全国电子设计大赛论文设计报告论文 无线识别装置
2007年B题 无线识别装置
2007年B题无线识别装置本系统是基于RFID(Radio Frequency Identification )技术的简易的通信装置，通过无线射频进行非接触的低频双向数据通信。
无线识别装置曲阜师范大学牛晓辉王忠韩美摘要：本系统是基于RFID(Radio Frequency Identificati on )技术的简易的通信装置，通过无线射频进行非接触的低频双向数据通信。
由低电压、高性能的T89C2051控制的无源应答器和外置单电源供电的阅读器组成。
无源应答器所需的工作能量是从阅读器发出的射频波束经空间高频交变磁场耦合而获取，再经整流、滤波、存储后来提供应答器所需要的工作电压。
当应答器进入发射天线无功近场区时（距天线口径表面范围内），应答器以耦合方式获得能量；将自身编码等信息通过发送天线发送出去，接收天线接收到信号，经阅读器对接收的信号进行滤波放大后，由单片机控制发光二极管显示。
关键词：RFID 应答器阅读器匹配理论一、系统方案（一）系统总体设计方案：系统可以分为应答器、阅读器两部分（如图1）. 当应答器进入发射天线无功近场区时（距天线口径表面范围内），应答器以耦合方式获得能量；将自身编码等信息通过编码模块与发送天线发送出去，接收天线接收到信号，在接收电路中对信号进行解码放大处理，最后由单片机控制显示模块管显示。
为实现各模块的功能，分别作了几种不同的设计方案并进行了论证，我们选择了较好的方案实现。
（二）各模块方案选择和论证（1）、调制方式选择方案1：模拟调制方式模拟调制比较容易实现的是AM调制，传播距离长。
但是效率低，其对发射装置的功率要求比较高不易利用耦合能量。
方案2：数字调制方式数字方式的调制可以很好的克服或减小模拟调制的非线性带来的失真、衰落等， ASK 最易实现。
具体到我们的题目，我们选择数字调制方式中的ASK。
（2）、电源的设计方案1：应答器中只有线圈来耦合能量。
优点制作工艺简单，易于控制，但耦合电压难以达到理想的效果，电压传输效率低。
无线识别装置实验报告
无线识别装置实验报告1. 引言本次实验旨在设计和制作一个无线识别装置，通过无线通信技术，实现对特定物体的身份识别。
通过该装置，可以在无需接触的情况下，快速准确地辨识目标物体的身份信息。
本报告将详细介绍实验的设计思路、装置的制作过程以及实验结果。
2. 设计思路在设计无线识别装置时，我们首先考虑到利用射频信号进行物体识别。
通过与目标物体上贴有无线标签（RFID标签）的射频通信，可以获取目标物体的身份信息。
为了实现无线通信，我们选取了2.4GHz的ISM频段，该频段具有较好的穿透性和传输稳定性。
在实验中，我们使用了Arduino开发板和射频模块来实现射频通信。
在硬件设计方面，我们根据实验需求，设计了两个装置：一个是无线识别装置，另一个是携带无线标签的目标物体。
无线识别装置包括一个射频发射模块和一个射频接收模块，分别用于发送识别请求和接收识别结果。
目标物体上贴有一个RFID标签，该标签内部存储了目标物体的身份信息。
3. 装置制作过程3.1 硬件制作根据设计思路，我们首先制作了无线识别装置的硬件。
首先，搭建了Arduino 开发板的电路连接，将射频发射模块和射频接收模块分别与Arduino板连接。
同时，在目标物体上粘贴了RFID标签，并将标签与射频接收模块连接。
3.2 软件编程针对无线识别装置，我们使用Arduino编程语言编写了相应的程序。
主要包括两个部分：发送端程序和接收端程序。
发送端程序负责发送识别请求，并等待接收端的响应。
具体实现上，使用了Arduino的射频库，通过设置合适的波特率和发送频率，将识别请求发送给目标物体。
接收端程序负责接收射频信号，并从中解析出身份信息。
根据实验中使用的RFID 标签，我们使用了相应的库函数来读取标签内部的信息。
读取到的信息将通过串口传输给上位机，以便进一步处理和展示。
4. 实验结果与讨论在实验中，通过测试不同的目标物体和对应的标签，我们成功实现了无线识别装置的功能。
全国电子设计大赛论文设计报告论文__无线识别装置
摘 要 本设计是基于耦合线圈的无线识别装置。
系统由阅读器与应答器两部分组成：阅读器由PT2272、耦合线圈、发光二极管等组成；应答器由SC2262、耦合线圈、拨码开关等组成。
阅读器采用单电源供电，应答器能量全部来自耦合线圈，无线数据传输采用串口异步通信与ASK 调制等方法实现。
阅读器能够识别靠近的应答器并显示识别结果，显示正确率≥80%，响应时间≤5S,识别距离D ≥5cm 。
