MHz RFID读写器设计与制作
915MHz_RFID读写器的设计与实现
915MHz_RFID读写器的设计与实现
近年来,射频识别(RFID)技术在物联网、供应链管理、仓储物流等领域得到了广泛的应用。
为了满足不同应用场景的需求,本文设计并实现了一种915MHz_RFID读写器。
首先,我们对915MHz_RFID读写器的硬件进行了设计。
该读写器采用了915MHz的射频模块,以实现对RFID标签的读写功能。
采用高频段的射频模块可以实现较远距离的读取和写入操作。
此外,读写器还配备了一块LCD显示屏,用于显示读取到的标签信息和操作状态。
为了保证读写器的稳定性和可靠性,我们还设计了稳压电源和保护电路。
其次,我们对读写器的软件进行了开发。
读写器的软件主要包括两个部分:上位机软件和嵌入式软件。
上位机软件负责与读写器进行通信,发送读写指令并接收读取到的标签信息。
嵌入式软件负责控制射频模块的工作,实现对标签的读写操作。
为了提高读写器的性能和稳定性,我们采用了多线程技术,使得上位机软件和嵌入式软件可以并行运行。
最后,我们对设计的读写器进行了实验验证。
实验结果表明,该读写器具有较好的性能和稳定性。
它可以在较远距离范围内读取和写入标签信息,并且能够准确地显示读取到的标签信息和操
作状态。
此外,读写器的读写速度较快,能够满足实际应用的需求。
综上所述,本文设计并实现了一种915MHz_RFID读写器。
该读写器具有较好的性能和稳定性,能够满足不同应用场景的需求。
未来,我们将进一步优化读写器的设计,提高其性能和功能,为RFID技术的应用提供更好的支持。
RFID读写器简介与设计要求
RFID读写器简介和设计要求
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(1)控制模块。
控制模块由ASIC组件和微处理器组成。微处理 器是控制模块的核心部件。ASIC组件主要用来 完成逻辑加密的过程,如对读写器与电子标签 之问的数据流进行加密,以减轻微处理器计算 过于密集的负担。对ASIC的存取,是通过面向 寄存器的微处理器总线实现的。
RFID读写器简介和设计要求
射频识别技术首先在低频得到应用和推广。低频 读写器主要工作在125kHz,可以用于门禁考勤、 汽车防盗和动物识别等方面。
6.2.1基于U2270B芯片的读写器
U2270B芯片是ATMEL公司生产的基站芯片,该基站 可以对一个非接触式的IC卡进行读写操作。 U2270B基站的射频频率工作在100~150kHz的范围 内,在频率为125kHz的标准情况下,数据传输速 率可以达到5 000b/s。
读写器的软件已经由生产厂家在产品出厂时固 化在读写器中。软件负责对读写器接收到的指令 进行响应,并对电子标签发出相应的动作指令。 软件负责系统的控制和通信,包括控制天线发射 的开关、控制读写器的工作模式、控制数据传输 和控制命令交换。
RFID读写器简介和设计要求
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2.读写器的硬件
读写器的硬件一般由天线、射频模块、控制模块 和接口组成。控制模块是读写器的核心,一般由 ASIC组件和微处理器组成。控制模块处理的信 号通过射频模块传送给读写器天线,由读写器天 线发射出去。控制模块与应用软件之间的数据交 换,主要通过读写器的接口来完成。
平时,MCU工作于低功耗状态,标签因为没有能量而处 于休眠状态;
当按下键盘上的工作按钮时,MCU被换醒,同时激活 U2270B开始工作,U2270B的两个天线端子通过线圈将能 量传输给外界;
125kHzRFID读写器的硬件设计_
中国高新技术企业
125kHz RFID 读ห้องสมุดไป่ตู้器的硬件设计
文 / 王萍 曾宝国
【摘 要 】 射 频 识 别 (R FID ) 是 利 用 无 线 方 式 对 电 子 数 据 载 体 ( 电 子 标 签 ) 进 行 识 别 的 一 种 新 兴 技 术 。本 文 针 对 工 作 频 率 为 125kHz 的 电 子 标 签 AT88FR 256- 12 , 介 绍 了 其 识 读 系 统 的 组 成 及 读 写 终 端 的 硬 件 设 计 。 【关 键 词 】 R FID 读 写 器 硬 件 设 计
4 结束语 以上是本人在计算机机房工作多年中, 所总结的计算机故障及 维护的一些处理方法。前面我们已提到过计算机是高精密设备, 它 的 维 护 与 保 养 是 繁 重 的 、复 杂 的 , 希 望 这 些 方 法 能 给 每 位 计 算 机 用 户提供方便, 减少不必要的经济损失。
(作者单位系陕西理工学院计算机科学与技术系)
射 频 识 别 技 术 (RFID)是 近 年 迅 速 发 展 起 来 的 一 项 新 技 术 , 它 利 用 射 频 信 号 通 过 空 间 耦 合 (交 变 磁 场 或 电 磁 场 )实 现 非 接 触 式 信 息 传 递 , 达 到 自 动 识 别 目 的 。 与 接 触 式 IC 卡 和 条 形 码 识 别 技 术 相 比 , 射 频 识 别 技 术 最 大 的 优 势 在 于 特 别 适 合 对 数 量 大 、分 布 区 域 广 的 信 息 进 行 智 能 化 管 理 和 高 效 快 捷 地 运 作 , 因 此 在 物 流 、交 通 航 运 、自 动 收 费、服务领域等方面有着广泛的应用前景。 针对工作频率为 125kHz 的 电 子 标 签 AT88FR256 - 12 , 本 文 介 绍 了 其 识 读 系 统 的 组 成 及读写终端的硬件设计。
高频RFID阅读器课程设计
高频RFID阅读器课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解高频RFID阅读器的基本工作原理,掌握其核心组成部分及功能。
2. 学会使用高频RFID阅读器进行数据读取、写入和存储。
3. 了解高频RFID技术在生活中的应用场景,认识到其对社会发展的意义。
技能目标:1. 能够独立操作高频RFID阅读器,完成数据的读取与写入。
2. 学会分析高频RFID阅读器在实际应用中遇到的问题,并提出解决方案。
