，P1.4 控制十位的输出。当 2051 有译码输出时，两个数码管所显示的数字就会由初始化的“00”变为相应的数 值，并停留一秒。
-4-
1. 课程设计目的
（1）熟悉和掌握 RFID 的一般组成和工作原理； （2）认识 RFID 技术的特点及优势； （3）初步了解到 RFID 的应用现状和前景； （4）通过实验熟练掌握 RFID 实验系统各工作部分的工作原理、高频电路的 一般调试方法； （5）进一步巩固实际动手能力，培养严谨的实验作风。
;取发送数据 ;奇偶位送 TB8
;读取数据 ;判断发送是否结束，TI=1 时跳转 ; TI=0 时,在次此循环 ;延时
;延时
- 10 -
DJNZ R7,DEL RET END
2.阅读器解码程序
ORG 000H LJMP MAIN ORG 0023H LJMP INTERUPUT MAIN: MOV P1,#00H MOV R0,#86H MOV SCON,#90H MOV PCON,#00H CLR RI SETB EA LOOP: SJMP DISPLAY SJMP LOOP INTERUPUT:CLR RI MOV A,SBUF MOV C,P JNC LPO
（1）RFID 实验系统组成.................................................... - 5 （2）RFID 实验系统工作过程............................................ - 5 3. 电路原理图........................................................................... - 6 3.1 RFID 实验系统电路图.................................................. - 6 -
；接收中断标志清零 ；读取接收数据 ；进位为零则判断接收未结束将数据 ；送入 86H，接收结束则中断返回 ；进位为 1 判断接收未结束中断返回 ；接收结束则将数据送入 86H ；中断返回
的特性来达到平滑
④比较电路（比较电路由 LM358 组成，如下图所示）
比较器主要是用来对输入 波形进行整形，可以将正弦波或 任意不规则的输入波形整形为 方波输出。滤除检波波形中杂波 的干扰，避免因为电压太小而造 成单片机会因为无法识别而不 能解码或解码错误。
比较电 路
⑤解码显示模块 当 2051 接收到应答器发送的编码信息后，2051 中存储有该应答器所对应的
1
系统的设计、制作、调试方案。
XG206
发放 RFID 实验系统套件。学生查阅
周二 资料，提出电路安装方案，完成高频载
2
波产生和传送系统电路安装。
XG206
学生调试高频载波产生和传送系统 周三 电路，完成编码、ASK 调制、解调、解 3
码及显示部分电路安装与相应软件程 序设计。
学生调试编码、ASK 调制、解调、解 周四 码及显示部分电路，并对测试结果进行 4
（1）阅读器电路图........................................................- 6 （2）应答器电路图........................................................- 7 3.2 RFID 实验系统各组成部分工作原理（阅读器部分）- 7 3.3 RFID 实验系统主要芯片资料...................................... - 9 3.4 实验程序代码.............................................................. - 10 1.应答器发码程序........................................................- 10 2.阅读器解码程序........................................................- 11 3.5 实验步骤.......................................................................- 12 3.6 电路调试过程.............................................................. - 13 3.6.1 阅读器部分.........................................................- 13 3.6.2 应答器部分.........................................................- 13 3.6.3 检波与比较电路的检测与调整........................ - 15 3.7 调试电路遇到的问题.................................................. - 15 4.总结....................................................................................... - 16 参考资料：............................................................................... - 16 -
二、设计（调查报告/论文）主要内容 RFID 实验系统阅读器和应答器系统硬件与软件部分，包括正弦波振荡器、
高频功率放大器、信号耦合与应答器供电、编码、数字调制、数字解调、解码及 显示部分电路与相应软件程序的设计、制作、调试。
三、原始资料 RFID 实验系统套件。
四、要求的设计（调查/论文）成果 （1）应用通信电子线路课程知识，设计高频载波产生和传送系统，实现 RFID
JNB RB8,TEMP MOV R0,A RETI
LPO: JB RB8,TEMP MOV R0 ,A
TEMP: RETI DISPLAY::MOV A,R0
CLR P1.4 SETB P1.3 LCALL DISP LCALL DELAY CLR P1.3
；系统初始化 ；串口工作方式 2，并允许接收 ；置 SMOD=0，波特率不加倍 ；开串口中断
译码显示模块
3.3 RFID 实验系统主要芯片资料
①74HC04 六反相器（引脚图） ②LM358 电路结构和引脚功能图
74HC04 六反相器
LM358
③AT89C2051 引脚排列图
P1 口：P1 口是一组 8 位双向 I/O 口。 P3 口：P3 口的 P3.0——P3.5、P3.7 是带有内部上 拉电阻的 7 个双向 I/O 口。 RST：复位输入 XTAL1：振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输 入端。