AbstractThis design is based on SCM's wireless identification devices. Identification System have two components the Reader machine and the Responser card: the Reader machine is made up of PT2272, coupling coil, buzzer and composition; Responser card is made up of SC2262, coupling coil, switch for code. The system make use of many wireless communication technologies such as the Reader machine single power supply, the Responser card ’s power all from the transponder coupling energy, serial asynchronous communication and ASK modulation, achieving identifing Responser card that approach the Reader machine and show recognition results with the correct rate ≥ 80%, responsing time ≤ 5S, identification distance D ≥ 5 cm.无线识别装置 方案论证与比较1．总体方案论证与比较 方案一：如图1所示，采用单片机与有源晶振振荡器组成无线识别系统。
全国大学生电子设计大赛作品报告
全国大学生电子设计大赛作品报告Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT2015年全国大学生电子设计竞赛多旋翼自主飞行器（c题）2015 年8月15 日摘要旋多翼自主飞行器由RL78/G13MCU板（芯片型号R5F100 LEA）,STM32单片机模块(加SD卡)，CMOS摄像头，A2212/13T新西达电机。
STM32单片机输入信号到RL78/G13MCU板，启动飞行器和CMOS摄像模块，RL78/G13MCU飞控模块矫正飞行器在空中的姿态，实现悬停,前进,后退等功能，CMOS模块将拍摄的视频内容存储在STM32模块内置的SD卡里。
当飞行到目的地时各模块自动停止工作。
飞行器能一键式启动，并开始航拍，从A点起飞，飞向B区，在B区降落，但不是中心，当飞行结束后，拔掉SD卡，能顺利的通过P0机回放，在飞行过程中，始终在电子示高线H1和H2的区间内。
目录目录1. 方案论证与比较四旋翼算法方案方案一：采用欧拉角法欧拉角法静止状态，或者总加速度只是稍微大于g 时，由加计算出的值比较准确。
使用欧拉角表示姿态，令Φ,θ和Φ代表ZYX 欧拉角，分别称为偏航角、俯仰角和横滚角 。
载体坐标系下的 加 速 度(axB,ayB,azB)和参考坐标系下的加速度(axN, ayN, azN)之间的关系可表示为(1)。
其中 c 和 s 分别代表 cos 和 sin 。
axB,ayB,azB 就是mpu 读出来的三个值。
这个矩阵就是三个旋转矩阵相乘得到的，因为矩阵的乘法可以表示旋转。
axB c c c s s axN ayB c s s s c c c s s s s c ayN azB s s c s c s c c s s c c azN θψθψθφψφθψφψφθψφθφψφθψφψφθψφθ-⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=-++⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥+-+⎣⎦⎣⎦⎣⎦ (1)飞行器处于静止状态，此时参考系下的加速度等于重力加速度，即00xN yN zN a a g a ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦ （2） 把（2）代入（1）可以解:arctg θ= （3）yBzBa arctg a φ⎛⎫=⎪⎝⎭ （4）即为初始俯仰角和横滚角，通过加速度计得到载体坐标系下的加速度即可将其解出，偏航角可以通过电子罗盘求出。
黑龙江省电子设计大赛----无线电能传输装置【管理资料】
黑龙江电子设计大赛TI杯F题（无线电能传输装置）摘要：无线供电技术是最近几年发展起来的技术，这种供电技术可以透过所有非金属物质来传输电力，磁耦合谐振式无线供电技术可以使供电距离提升到米级的范畴，本论文设计了满足要求的无线电能传输装置的发射电路和接收电路，同时介绍了电路中所设计模块的工作原理及功能，根据设计制作出了无线电能传输装置。
通过改变谐振线圈的电容，电感，线宽等自身参数以及驱动信号源信号频率，驱动电压等外界参数可调节接收端输出特性。
关键词：磁耦合谐振式，无线电能传输，距离传输特性引言：目前，无线充电技术经过上百年的发展，已经从理论研究迈向了实际应用的阶段，市面上已有的产品遍及生活和工业的各个领域，自从美国麻省理工学院于2007年发表其研究成果后,磁耦合谐振式无线电能传输技术就成为了研究热点问题。
磁耦合谐振式无线电能传输技术在继承了可远距离传输的电磁波式和近距离传输的电磁感应式无线电呢过传输技术优点的同时，又克服了其不足。
传输距离方面：电磁波式传输距离最远，电磁感应式传输距离最短。