3. 掌握高频RFID阅读器与其他电子设备的连接与协同工作方法。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对高频RFID技术及物联网应用的兴趣,激发他们的探究欲望。
2. 增强学生的团队协作意识,提高他们在实际操作中的沟通与协作能力。
3. 引导学生关注新技术对社会发展的贡献,培养他们的创新精神和责任感。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,侧重于学生动手操作能力和实际问题解决能力的培养。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础知识,对新技术充满好奇,喜欢动手实践。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调操作技能的培养,同时关注学生情感态度价值观的引导。
将课程目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 高频RFID阅读器原理- 理解RFID技术基本原理- 掌握高频RFID阅读器的组成与功能- 学习高频RFID的工作频率、数据传输速率等关键技术参数2. 高频RFID阅读器操作与应用- 学习阅读器与标签的通信过程- 掌握数据读取、写入和存储的方法- 实践高频RFID阅读器在不同场景下的应用3. 高频RFID阅读器在实际应用中的问题及解决方案- 分析常见问题,如信号干扰、读取距离限制等- 探讨解决方案,提高阅读器的稳定性和可靠性4. 高频RFID阅读器与其他设备的连接与协同工作- 学习阅读器与计算机、智能手机等设备的连接方法- 探索高频RFID阅读器在物联网中的应用案例教学大纲安排:第一课时:高频RFID阅读器原理及组成第二课时:高频RFID阅读器操作方法第三课时:高频RFID阅读器在实际应用中的问题及解决方案第四课时:高频RFID阅读器与其他设备的连接与协同工作教学内容与教材关联性:本教学内容依据教材中关于高频RFID阅读器的相关章节,结合实际案例进行组织,确保内容的科学性和系统性。
900MHzRFID读写器研究与实现的开题报告
900MHzRFID读写器研究与实现的开题报告题目:900MHz RFID读写器研究与实现一、选题背景随着物联网技术的不断发展和普及,RFID技术也得到了广泛的应用和发展。
RFID技术是一种无线通信技术,能够实现对物品的追踪、识别和管理。
而900MHz RFID技术可以在更远距离、更高速度、更复杂环境下实现对物品的追踪和管理,具有更大的潜力和应用前景。
因此,本课题以900MHz RFID技术为研究对象,旨在研究和实现一种基于900MHz RFID技术的读写器,为物联网技术的推广和应用做出贡献。
二、研究内容和目标1. 研究900MHz RFID技术的基本原理和特点。
2. 研究900MHz RFID读写器的工作原理和实现方式。
3. 设计和实现一种基于900MHz RFID技术的读写器,包括硬件和软件设计。
4. 对研制的读写器进行测试和评估,比较其与现有读写器的性能差异。
5. 提出优化和改进措施,为进一步完善900MHz RFID技术的应用和推广提供参考。
三、研究方法和技术路线1. 研究900MHz RFID技术的基本原理和特点,包括频率调制、信号传输、天线设计等方面,通过文献资料和实验方法进行研究。
2. 研究900MHz RFID读写器的工作原理和实现方式,包括读写器的硬件、软件和算法设计,通过仿真和实验方法进行验证。
3. 设计和实现一种基于900MHz RFID技术的读写器,包括电路设计、PCB设计、编程等方面,通过仿真、实验和测试方法进行验证。
4. 对研制的读写器进行测试和评估,包括性能测试、系统集成测试等方面,比较其与现有读写器的性能差异。
5. 提出优化和改进措施,包括硬件和软件方面的改进,为进一步完善900MHz RFID技术的应用和推广提供参考。
四、预期成果1. 研究900MHz RFID技术的基本原理和特点,深入了解该技术的特点和应用范围。
2. 研究900MHz RFID读写器的工作原理和实现方式,了解读写器的硬件、软件和算法设计。
RFID读写器制作
RFID实训产品
对学生的要求
要求学生学习完《物联网技术》课程之后,具备 RFID的基本知识
2、RFID的基本知识
2.1 RFID读写器的种类介绍 2.2 RFID工作原理 2.3 基于13.56MHz工作频率的实践制作
13.56Mhz RFID 射频读卡器制作目标 2.1 实训总目标 每位学生制作一个 13.56MHz 读卡器,学习并掌 握 1.物联网感知设备工作过程 2.射频无线通信及单片机制作与应用 3.射频芯片控制程序的编写 4.调试13.56MhzRFID 射频读卡器设备 重定义。
《RFID读卡器制作与应用开发实训》 1、实训目的 2、原理说明 3、实验准备 4、制作步骤 5、实验总结
RFID技术
RFID系统如图 所示,由三部 分组成: 电子标签 (Tag) 天线 (Antenna) 阅读器 (Reader)
1、实训目的
RFID是物联网专业知识的主要内容 学生缺乏实际动手能力 实训是全过程训练,不是实验 完整实训全过程需要10-20学时 读写器制作一般是20学时,具体分配(生产实 习8学时—设计,制作,焊接;实训课程12学时 —程序软件调试,一卡通应用开发调试)。还鼓 励自制RFID读卡器做大学生创新大赛,毕业设计 要求:每人自做一个RFID读卡器,会软硬件
对物联网专业学生实训的要求
每位学生制作一个13.56MHz读卡器,学习并掌握 1、物联网感知设备工作过程 2、单片机制作与应用 3、射频芯片控制程序的编写 4、调试RFID设备 5、对CDIO整体设计步骤体验(CDIO代表构思( Conceive)、设计(Design)、实现(Implement )和运作(Operate),它以产品研发到产品运行的 生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程 之间有机联系的方式学习工程)。
高频RFID读写器的设计与实现