-6-
（2）应答器电路图
3.2 RFID 实验系统各组成部分工作原理（阅读器部分）
①高频振荡器 本实验系统采用的石
英晶体与门电路构成的 多谐振荡器。多谐振荡器 是一种自激振荡电路，该 电路接通电源后利用电 容的充放电，当输入电压 达到与非门的阀值电压 VT 时，门的输出状态即
13.56MHz 载波信 号产生模块
（1）RFID 实验系统组成
（2）RFID 实验系统工作过程
接通阅读器电源后，高频振荡器产生 13.56MHz 方波信号，经功率放大器放 大后输送到天线线圈，在阅读器的天线线圈周围会产生高频强电磁场。当应答器 线圈靠近阅读器线圈时，一部分磁力线穿过应答器的天线线圈，通过电磁感应， 在应答器的天线线圈上产生一个高频交流电压，该电压经过应答器的整流电路整 流后再由稳压电路进行稳压输出直流电压作为应答器单片机的工作电源，实现能 量传送。
LOOP: MOV A,R0 MOV C,P MOV TB8,C MOV SBUF,A
WAIT: JBC TI,NEXT SJMP WAIT
NEXT: ACALL DELAY SJMP LOOP
DELAY: MOV R7,#0AH DEL: MOV R6,#0FFH DJNZ R6,$
;设置工作方式 2 ;SMOD=0 波特率不加倍
LT：测试输入端，当 BI=1，LT=0 时，译码输出全为 1， 不管输入 DCBA 状态如何，七段均发亮，显示“8”。它主要 用来检测数码管是否正常。
Ya~Yb：为数据输出端，即译码输出端，输出为高电平 1 有效。 VDD：正电源。 VSS：接地。
3.4 实验程序代码
1.应答器发码程序
MOV SCON ,#80H MOV PCON ,#00H MOV R0,#86H
实验系统高频载波和能量的传送； （2）应用通信原理课程知识，设计编码、ASK 调制、解调、解码及显示部分
电路与相应软件程序，实现 RFID 实验系统数据信息的传送； （3）撰写课程设计报告，提交测试结果。
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五、进程安排
序号 时间安排
内容
备注
讲解课程设计内容及要求、RFID 实验
周一 系统的工作原理和系统结构、RFID 实验
应答器单片机在通电之后进入正常工作状态，会不停的通过输出端口向外发 送数字编码信号。单片机发送的有高低电平变化的数字编码信号到达开关电路
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后，开关电路由于输入信号高低电平的变化就会相应的在接通和关断两个状态进 行改变。开关电路高低电平的变化会影响应答器电路的品质因素和复变阻抗的大 小。通过这些应答器电路参数的改变，会反作用于阅读器天线的电压变化，实现 ASK 调制（负载调制）。
《 通信专业电子系统课程设计 A》 课程设计报告
题 目： 院 （系）： 专业班级： 学生姓名： 学 号： 同组学生： 指导教师：
射频识别课程设计 信息科学与工程学院
20 15 年 1 月 1 日至 20 15 年 1 月 8 日 武昌首义学院制
通信专业电子系统课程设计 A 任务书
一、设计（调查报告/论文）题目 RFID 实验系统设计与制作。
发生变化继而产生一定频率和幅值的矩形脉冲和方波。
②高频功率放大器 本实验系统采用由高频晶体管 C2655 组成的丙类功率放大器 。电路结构如
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下图所示
高频功率放大器
③包络检波电路（电路图如下图所示）
脉冲电压的目的。
检波过程，主要是利 用二极管的单向导电特 性和检波负载 RC 的充放 电过程。利用电容两端电 压不能突变只能充放电
分析。
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周五 撰写课程设计报告。
六、主要参考资料
胡长阳、高烽等编.射频识别（RFID）实验教程.华中科技大学武昌分校出 版.2010.10.
指导教师（签名）：
20 年 月 日
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目录 通信专业电子系统课程设计 A 任务书.....................................- 2 2．课程设计题目描述和要求................................................... - 5 -
在阅读器中，由检波电路将经过 ASK 调制的高频载波进行包络捡波，并将高 频成分滤掉后将包络还原为应答器单片机所发送的数字编码信号送给阅读器上 的解码单片机。解码单片机收到信号后控制与之相连的数码管显示电路将该应答 器所传送的信息通过数码管显示出来，实现信息传送。
3. 电路原理图
3.1 RFID 实验系统电路图 （1）阅读器电路图
-9-
XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。
④CD4511
A 0~A3：二进制数据输入端，即为为 8421BCD 码输入端。 BI：消隐输入控制端，当 BI=0 时，不管其它输入端状态如何，七段数码管均处于 熄灭（消隐）状态，不显示数字。
LE：锁定控制端，当 LE=0 时，允许译码输出。 LE=1 时 译码器是锁定保持状态，CD4511 输出被保持在 LE=0 时的数 值。
Baidu Nhomakorabea-8-
一卡通余额，并将其译码和显示输出。P1.3、P1.4 分别作为 2 位八段数码管的 片选输出，P1.0、P1.1、P1.5、P1.6 分别连接 CD4511 的四个数据输入端。四位 的二进制 BCD 码输入 4511 后，经过解码转换为 1 位的十进制数，并控制一个共 阴极的数码管显示数字。P1.3 控制个位数的输出，P1.4 控制十位的输出。当 2051 有译码输出时，两个数码管所显示的数字就会由初始化的“00”变为相应的数 值，并停留一秒。
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1. 课程设计目的
（1）熟悉和掌握 RFID 的一般组成和工作原理； （2）认识 RFID 技术的特点及优势； （3）初步了解到 RFID 的应用现状和前景； （4）通过实验熟练掌握 RFID 实验系统各工作部分的工作原理、高频电路的 一般调试方法； （5）进一步巩固实际动手能力，培养严谨的实验作风。
;取发送数据 ;奇偶位送 TB8
;读取数据 ;判断发送是否结束，TI=1 时跳转 ; TI=0 时,在次此循环 ;延时