磁耦合谐振式传输距离适中，介于两者之间，在保证高效率的同时，突破了电磁感应式厘米、毫米等级限制；传输效率及功率方面：电磁波式因远距离传输在空气中损耗严重而效率较低，对应的传输功率也相对较低；电磁感应在毫、厘米距离范围内，传输效率较高，传输效率可达到千瓦级；磁耦合谐振式传输效率稍低于电磁感应式，功率在瓦至百瓦级，甚至更高；对周围环境的影响：大功率的电磁波式无线电能传输因空间中电磁波辐射，会对其周围环境产生较大影响；电磁感应式近似一个变压器的松耦合，对周围的环境影响较小；磁耦合谐振式是一种非辐射性耦合，在近场区内，仅对与其谐振频率相匹配的物体产生强耦合作用，而偏离谐振的物体影响则很弱。
一、方案论证与设计制作一个磁耦合谐振式无线电能传输装置，其结构框图如图1所示。
图1 电能无线传输装置结构框图（1）保持发射线圈与接收线圈间距离x =10cm、输入直流电压U1=15V时，接收端输出直流电流I2=，输出直流电压U2≥8 V，尽可能提高该无线电能传输装置的效率η。
电子设计大赛最终设计报告
题目名称：声音引导系统（B题）摘要：本系统采用两块STC89C54RD+单片机作为控制声源移动和音频信号检测的核心，实现音频信号的产生和检测、发射和接受装置之间的无线通信、控制声源到达指定位置等功能。
接收装置采集声源处发送的某一固定频率声波信号，经过滤波、放大和解码传送给单片机。
单片机通过识别不同点接收信号的时间差发出相应指令，通过无线传输模式控制声源移动到指定位置。
关键字：单片机无线通信声音引导VOICE GUIDANCE SYSTEMAbstract:The system uses two STC89C54RD + microcontroller as a control centre for sound source movement and the audio signal detection of the core of the audio signal generation and detection, transmitting and receiving wireless communication between devices to control the sound source arrives at the appointed location and other functions. Receiver capture sound source waves at a fixed frequency sound to send signals, after filtering, amplification and decoding transmitted to the microcontroller. SCM received signal by identifying the different points of time difference given out accordingly, through the wireless transmission mode control sound source moves to the specified locationKeyword: MCU wireless communication voice guidance目录1 方案论证与比较 (3)1.1音频信号采集与比较 (3)1.2 误差信号传输方式 (3)1.3声源控制方式比较与选择 (3)2 单元电路设计 (3)2.1总体设计 (3)2.2单元电路设计及参数计算 (3)2.2.1单片机最小系统 (4)2.2.2音频接收器MIC电路 (4)2.2.3音频信号放大电路 (4)2.2.4音频解码电路 (4)3 软件设计 (4)4.系统测试……………………………………………………………………5 结论…………………………………………………………………………参考文献：……………………………………………………………………附录：…………………………………………………………………………附1：元器件明细表……………………………………………………附2：仪器设备清单……………………………………………………附3：电路图图纸………………………………………………………附4：程序清单…………………………………………………………1.方案选择与论证1.1.音频信号采集与比较方案一：通过检测不同距离接收器收到音声强度不同判断声源离指定位置距离及是否到达指定位置。
电子设计大赛论文报告
电子设计大赛论文报告 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】题目：声音引导系统（B题）摘要：本系统采用两块STC89C54RD+单片机作为控制声源移动和音频信号检测的核心，实现音频信号的产生和检测、发射和接受装置之间的无线通信、控制声源到达指定位置等功能。
接收装置采集声源处发送的某一固定频率声波信号，经过滤波、放大和解码传送给单片机。
单片机通过识别不同点接收信号的时间差发出相应指令，通过无线传输模式控制声源移动到指定位置。