高频RFID读写器的设计与实现RFID(Radio Frequency Identification)技术已经成为现代物流、供应链管理和智能交通领域中的重要组成部分。
高频RFID读写器作为RFID系统的核心设备之一,其设计与实现对于提高物流运输效率、降低人工成本具有重要意义。
本文将介绍高频RFID读写器的设计原理、硬件组成和软件实现过程,并探讨如何优化读写器的性能和功能。
高频RFID读写器的设计原理是基于无线电信号的传输和接收。
它通过天线向RFID标签发送电磁信号,然后接收标签反射回来的信号,最终将标签的数据传输到计算机系统中进行识别和处理。
在设计高频RFID读写器时,需要考虑天线设计、射频信号处理和通信协议等方面。
首先,天线是高频RFID读写器的重要组成部分。
为了实现较长的传输距离和高效的数据传输,天线的质量和配置需要得到精心设计。
合适的天线材料、形状和尺寸对读写器的性能有很大的影响。
同时,天线的布置和定位也需要考虑到RFID标签的方向性和灵敏度要求,以确保高频RFID读写器能够稳定地读取和写入标签信息。
其次,射频信号处理是高频RFID读写器设计中的重要环节。
射频模块负责将计算机产生的信号转换成天线可以接收和发送的射频信号,并将天线接收到的射频信号转换成数字信号供计算机处理。
在射频信号处理过程中,需要考虑信号的调节、放大、滤波以及与标签的通信协议等因素,以确保读写器能够稳定高效地与RFID标签进行通信。
最后,高频RFID读写器的软件实现是实现功能和性能的关键。
软件部分通常包括驱动程序、通信协议、数据处理和用户界面等模块。
驱动程序用于控制读写器的硬件操作,确保读写器能够正常工作。
通信协议用于与标签进行交互,确保数据的可靠传输和识别。
数据处理模块负责解析和处理读写器读取到的数据,将其提供给上层系统进行进一步处理和应用。
用户界面模块用于提供友好的图形界面,方便用户操作和配置读写器。
在优化高频RFID读写器的性能和功能方面,可以采取多种策略。
一种高频rfid读写器的设计
99电子技术Electronic Technology电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering1 引言(Introduction)射频识别技术(Radio Frequency Identification ,RFID )是一种非接触的自动识别技术,其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)传输特性,实现对被识别物体的自动识别。
RFID 技术具有非接触识别、快速读写、移动识别、多目标识别等特点,广泛应用于自动识别、物品物流管理、公共信息服务等领域。
射频识别系统由读写器和电子标签两部分组成。
读写器能将标签中的信息读出,或向标签写入其所需的信息,其由微控制器、射频基站芯片、天线和一些外围阻容器件组成。
本文所设计的高频RFID 读写器能够快速准确的对电子标签进行识别和对内存数据的进行读出或写入操作,并将数据送入计算机终端进行有关数据处理。
2 硬件电路设计读写器的硬件构成框图如图1所示,其由接口电路、控制单元、射频模块、天线等四部分构成。
上位机通过接口电路向控制单元发送读/写卡等命令,并接收来自控制单元的数据。
控制单元根据具体程序控制射频模块操作。
射频模块将读写器欲发往标签的数据进行调制,经由发射天线发送出去或将天线上接收的标签返回信号进行解调,提取出标签回送的数据。
2.1 单片机外围电路设计单片机外围电路包括蜂鸣器电路、LED 电路、串行接口电路、复位电路、晶振电路等。
蜂鸣器和LED 指示灯在开机、读写卡片时起提示作用;串行接口电路用于实现读写器和上位机之间的通信。
电路设计如图2所示。
2.2 射频模块电路的设计2.2.1 RC500芯片与AT89S52的硬件连接单片机通过对 RC500 特殊寄存器的读写来控制RC500。
RC500的中断请求端IRQ ,接单片机的外部中断INT0。
片选信号禁止引脚NCS ,接单片机的P2.0。
1356MHzRFID读写器设计与制作
.RFID技术及应用实训报告题目: 13.56MHz RFID读写器设计与制作班级:学号:姓名:指导教师:二〇一五年七月一日..目录第1章 RFID读写器的设计与制作 (1)1.1 读写器组成与分析 (1)1.2 读写器原理图与PCB设计 (2)1.2.1 读写器原理图 (2)1.2.2 读写器PCB设计 (5)1.3 读写器装配与功能测试 (5)1.3.1 装配 (5)1.3.2 功能调试 (6)第2章 RFID上位机软件开发与调试 (7)2.1 数据访问层设计与实现 (7)2.1.1 数据访问层设计 (7)2.1.2 实现过程及代码分析 (7)2.2 窗体表示层设计与实现 (7)2.2.1 设计与实现 (7)总结 (10)..第1章 RFID读写器的设计与制作1.1 读写器组成与分析13.56MHz RFID读写器广泛用于校园一卡通,公交自动收费系统等。
读写器一般由单片机最小系统电路、Mifare读写接口电路、天线匹配电路、声光提示电路、USB转串口通信接口电路及电源电路组成。
如图1-1所示。
图1-1 读写器的组成单片机最小系统由STC89C52单片机,时钟电路和复位电路组成,其中时钟电路与单片机的14,15号引脚相连,复位电路与单片机的4号引脚相连;Mifare读写接口电路的C4、C5、X2构成振荡电路,提供给MF RC500的时钟作为同步系统编码器和解码器的时基。
MF RC500的5,7和29引脚分别为射频信号收发端,需通过天线匹配电路连接天线;天线匹配电路利用变压器原理实现读写器和无源标签之间的能量传递和双向发送数据,因此要求读写器与标签一样,要有天线线圈;读卡器在读卡时需要声光提示,电路中三极管Q1、电阻R5、蜂鸣器Buz1构成声音提示电路,由单片机的P1.0口控制,在P1.0口输出低电平时,Buz1蜂鸣;发光二极管D1、电阻R4构成光提示电路,由单片机的P1.7口控制,在P1.7口输出低电平时,D1点亮。
RFID标签天线及读写器设计制造
RFID标签天线及读写器设计制造RFID(Radio Frequency Identification)技术是一种使用无线电频率进行数据传输和识别的技术。