;延时
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DJNZ R7,DEL RET END
2.阅读器解码程序
ORG 000H LJMP MAIN ORG 0023H LJMP INTERUPUT MAIN: MOV P1,#00H MOV R0,#86H MOV SCON,#90H MOV PCON,#00H CLR RI SETB EA LOOP: SJMP DISPLAY SJMP LOOP INTERUPUT:CLR RI MOV A,SBUF MOV C,P JNC LPO
（1）RFID 实验系统组成.................................................... - 5 （2）RFID 实验系统工作过程............................................ - 5 3. 电路原理图........................................................................... - 6 3.1 RFID 实验系统电路图.................................................. - 6 -
；接收中断标志清零 ；读取接收数据 ；进位为零则判断接收未结束将数据 ；送入 86H，接收结束则中断返回 ；进位为 1 判断接收未结束中断返回 ；接收结束则将数据送入 86H ；中断返回
的特性来达到平滑
④比较电路（比较电路由 LM358 组成，如下图所示）
比较器主要是用来对输入 波形进行整形，可以将正弦波或 任意不规则的输入波形整形为 方波输出。滤除检波波形中杂波 的干扰，避免因为电压太小而造 成单片机会因为无法识别而不 能解码或解码错误。
比较电 路
⑤解码显示模块 当 2051 接收到应答器发送的编码信息后，2051 中存储有该应答器所对应的
1
系统的设计、制作、调试方案。
XG206
发放 RFID 实验系统套件。学生查阅
周二 资料，提出电路安装方案，完成高频载
2
波产生和传送系统电路安装。
XG206
学生调试高频载波产生和传送系统 周三 电路，完成编码、ASK 调制、解调、解 3
码及显示部分电路安装与相应软件程 序设计。
学生调试编码、ASK 调制、解调、解 周四 码及显示部分电路，并对测试结果进行 4
（1）阅读器电路图........................................................- 6 （2）应答器电路图........................................................- 7 3.2 RFID 实验系统各组成部分工作原理（阅读器部分）- 7 3.3 RFID 实验系统主要芯片资料...................................... - 9 3.4 实验程序代码.............................................................. - 10 1.应答器发码程序........................................................- 10 2.阅读器解码程序........................................................- 11 3.5 实验步骤.......................................................................- 12 3.6 电路调试过程.............................................................. - 13 3.6.1 阅读器部分.........................................................- 13 3.6.2 应答器部分.........................................................- 13 3.6.3 检波与比较电路的检测与调整........................ - 15 3.7 调试电路遇到的问题.................................................. - 15 4.总结....................................................................................... - 16 参考资料：............................................................................... - 16 -
二、设计（调查报告/论文）主要内容 RFID 实验系统阅读器和应答器系统硬件与软件部分，包括正弦波振荡器、
高频功率放大器、信号耦合与应答器供电、编码、数字调制、数字解调、解码及 显示部分电路与相应软件程序的设计、制作、调试。
三、原始资料 RFID 实验系统套件。
四、要求的设计（调查/论文）成果 （1）应用通信电子线路课程知识，设计高频载波产生和传送系统，实现 RFID
JNB RB8,TEMP MOV R0,A RETI
LPO: JB RB8,TEMP MOV R0 ,A
TEMP: RETI DISPLAY::MOV A,R0
CLR P1.4 SETB P1.3 LCALL DISP LCALL DELAY CLR P1.3
；系统初始化 ；串口工作方式 2，并允许接收 ；置 SMOD=0，波特率不加倍 ；开串口中断
译码显示模块
3.3 RFID 实验系统主要芯片资料
①74HC04 六反相器（引脚图） ②LM358 电路结构和引脚功能图
74HC04 六反相器
LM358
③AT89C2051 引脚排列图
P1 口：P1 口是一组 8 位双向 I/O 口。 P3 口：P3 口的 P3.0——P3.5、P3.7 是带有内部上 拉电阻的 7 个双向 I/O 口。 RST：复位输入 XTAL1：振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输 入端。
-6-
（2）应答器电路图
3.2 RFID 实验系统各组成部分工作原理（阅读器部分）
①高频振荡器 本实验系统采用的石
英晶体与门电路构成的 多谐振荡器。多谐振荡器 是一种自激振荡电路，该 电路接通电源后利用电 容的充放电，当输入电压 达到与非门的阀值电压 VT 时，门的输出状态即
13.56MHz 载波信 号产生模块