关键字：单片机无线通信声音引导VOICE GUIDANCE SYSTEMAbstract: The system uses two STC89C54RD + microcontroller as a control centre for sound source movement and the audio signal detection of the core of the audio signal generation and detection, transmitting and receiving wireless communication between devices to control the sound source arrives at the appointed location and other functions. Receiver capture sound source waves at a fixed frequency sound to send signals, after filtering, amplification and decoding transmitted to the microcontroller. SCM received signal byidentifying the different points of time difference given out accordingly, through the wireless transmission mode control sound source moves to the specified locationKeyword: MCU wireless communication voice guidance目录1 方案论证与比较 (3)音频信号采集与比较 (3)误差信号传输方式 (3)声源控制方式比较与选择 (3)2 单元电路设计 (3)总体设计 (3)单元电路设计及参数计算 (3)单片机最小系统 (4)音频接收器MIC电路 (4)音频信号放大电路 (4)音频解码电路 (4)3 软件设计 (4)4.系统测试……………………………………………………………………5 结论…………………………………………………………………………参考文献：……………………………………………………………………附录：…………………………………………………………………………附1：元器件明细表……………………………………………………附2：仪器设备清单……………………………………………………附3：电路图图纸………………………………………………………附4：程序清单…………………………………………………………1. 方案选择与论证.音频信号采集与比较方案一：通过检测不同距离接收器收到音声强度不同判断声源离指定位置距离及是否到达指定位置。
全国电子设计大赛——无线识别装置
无线识别装置一、任务设计制作一套无线识别装置。
该装置由阅读器、应答器和耦合线圈组成。
阅读器能识别应答器的有无、编码和存储信息。
装置中阅读器、应答器均具有无线传输功能，频率和调制方式自由选定。
不得使用现有射频识别卡或用于识别的专用芯片。
装置中的耦合线圈为圆形空芯线圈，用直径不大于1mm的漆包线或有绝缘外皮的导线密绕10圈制成。
线圈直径为6.6±0.5 cm（可用直径6.6 cm左右的易拉罐作为骨架，绕好取下，用绝缘胶带固定即可）。
线圈间的介质为空气。
两个耦合线圈最接近部分的间距定义为D。
阅读器、应答器不得使用其他耦合方式。
二、要求1、基本要求（1）应答器采用两节1.5V干电池供电，阅读器用外接单电源供电。
阅读器采用发光二极管显示识别结果，能在D尽可能大的情况下，识别应答器的有无。
识别正确率≥80%，识别时间≤5秒，耦合线圈间距D≥5cm。
（2）应答器增加编码预置功能，可以用开关预置四位二进制编码。
阅读器能正确识别并显示应答器的预置编码。
显示正确率≥80%，响应时间≤5秒，耦合线圈间距D≥5cm。
2、发挥部分（1）应答器所需电源能量全部从耦合线圈获得（通过对耦合到的信号进行整流滤波得到能量），不允许使用电池及内部含有电池的集成电路。
阅读器能正确读出并显示应答器上预置的四位二进制编码。
显示正确率≥80%，响应时间≤5秒，耦合线圈间距≥5cm。
（2）阅读器采用单电源供电，在识别状态时，电源供给功率≤2W。
在显示编码正确率≥80%、响应时间≤5秒的条件下，尽可能增加耦合线圈间距D。
（3）应答器增加信息存储功能，其存储容量大于等于两个四位二进制数。
装置断电后，应答器存储的信息不丢失。
无线识别装置具有在阅读器端写入、读出应答器存储信息的功能。
（4）其他。
三、评分标准。
无线识别装置00
2007年全国大学生电子设计大赛湖北赛区二等奖无线识别装置（B题）韩彪黄铃陶文超指导老师邓彬伟（黄石理工学院电气与电子信息工程学院 435003）摘要：本系统在阅读器和应答器两方都采用了低功耗单片机MSP430对数据进行编码和解码。
在应答器方，拨码开关产生的数据经过MSP430编码后由UART1的TX端口发送到发射头的信号输入端；发射头以高频发射管C1815为核心，采用ASK调制方式把编码信息通过耦合线圈发射出去。