它通过将信息存储在RFID标签中,然后使用RFID读写器来读取和写入标签上的数据。
在RFID系统中,天线是非常重要的组成部分,它负责将无线电信号传输到标签并接收标签返回的响应信号。
因此,合理设计和制造RFID标签天线及读写器对于正确识别和读取标签上的信息至关重要。
首先,我们先来看一下RFID标签天线的设计制造。
RFID标签天线通常由导电材料制成,如铜、铝或银,以便良好地传导电流。
RFID标签天线的形状可以是圆形、方形、矩形等,具体的形状取决于应用场景和具体需求。
通常,天线的长度(L)和宽度(W)是设计时需要考虑的重要参数,它们的选择会直接影响到天线的电性能和尺寸。
在设计RFID标签天线时,关键的参数是标签的工作频率。
RFID系统通常采用不同的频段来工作,其中常用的频率包括LF(低频,125 kHz)、HF(高频,13.56 MHz)、UHF(超高频,860-960 MHz)和Microwave(微波,2.45 GHz)。
不同的频段对应着不同的天线尺寸和工作特性。
例如,LF和HF 频段的RFID天线通常较小,而UHF频段的RFID天线通常较大。
此外,天线的劈尔因子(Q factor)也是一个非常重要的参数,它决定了天线的性能和带宽。
一般来说,RFID标签天线的制造过程包括选择导电纸、绘制天线图案、进行蚀刻和测量等步骤。
在选择导电纸时,需要考虑其电导率、厚度和柔韧性等因素。
绘制天线图案时,可以使用传统的印刷技术,如喷墨打印或丝网印刷,以及先进的微细加工技术,如电子束曝光或激光刻蚀。
蚀刻过程是将标签天线图案转移到导电材料上的关键步骤,它可以使用湿式蚀刻或干式蚀刻等方法进行。
最后,需要使用测试设备对标签天线的电性能进行测量和调整,以确保其符合设计要求。
读写器的设计与制作
读写器的设计与制作实训报告5射频识别读写器的设计与制作一、实验目的1掌握13.56MHz RFID 射频识别读写器硬件设计2理解物联网感知设备工作过程3掌握单片机的制作与应用方法4掌握读写器件说明书的能力。
5掌握射频芯片控制程序的编写6掌握单片机开发环境Keil uVision3 的使用7掌握单片机程序下载软件的使用8会正确调试RFID设备二、实验原理射频读识别读写器硬件原理、单片机开发环境Keil uVision3 、ISO/IEC15693和14443等国际标准协议。
三、实验环境射频识别读写器元器件、单片机开发环境Keil uVision3、单片机程序下载软件、焊接工具和材料、电子标签、电脑。
四、实验内容13.56MHz RFID 射频识别读写器硬件设计与制作、调试,射频芯片控制程序的编写,单片机控制程序的编写与调试、寻卡操作、数据显示。
五、实验步骤1确定RFID读卡器的设计与制作的技术参数工作电压:5V(4.1V-5.5V),工作频率:13.56MHz,工作温度:-10℃~60℃作用距离:2-8cm,数据传输速率:106Kbps,读写时间:1-2ms,输出端口:RS-232 安全要求:数据加密及双向密码验证、防冲突算法支持协议:ISO 14443A\B、ISO 15693;标签类型:Mifare S50射频卡、ICode、STM、TI等;标签容量:1K2 13.56MHz RFID 射频识别读写器硬件电路设计RFID系统主要由三部分组成::电子标签(Tag)、天线(Antenna)和读写器(Reader)。
射频识别读写器是 RFID 系统的信息控制和处理中心,主要负责与应答器的双向通信,同时接受来自主机的控制命令,通常由射频模块、控制处理模块(智能模块)和天线模块三个模块组成。
图1射频读写器电路设计模块射频模块可分为发射通道和接收通道两部分,主要作用是对射频信号进行处理,产生射频能量用于读写器和应答器。
一种UFH频段RFID读写器的硬件设计与实现
市 场虽然 才起步 , 但 在居 民身份证 、 公 交售票 、 高 速 公 路
收 费 和 校 园 管 理 等 方 面 已 经 取 得 r长 足 的 进 展 , R F I D 已 经 开 始 逐 步 深 入 到 我 们 生 活 的 各 个 方 面 。 本 文 针 对 R F I D 的一些硬 件模 块 , 设 计 了相 应 的 接 1 : 3电 路 , 组 合 成
Ab s t r a c t :I n v i e w o f s o me h a r d w a r e mo d u l e o f RF I D, i t d e s i g n s t h e c o r r e s p o n d i n g i n t e r f a c e c i r c u i t , wh i c h c o mb i n e s i n t o a
R F I D 读 写 器 。其 工 作 频 率 为 8 5 0 MH z ~ 9 3 0 MHz , 有 效识 读 距 离达 8 I l l 。实验 表 明 , 该 产 品运 行 稳 定 、 效
果 良好 。
关 键 词 :超 高 频 ; RF I D; AR M
中 图 分 类 号 :T P 3 9 1 . 4 4 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1 6 7 4 — 7 7 2 0( 2 0 1 3) 1 7 — 0 0 2 2 — 0 2
L E D s l I I X P 4 2 5处 理 器 f
电源 管理 D e b u g
放 大 板
G P I O ]} 6 4 M B F L a s h 射 l 频 采 集 处 理 板
U S B接 口l f C P U L L R P [ ( 3 _ 3 V + 电源+ D e b u g )
RFID 读写器的设计
RFID 读写器的设计0 引言射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)是利用感应、电磁场或电磁波为传输手段,完成非接触式双向通信,获取相关数据的一种自动识别技术。
射频识别卡最大的优点就在于非接触,因此完成识别工作时无须人工干预,适于实现自动化且不易损坏,可识别高速运动物体并可同时识别多个射频卡,操作快捷方便。