在阅读器方，阅读器耦合线圈把从应答器耦合线圈感应到的信号通过9014解调后送LM3558进行整形放大，放大后的信号，通过MSP430单片机UART1的RX端口把数据输入单片机进行解码并显示。
本系统具有能同时达到高识别率、短响应时间和大距离通信。
一、方案论证与比较1.调制方式和载波频率的选择与论证方案一：采用PSK调制方式调制。
这种调制方式的信号在信道上传输时，抗干扰能力强，但是其调制、解调的设备很复杂，也很昂贵，成本较高，故不采用。
方案二：采用FSK调制方式调制。
这种调制方式的信号在信道上传输时，与ASK、 PSK方式相比，抗干扰能力居中，比ASK强，比PSK弱；设备复杂程度也较大，故不采用此方案。
方案三：综合以上两种方案,虽然ASK调制方式的抗干扰能力差,但由于信号采用近距离线圈耦合传输方式，而且结构简单，较容易实现,功耗低，故采用ASK调制方式。
根据实验验证，我们选取6.00 MHz作为载波频率。
信号通过线圈耦合传输性能好。
2.编码与解码电路的选择与论证方案一：采用专用的4位数据编码、解码集成电路。
该电路较容易实现，价格便宜；但考虑到它可能是专用的识别芯片，我们不采用。
方案二：采用单片机作为编码、解码电路。
根据题目要求可知，应答器端应采用低功耗的单片机作为编码电路，我们选取MSP430。
解码单片机选取AT89C52。
二、系统总体方安设计我们设计的无线收发装置系统的总体方框图2-1所示。
全国大学生电子设计大赛获奖论文
2012年山东省大学生电子设计竞赛A题低功耗数字多功能表的设计制作低功耗数字多功能表的设计制作摘要：用低功耗单片机为控制核心，设计了低功耗数字多功能表。
本系统包括：直流电压、交流电压、电阻、电容、三极管放大倍数的测量和正弦波信号源电路。
为了提高测量精度，在信号源、电阻、交流电压三个测量电路中，用OPA2111精密仪器放大器芯片，设计了自动较零型仪器放大器。
交流电压信号处理电路中，采用了AD736交流变直流芯片，测量精度较高。
按照题目要求完成了全部功能，并自由发挥增加了晶体管PN结电压的测量功能及温度测量功能。
仿真结果和试验数据表明，本系统具有较高的测量精度，再加后期研发完善，可推广作为数字万用表使用。
关键词：数字多功能表，低功耗，高精度，单片机控制Abstract: With low power consumption single-chip microcomputer as control core, design the low power consumption digital multi-function table. This system includes: dc volts, ac voltage, resistance, capacitance, triode magnification factor measurement and sine wave signal source circuit. In order to improve the measurement precision, the signal source, resistance, ac voltage three in the measurement circuit, with OPA2111 precision instrument amplifier chip, design the automatic a zero type instrument amplifier. In the ac voltage signal processing circuit, adopted AD736 ac variable dc chip, has high accuracy. According to the topic request completed all function, and free play to increase the diode and triode p-n junction voltage measurement function. The simulation results and test data show that this system has high measurement precision, add later research and perfect, can be generalized as digital multimeter use.Keywords: digital multi-function table, low power consumption, high precision, single-chip microcomputer control目录1.方案选择及论证 (3)1.1方案选择 (3)1.2设计方案 (3)2.硬件电路设计及理论分析计算 (3)2.1低功耗供电系统电路 (3)2.2直流电压测量电路 (4)2.3交流电压测量电路 (4)2.4电阻测量电路 (5)2.5电容测量电路 (5)2.6三极管放大倍数测量电路 (6)2.7正弦波信号源电路 (6)3系统软件设计 (7)3.1主程序流程图 (7)3.2系统自动休眠设计 (7)4.测试方案和测试结果分析 (7)4.1直流电压测量方法和测试结果 (7)4.2交流电压测量方法和测试结果 (7)4.3电阻测量方法和测试结果 (8)4.4电容测量方法和测试结果 (8)4.5三极管放大倍数测量方法和测试结果 (8)4.6正弦波信号源测量方法和测试结果 (8)4.7晶体管PN结电压测量方法和测试结果 (9)5自由发挥部分 (9)5.1测晶体管PN结电压电路 (9)5.2温度测量电路 (9)6结论 (9)参考文献 (10)附录1：系统电路原理总图 (11)附录2：部分程序清单 (12)1.方案选择及论证1.1 方案选择方案一：选用MSP430单片机为控制核心。
无线识别装置设计 由凌阳SPCE061A单片机为主模块 大学生电子设计竞赛一等奖
摘要：本装置主要由凌阳SPCE061A单片机，阅读器，应答器和耦合线圈组成，阅读器以61为控制核心，使用发光二极管显示识别结果，增加了应答器预置编码功能。
关键字：SPCE061A 射频卡耦合Abstract ：This wireless system(RFID)is made up of two part ,the reader instrument and the answer card 。
The reader can detect whether the card is near or not. It can also confirm the identity of the card get the information from it and display it by LED etc.Key words: Sunplus SCM RFID Coupling一、总体方案设计1.应答器分析：1）无源方案：利用线圈的感生电流对其整流滤波后作为系统的电源，驱动存储和控制电路对阅读器天线进行负载调制。
（原理见图1）图1：无源方案结构图①电源设计：电源由严格调谐的线圈构成，与谐振电容C并联后经过一个导通压极小的肖特基二极管给存储控制电路供电，为防止电压过高而烧坏芯片并联一稳压二极管与一滤波电容。
②品质因数Q与输入阻抗成正比，所以要提高Q值必须增大输入阻抗，即采用耗能少的器件。
而系统若采用全双工工作则电压匹配要求工作电压为Uo（线圈供电），功率匹配则为Uo/2，可见需要取一个折衷方案，一般使其工作于2/3Uo处。
③工作方式：全双工（FDX）：系统整个工作过程中都从天线获取能量。
能量与数据的双向传输是同时进行的。
半双工（HDX）：能量传输连续，数据是单向传输。
时序（SEQ）：能量与传输均不连续。
综合考虑，我们采用半双工，以使系统能获得足够能量。
④调制方式：采用负载调制⑤时钟来源：可通过对13.56M载波输入信号分频获得2）有源方案：方案一：发射部分采用高频率稳定度的晶振提供载波。
2010年电子产品设计竞赛论文
全国大学生电子设计竞赛论文——山东赛区编号：题目：宿舍智能防盗防火报警系统学生姓名：学校专业：山东建筑大学机械工程及自动化指导教师：F题宿舍智能防盗防火报警系统摘要：这是一部以STC89C52单片机为控制核心的智能防火防盗报警系统。
本系统由STC89C52单片机、烟雾监测模块、热释电红外传感模块、声光监测模块、无线发射模块、红外计数模块、232下载模块、蜂鸣器以及其他外围电路构成。
当有人靠近时红外监测模块会控制启动报警装置，宿舍内部人员可以用密码解除报警，外来人员则不能，以此来达到防盗的目的；当发生火灾时本系统会及时发出报警信号并通过无线发射模块发送紧急求救信号。
关键词：STC89C52单片机、烟雾监测模块、热释电红外传感模块、声光监测模块、无线发射模块、红外计数模块、232下载模块、蜂鸣器。
1.系统设计♦ 1 模块方案比较与论证根据题目要求，本系统主要由烟雾监测模块、热释电红外传感模块、红外技术模块、液晶显示模块、无线发射模块、声光监测模块、键盘模块以及其他外围电路构成。
本系统的方框图如附图1所示：为较好的实现各模块的功能，我们分别设计了几种方案并进行了论证。
♦ 1.1.1 电源模块用5V学生电源给单片机和传感器系统供电。
单片机和传感器额定功率不大，此种电源能够满足系统的供电要求，且工作稳定。
♦ 1.1.2 控制器模块方案一：采用可编程逻辑器件CPLD作为控制器。
CPLD可以实现各种复杂的逻辑功能、规模大、密度高、体积小、稳定性高、IO资源丰富、易于进行功能扩展。
采用并行的输入输出方式，提高了系统的处理速度，适合作为大规模控制系统的控制核心。
但本系统不需要复杂的逻辑功能，对数据的处理速度的要求也不是非常高，从使用要求及经济的角度考虑我们放弃了此方案。
方案二：采用ARM公司的32位单片机，它是32位控制器，具有体积小、驱动能力高、集成度高、易扩展、可靠性高、功耗低、中断处理能力强等特点。
处理速度高，尤其适用于语音处理和识别等领域。
研究生电子设计大赛报告