目前,射频识别技术己经广泛使用,准备接替目前许多人工完成的工作程序。
RFID 技术是一个崭新的技术应用领域,它不仅涵盖了射频技术,还包含了射频技术、密码学、通信原理和半导体集成电路技术,是一个多学科综合的新兴学科。
因此,对 RFID 技术的认识和研究具有深远的理论意义。
随着21世纪数字化时代的到来,基于远程信息化网络管理技术和移动商务的社会需求,RFID 技术智能管理系统将在各个领域中发挥巨大的作用。
RFID 技术正在成为一个新的经济增长点,在全球范围内蔓延开来,研究开发 RFID 技术有着巨大的经济效益和社会意义。
一个典型的 RFID 系统一般由 RFID 标签、读写器以及计算机系统等部分组成。
其中 RFID 标签中一般保存有约定格式的编码数据,用以惟一标识标签所附着的物体。
与传统的识别方式相比,RFID 技术无需直接接触、无需光学可视、无需人工干预即可完成信息输入和处理,且操作方便快捷。
能够广泛应用于生产、物流、交通、运输、医疗、防伪、跟踪、设备和资产管理等需要收集和处理数据的应用领域,并且认为是条形码标签的未来代替品。
RFID 系统的工作原理框图。
读写器通过天线发送出一定频率的射频信号:当 RFID 标签进入读写器工作场时,其天线产生感应电流,从而 RFID 标签获得能量被激活并向读写器发出自身编码等信息;读写器接收到来自标签的载波信号,对接收的信号进行解调和解码后送至计算机主机进行处理;计算机系统根据逻辑运算判断该标签的合法性,针对不同的设定做出相应的处理和控制,发出指令信号;RFID 标签的数据解调部分从接收到的射频脉冲中解调出数据并送到控制逻辑,控制逻辑接收指令完成存储、发送数据或其他操作。
论超高频RFID读写器的设计
论超高频RFID读写器的设计摘要:在国际上运用的较为管饭的识别技术莫过于超高频射频识别系统,该抗干扰性强、穿透性强、读写速度快、标识速度快等优势受到各个领域的青睐,尤其是物流行业。
关键词:RFID;超高频;读卡器引言:RFID技术(Radio Frequency Identification),又被称为无线射频识别技术,是目前全球先进通信技术中的一种。
RFID产业是全球关注的热点产业之一,其中UHF频段RFID系统设计是其中的核心部分,该技术具有尺寸小、抗干扰性强、穿透性强、读写速度快、标识速度快等优势受到各个领域的青睐,尤其是物流行业。
一、读卡器读卡器一般由射频信号处理模块、基带信号处理模块、控制单元以及和外部设备连接的接口模块等组成。
射频信号处理模块主要实现三大功能:一是通过天线发射足够功率的射频电磁波,以激发电子标签并为其提供能量;二是对发射信号进行调制,然后将已调制的信号数据转化为电磁波传送给标签;三是接收并解调来自电子标签的射频信号。
为了处理往来于应答器的两个方向上的数据流,射频信号处理模块有两个不同的信号通道,传送到电子标签中去的数据通过发射电路分支,而来自于电子标签的数据通过接收电路分支处理。
控制单元的主要功能:与上层应用软件进行通信,并执行应用软件发来的命令;控制与电子标签的通信过程;信号的编码与解码。
对于某些特定系统还有以下的附加功能:执行防碰撞算法;对电子标签与读卡器之间要传送的数据进行加密和解密;进行电子标签和读卡器之间双向的身份验证。
二、RFID读写器的硬件设计2.1 RFID读写器的发射部分RFID读写器发射部分工作流程如下:首先,将ARM微处理器的工作频率设定在合适的数值内,锁相环频率合成器便会向功率分配器传输指令进行控制。
功率分配器在接受带传输指令后,便会将信号转化为本振频率(Local Oscillator)的若干分路,将其中的一条分路发送至混频器,另一分路发送至系统的接收电路,接收电路的信号转化为变频的本振信号。
超高频RFID无源读写器的硬件设计与实现
为8 5 0 — 9 3 0 M Hz 、 有 效 识 读 距 离达 8 m的 R F I D读 写 器 . 实验 表 明 . 所研 发 的 产 品运 行 稳 定 、 效 果 良好 。
关键 词 :超 高频 ;RF I D;ARM;设 计
中 图分 类 号 : T P 3 0 2
文献标识码 : A
Ab s t r a c t :RF I D u l t r a - h i g h f r e q u e n c y b a n d h a s t h e o p e r a t i o n d i s t a n c e ,f a s t c o mmu n i c a t i o n s p e e d ,l o w c o s t ,s ma l l s i z e a n d o t h e r a d v a n t a g e s , i s mo r e s u i t a b l e f o r t h e a p p l i c a t i o n o f l o g i s t i c s , s u p p l y c h a i n o f t h e f u t u r e . I n v i e w o f s o me h a r d wa r e mo d u l e o f RF 1 D, t h e c o r r e s p o n d i n g i n t e r f a c e c i r c u i t d e s i g n, c o mb i n e d i n t o a p r a c t i c a l AR M, t h e r e a l i z a t i o n o f a wo r k i n g f r e q u e n c y i s 8 5 0 MHz一9 3 0 MHz , e f f e c t i v e r e a d i n g d i s t a n c e o f u p t o 8 me t e r s b a s e d o n RF I D r e a d i n g a n d wr i t i n g d e v i c e ,e x p e r i me n t s s h o w t h a t , p r o d u c t s t a b i l i t y , r u n n i n g t h e g o o d e f e c t .