第十一届中国研究生电子设计竞赛技术论文论文题目：基于STM32F405和WiFi控制的智能楼宇安防机器人Intelligent building security robot based onSTM32F405 and WiFi control参赛单位：哈尔滨理工大学队伍名称：理工ROOT战队指导老师：陈才参赛队员：谢瑞王航张宇霆完成时间： 2016年6月10日基于STM32F405和WiFi控制的智能楼宇安防机器人摘要目前，机器人的用途已经渗入到社会生活的方方面面，在工业生产中，机器人可以代替人类完成恶劣环境下的货物搬运以及设备检测等任务。
而在人们的日常生活中，智能机器人也发挥了越来越重要的作用。
因此，本文设计了一款底盘智能车加载智能云平台开发的楼宇安防机器人。
本文设计了一款基于STM32F405作为主控的移动底盘，搭载智能云平台所设计的智能楼宇安防机器人。
其运动底盘采用四轮驱动的麦克纳姆轮，实现全方位移动方式的零度转角，适合机器人的空间狭小的工作环境。
底盘移动平台的控制系统主要包括：电源模块、微控制器模块、电机驱动模块、通讯控制模块等。
在具体的设计过程中，各个模块硬件以及软件部分尽量做到相对独立，为日后的功能扩展和系统升级创造条件。
通过选择无线遥控方式，可以更加方便灵活的对机器人进行操控。
对于传感器所采集的信息，以及安防机器人的各项信息可以通过无线网络同步到所开发的手机APP。
Wifi服务系统由主控部分、传感器部分和显示部分构成，主控部分采用STM32103c8t6+ESP8266构成，传感器部分有3色灯、夏普PM2.5粉尘传感器、雨量传感器、温湿度传感器DHT11和TCRT5000光电传感器构成。
通过主控把采集到的传感器信息上传到机智云的云端，然后云端将信息发送到楼宇内人员的手机端，供保安和楼宇内工作人员查询信息。
同时使用串口屏显示传感器的信息，并且给来找人和咨询事情的人提供查询信息。
通触摸屏设计的多级式菜单设定来客需求信息，并直观的显示主控系统中采样到的相关数据，增进了人机交互的灵活性。
无线识别装置设计报告
无线识别装置设计报告摘要本无线识别装置主要由阅读器和应答器组成。
阅读器包含高频接收模块、控制单元以及与应答器连接的耦合元件。
高频接收模块以单片集成接收芯片MC3362为核心，结合MC145151构成锁相回路，接收应答器发送的信息。
应答器由耦合元件以及高频发射模块组成，其工作所需能量全部由耦合线圈提供，采用自动开关控制应答器与电源的通断以降低功耗。
C8051单片机系统作为数据发送的控制部分，程序设计采用C语言在Keil 51的编译器上编程实现，经测试，整机功能齐全，各项指标均达到设计要求。
关键词：阅读器应答器耦合线圈MC33622 系统方案设计2.1 总体设计方案本系统主要由阅读器和应答器组成，阅读器将振荡器的振荡信号放大后经耦合线圈辐射出去；应答器一方面从耦合线圈得到激励信号，另一方面将所得信号经调频整流和稳压后送入发射机和单片机为其提供能量，采用自动开关控制发射机电源通断以降低功耗。
总体设计方案图如图1 所示。
图1 总体设计方案2.2方案论证与选择（1）总体方案论证与选择方案一：采用时分方式，阅读器间断发送大功率的载波信号，应答器从耦合线圈获得载波信号后，部分能量经过高频整流后提供给单片机作为电源；另一部分信号经过延时，被送入移相网络，移相网络根据单片机提供的编码对信号调相，调相后的信号重新返回到天线进行发射，阅读器根据收到的信号解调出预置编码，方案框图如图2所示。
图2 总体方案一方框图方案二：采用频分方式，阅读器发射与应答器信号不同频率的大功率的高频信号，作为应答器的能源。
应答器收到高频信号后将其高频整流作为整个应答器的电源，应答器的发射系统根据单片机提供的编码完成信号的调制及发射。
方框图如图3所示。
方案选择：方案一阅读器由开关控制，耗能较小，但其收发信号图3 总体方案二方框图调谐在同一频率上，容易形成干扰，增大误码率；方案二的收发信号载波频带相隔较远，相互干扰很小，误码率低，故采用方案二。
无线射频识别系统毕业设计终稿
毕业设计无线射频识别系统的设计学生姓名：刘言专业班级：电子信息工程2009级3班指导教师：刘嘉新副教授学院：机电工程学院2013年6月东北林业大学毕业设计任务书无线射频识别系统的设计学生姓名：刘言专业班级：电子信息工程2009级3班指导教师：刘嘉新副教授学院：机电工程学院2012年12月10日无线射频识别系统的设计摘要本系统采用MCS-51系列单片机为控制器，其中nRF401芯片作为无线收发的核心部件，而5位8段数码管用于显示收发信息，另外还配备有相应的外围设备。
系统由阅读器，控制器和线圈三部分组成。
单片机控制阅读器发出信号，应答器接收到信号后返回确认信息。
阅读器可以接收并识别应答器中的预置四位二进制编码，并在LED上显示阅读结果。
当应答器的固有谐振频率与阅读器的发送频率相符合时，处于阅读器天线的交变磁场中的应答器就能从磁场获得最大能量。
同时，与应答器线圈并接的阻抗变化能通过互感作用对阅读器线圈造成反作用，从而引起阅读器线圈回路变换阻抗ZT的变化，即接通或关断应答器天线线圈处的负载电阻会引起阻抗ZT的变化，从而造成阅读器天线的电压变化。
根据这一原理，可以通过数据变化控制应答器线圈实现数据的回收。