一种UHF频段RFID读写器的硬件设计与实现
一种UHF频段RFID读写器的硬件设计与实现摘要:实现了一套基于DSP芯片、工作频率为915MHz、输出功率可调的RFID读写器。
介绍了射频识别系统的功能与组成以及无源反射调制技术的基本原理。
基于模块化设计技术,提出了读写器的硬件设计方案,以及系统实现中的关键技术,包括频率合成电路中采用的数字锁相环技术和接收通路信号幅度稳定措施。
关键词:射频识别时分双工 DSP 读写器射频识别RFID(Radio Frequency Identification)是一种非接触的自动识别技术。
R FID技术兴起于20世纪80年代,由于超大集成电路技术的发展,90年代才进入实用化阶段。
RFID系统采用了无线电与雷达技术,数据交换不是通过电流的触点接通而是通过电场与磁场,即通过无线的方式通信。
与其他的识别方式相比,射频识别技术能对移动的多个项目进行识别,因而应用更广泛。
读写器的硬件设计是RFID系统设计中的关键部分,当前国内关于RFID的研究都集中在频率为125kHz、134kHz的低频和13.56MHz的高频系统。
在更高频段的微波波段,则少有人研究。
本文基于无源反射调制技术和模块化设计原理,设计并实现了一套工作频率为915MHz、工作距离长达10m的RFID读写器。
1 射频识别系统一个典型的RFID系统由读写器(Read/Write Device)、应答器(Transponder)和数据管理、处理单元组成,如图1所示。
RFID系统分为源和无源两类,有源RFID系统的应答器由电源提供能量,无源RFID系统的应答器则没有电池。
无源RFID系统读写距离比有源RFID系统要近,但由于其应答器具有结构简单、成本低、寿命长等优点,近年来发展较快。
在无源RFID系统中,应答器工作的能量由读写器发出的射频信号提供。
应答器由电子数据处理、存储设备(通常是单个的微小芯片)和天线组成。
当应答器进入读写器的能量场,应答器的能量检测电路将射频信号转化为直流信号,供其工作。
RFID读写器设计
(2)开发环境介绍
搭建开发环境
新建工程
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(2)开发环境介绍
搭建开发环境
添加API函数库(静态调用)
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(2)开发环境介绍
链接知识: USB HID调试工具介绍
USBLyzer BusHound UsbView
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(3)指定HID设备查找
设计思路: 根据HID设备厂商提供的VID和PID,在已枚举的所有
HID设备中进行筛选,找到目标设备
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(3)指定HID设备查找
软件流程: 调用函数HidD_GetHidGuid获得USB HID类设备的GUID; 调用函数SetupDiGetClassDevs,传入上一步取得的HID类的GUID,返回一个包 含全部HID信息的结构数组的指针; 调用函数SetupDiEnumDeviceInterfaces,传入上一步获得的指向所有HID类的指 针,获取SP_DEVICE_INTERFACE_DATA结构的设备接口数据,该数据用于识别 一个HID设备接口; 调用函数SetupDiGetDeviceInterfaceDetail,传入上一步的接口,获得一个指向 该设备接口详细信息,里面包含设备的路径; 调用函数CreateFile,传入上一部的设备路径,获得设备句柄; 调用函数HidD_GetAttributes,传入上一步的设备句柄,获得 HIDD_ATTRIBUTES结构的数据项,该结构包含设备的厂商ID、产品ID和产品序 列号,比照这些数值确定该设备是否是查找的设备。
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通过设备管理器了解USB HID设备 通过USBLyzer了解
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(1)HID概述
链接知识: USB速度 低速:1.5Mbps 全速:12Mbps 高速:480Mbps
超高频rfid读写器的设计毕业论文资料
摘要射频识别(RFID,Radio Frequency Identification)技术是物联网概念中的核心技术之一,相对于低频段的射频识别系统,工作在860MHz--960MHz的超高频段射频识别系统有着读取距离远,阅读速度快等优点,是目前国际上RFID技术发展的热点。
如今高速公路不停车收费的系统在国外已经很成熟,在国内也开始大范围的应用。
因此,研究能远距离、快速、准确识别电子标签的RFID系统意义重大。
本论文结合超高频RFID读写器今年来的最新发展和最新技术,主要介绍了基于EPC Gen2标准的不停车自动收费系统。
本论文主要涵盖了一下工作:1.分析了EPC Gen2标准的技术特点和各项指标,主要介绍了RFID系统的分类和特点,详细了解了整个系统的构成。
2.完成了读写器射频电路以及控制电路的硬件设计,详细介绍了各类防碰撞算法的定义和基本思想。
3.由于在超高频下的电路板印刷中需要充分考虑到EMC(电磁兼容)的问题,基于这一限制,本设计中主要研究了读写器的最新的技术动态帧防碰撞算法并用Matlab 2012 进行了仿真。
关键词:超高频射频识别读写器防碰撞 EPC Gen2标准AbstracRadio Frequency Identification (RFID, Radio Frequency Identification) technology is one of the core concept of networking technology, relative to the low frequency radio frequency identification system, work in 860MHz - 960MHz ultra high frequency radio frequency identification system has a read distance, reading speed, etc., is a hot current international RFID technology.Today, highway toll collection systems in foreign countries has been very mature in the country have begun a wide range of applications. Therefore, the study can be remote, rapid and accurate identification tag RFID systems is significant. This paper combines UHF RFID reader this year's latest developments and latest technology, introduces the non-stop automatic toll collection system based on EPC Gen2 standard. This paper covers a bit of work:1. Analysis of the EPC Gen2 standard technical characteristics and indicators, mainly introduces the classification and characteristics of RFID systems, a detailed understanding of the composition of the entire system.2. Completed the hardware design of the reader's RF circuit and a control circuit, detailing the definitions and the basic idea of all kinds of anti-collision algorithm.3. Since the ultra-high frequency printed circuit board under the need to fully take into account the EMC (electromagnetic compatibility) problems, based on this limited study of the design of the main frame of the latest technological developments reader anti-collision algorithm is carried out with Matlab 2012 simulation.Keywords: UHF、RFID reader、 EPC Gen2 standard 、anti-collision目录引言1第一章 RFID技术的简介 (3)1.1 RFID系统的分类 (3)1.1.1 根据RFID读写器的工作频率可以划分为下述频段 (3)1.2 RFID技术系统的组成 (4)1.3 RFID系统的技术标准 (5)1.3.1 ISO/IEC标准 (5)1.3.2 EPCglobal标准 (6)1.4论文结构安排: (6)第二章 RFID系统的方案设计 (8)2.1 性能指标基本要求 (8)2.2 读写器总体方案设计 (8)2.2.1 RFID读写器的组成结构 (8)2.3 主控器的选择方案 (9)2.3.1 C8051F340 单片机主要特性 (10)2.3.2 C8051F340 单片机的内部结构图 (10)2.4 射频收发芯片选型方案 (11)2.5 RFID的通信标准方案 EPC Gen-2标准 (12)2.5.1 Gen-2使用特性的概述 (12)2.5.2 物理层通信特性 (12)2.5.3 标签的状态机 (13)第三章硬件电路的设计 (15)3.1控制模块硬件电路设计 (15)3.2 射频模块硬件电路的设计 (16)3.3 时钟电路的设计 (17)3.4 USB接口电路 (18)3.5 外部存储电路 (19)3.6 提示电路的设计 (20)3.7 复位电路 (21)3.8 电源电路的设计 (22)第四章系统软件设计 (24)4.1系统程序结构设计 (24)4.1.1系统软件主流程图 (24)4.2 标签防碰撞算法介绍 (25)4.2.1 基于ALOHA的协议 (25)图4-3 时隙算法示意图 (26)第五章系统防碰撞算法仿真实现 (30)5.1动态帧时隙算法工作过程 (30)5.1.1 标签估算方法如下 (30)5.1.2 动态帧时隙防碰撞算法仿真过程 (31)5.1.3 动态帧时隙防碰撞算法仿真流程图 (32)5.2 吞吐量和吞吐率 (32)5.3 动态帧时隙算法的仿真结果 (33)结论35附录36参考文献39谢辞40引言射频识别技术是无线电频率识别的简称,RFID(RFID Radio Frequency Identification)系统常见的频率有低频、高频、超高频和微波等。
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RFID技术及应用实训报告题目: RFID读写器设计与制作班级:学号:姓名:指导教师:二〇一五年七月一日目录第1章RFID读写器的设计与制作..................... 错误!未定义书签。
读写器组成与分析.............................. 错误!未定义书签。
读写器原理图与PCB设计........................ 错误!未定义书签。
读写器原理图............................... 错误!未定义书签。
读写器PCB设计............................. 错误!未定义书签。
读写器装配与功能测试.......................... 错误!未定义书签。
装配....................................... 错误!未定义书签。
功能调试................................... 错误!未定义书签。
第2章RFID上位机软件开发与调试................... 错误!未定义书签。
数据访问层设计与实现.......................... 错误!未定义书签。
数据访问层设计............................. 错误!未定义书签。
实现过程及代码分析......................... 错误!未定义书签。
窗体表示层设计与实现.......................... 错误!未定义书签。
设计与实现................................. 错误!未定义书签。
总结.............................................. 错误!未定义书签。
第1章RFID读写器的设计与制作读写器组成与分析RFID读写器广泛用于校园一卡通,公交自动收费系统等。
读写器一般由单片机最小系统电路、Mifare读写接口电路、天线匹配电路、声光提示电路、USB 转串口通信接口电路及电源电路组成。
如图1-1所示。
图1-1 读写器的组成单片机最小系统由STC89C52单片机,时钟电路和复位电路组成,其中时钟电路与单片机的14,15号引脚相连,复位电路与单片机的4号引脚相连;Mifare 读写接口电路的C4、C5、X2构成振荡电路,提供给MF RC500的时钟作为同步系统编码器和解码器的时基。
MF RC500的5,7和29引脚分别为射频信号收发端,需通过天线匹配电路连接天线;天线匹配电路利用变压器原理实现读写器和无源标签之间的能量传递和双向发送数据,因此要求读写器与标签一样,要有天线线圈;读卡器在读卡时需要声光提示,电路中三极管Q1、电阻R5、蜂鸣器Buz1构成声音提示电路,由单片机的口控制,在口输出低电平时,Buz1蜂鸣;发光二极管D1、电阻R4构成光提示电路,由单片机的口控制,在口输出低电平时,D1点亮。
读写器原理图与PCB设计读写器原理图实训所采用的 RFID读写器电路原理有以下结构:(1)单片机最小系统电路原理单片机最小系统由STC89C52单片机,时钟电路和复位电路组成,其中时钟电路与单片机的14,15号引脚相连,复位电路与单片机的4号引脚相连,其电路原理如图1-2-1-1所示。
VIC5V图1-2-1-1单片机最小系统电路原理图(2)Mifare读写接口电路设计Mifare读写接口电路的C4、C5、X2构成振荡电路,提供给MF RC500的时钟作为同步系统编码器和解码器的时基。
MF RC500的5,7和29引脚分别为射频信号收发端,需通过天线匹配电路连接天线。
其电路原理如图1-2-1-2所示。
图1-2-1-2 Mifare读写接口电路原理图(3)天线匹配电路设计天线匹配电路利用变压器原理实现读写器和无源标签之间的能量传递和双向发送数据,因此要求读写器与标签一样,要有天线线圈。
在进行天线设计的时候,本项目的天线采用PCB矩形天线。
其电路原理如图1-2-1-3所示。
图1-2-1-3 天线匹配电路原理图(4)声光提示电路设计读卡器在读卡时需要声光提示,电路中三极管Q1、电阻R5、蜂鸣器Buz1构成声音提示电路,由单片机的口控制,在口输出低电平时,Buz1蜂鸣;发光二极管D1、电阻R4构成光提示电路,由单片机的口控制,在口输出低电平时,D1点亮。
其电路原理如图1-2-1-4所示。
U 1_P 17图1-2-1-4 声光提示电路原理图(5)USB 转串口通信接口电路及电源电路设计USB 转串口通信接口电路及电源电路原理如图1-2-1-5所示。
VIN5V图1-2-1-4 USB 转串口通信接口电路及电源电路原理图读写器PCB设计图1-2-2-1 读写器PCB设计图读写器装配与功能测试装配在装配读写器时,应注意贴片元器件的焊接顺序,首先焊接STC89C52单片机、MAX232等引脚多的芯片。
然后再按照从内到外,从小到大的顺序依次焊接元器件。
焊接STC89C52单片机、MAX232等引脚多的芯片时,必须注意芯片的方向和引脚是否与焊盘对齐。
焊接电容时,应注意电容是否有极性。
焊接芯片时,用手将芯片正确固定在PCB板上,然后在引脚上面加助焊剂(松香),用电烙铁将松香均匀融化在焊盘上(注意芯片固定好之后不要移动),在烙铁头加少量焊锡,然后移到芯片引脚上面紧贴焊盘向外轻轻拖动,重复此过程完成芯片焊接。
焊接其他贴片元件时,用镊子夹住元器件端正放在焊盘上,保持不动,用电烙铁上松香,上焊锡,焊点应光滑圆亮,无拉尖,避免虚焊假焊,元器件之间尽量排列整齐。
功能调试一、打开串口选择读写器连接的串口,和使用的波特率(默认的波特率为19200)。
后点击“打开”按钮即可。
二.关闭串口选择指定的串口然后点击“关闭”按钮即可。
如果在一次使用中不需要切换串口,应用程序在退出时自动执行该过程关闭当前使用的串口并释放串口的应用资源三.串口测试该界面按照用户选取得串口测试读写器。
同时可以连接4各读写器。
每个串口对应一卡片中的数据显示在状态框中。
同时读写器的LED显示器也显示相应的数据。
为了避免多台读写器的干扰,在同时连接多台读写器时请注意保持读写器之间的距离。
四.读卡操作1.读取ID:将卡片置于读写器上方,点击菜单下的读取ID项目可以读取卡片的ID。
该读写器支持长ID(最长可以为19个字节)。
读取的ID显示在主界面上。
2.读取射频卡数据:读加密的射频卡:选择该选项在执行读卡以前读写器先是用户的提供的密码认证卡片然后再读取卡片中的数据。
卡密码:选择“读加密的射频卡”以后在此输入卡片的密码(4字节16进制数)。
3.写数据块:写加密的射频卡:选择该选项在执行写卡以前读写器先是用用户的提供的密码认证卡片然后再写卡片中的数据。
卡密码:选择“写加密的射频卡”以后在此输入卡片的密码(4字节16进制数)。
写数据块编号:选择要写数据所在的数据块的地址。
确认:执行写卡操作,执行的状态显示在主界面的窗口中。
第2章RFID上位机软件开发与调试数据访问层设计与实现数据访问层设计数据访问层:又称为DAL层,有时候也称为是持久层,其功能主要是负责数据库的访问。
简单的说法就是实现对数据表的Select(查询),Insert(添加),Update(更新),Delete(删除)等操作。
实现过程及代码分析查询、添加、修改、删除的sql语句用法及例句如下:查询的sql语句:Select * from 表名 where 条件例:select * from Table_LampRunStatus where LampID = '" + lampid + "'";添加sql语句:insert into 表名(列名)例:insert into Table_LampRunStatus(LampID, Status)values('" + lampid + "','" + status + "')";修改sql语句:update 表名 set 列名=值 where 条件例:Update Table_CardInformation set LampID='" + lampid + "' where SN='"+s n+ "'";删除sql语句:delete from 表名 where 条件例:delete from Table_LampRunStatus where LampID = '" + lampid + "'";窗体表示层设计与实现设计与实现(1)新建一个项目,命名为WsnRfidLamp,默认窗体为Form1。
(2)在Form1窗体中,添加四个Button控件,分别用于连接协调器、关闭协调器、连接读卡器、关闭读卡器。
添加一个TextBox控件,显示卡中的数据。
绘制完成的窗体如下图所示:图2-2-1-1系统设置图2-2-1-2功能演示图2-2-1-3设备注册总结本次RFID技术及应用实训跟上次无线传感器网络实训的最终目标都是控制智慧城市沙盘系统上面灯光,硬件部分是本次实训制作的 RFID读写器,软件部分是上次无线传感器网络实训中,在Visual Studio 2005下用C#程序语言开发的控制软件的基础上进行一些增加和修改。
这次实训我们小组四人同样齐心协力,最终完成了刷卡控制智慧城市沙盘系统灯光的控制,当然其中我们组遇到了许多的困难,但是我们并没有放弃,最终胜利的完成了任务,在一盏盏交通灯、别墅灯、花园灯亮起的一瞬间,整个沙盘看上去依然是那么的美丽,我们的组员心情依然也是激动的,美丽的,因为这是我们四人齐心协力第二次实训的成果,只有在自己亲自动手做了,最后实现了才能体会到最后的那份喜悦的心情。
我依然体会到了!最后必须感谢老师,那么耐心的为我解决问题。
在此向您致以诚挚的谢意和崇高的敬意。