关键词无线识别；nRF401；应答器；阅读器The Design of Wireless identification systemAbstractThe system takes of the MCS-51 SCM as controller, which nRF401 transceiver chip as the core wireless Transceiver components, and 5 bits 8 segments digital tubes for showing the messages, is also equipped with the appropriate peripheral equipments. The system is composed of three parts that is reader, controller and coils. The SCM controls the reader sending a signal, then transponder sends back the confirm information when it receives the signal. The reader can receive and identify the preset four binary codes in the transponder, and shows the result on the LED display.When its frequency is equal to the natural resonant frequency of reader, the transponder in the alternating magnetic field of the reader antenna will get the most energy from the magnetic field. At the same time, the resistance which is parallel to the transponder coil changing through mutual inductance reacts to the reader coil caused counterproductive, thus leading to the change of the reader coil loop transformation impedance ZT, that is, connecting or cutting off the transponder antenna coil resistance will cause the load the change of ZT impedance, resulting in the change of the reader antenna voltage. According to this principle, we can realize receiving the data again by controlling the transponder coil based on the changed data.Keywords wireless identification; nRF401; transponder; reader目录摘要Abstract1绪论 (1)1.1无线射频识别系统的概述 (1)1.2无线射频识别系统的研究 (1)1.2.1研究背景 (1)1.2.2研究意义 (2)1.3国内外无线射频识别系统的发展及现状 (2)1.4主要内容与安排 (4)2无线射频识别系统整体方案 (5)2.1总体系统方案论证与比较 (5)2.2调制方式论证与比较 (6)2.3 555时钟电路控制对象论证与比较 (6)3系统硬件电路设计 (8)3.1阅读器电路分析与设计 (8)3.1.1阅读器单片机最小系统设计 (8)3.1.2阅读器发射电路 (9)3.1.3耦合线圈的配置原理 (14)3.2应答器电路分析与设计 (15)3.2.1应答器电源电路 (15)3.2.2应答器发射电路及单片机 (16)4系统软件设计 (17)4.1阅读器程序设计 (17)4.1.1阅读器主程序设计 (17)4.1.2阅读器有源无编码测试子程序 (18)4.1.3阅读器4位编码测试子程序 (18)4.1.4阅读器上传数据测试子程序 (18)4.1.5阅读器下载数据测试子程序 (19)4.2应答器程序设计 (19)4.2.1应答器主程序设计 (19)4.2.2应答器识别数据返回数据子程序 (20)4.2.3应答器识别命令返回编码子程序 (20)4.2.4应答器识别数据存储数据子程序 (21)4.2.5应答器识别命令返回数据子程序 (21)5测试方法与数据 (22)5.1耦合线圈电感量大小与谐振频率 (22)5.2整机调试与测试 (22)5.2.1识别正确率和识别时间测试 (22)5.2.2识别距离测试 (22)5.2.3识别功耗测量 (23)5.2.4初级线圈包络仿真图形和实测图形 (23)结论 (25)参考文献 (26)附录 (27)致谢 (58)1 绪论1.1 无线射频识别系统的概述无线射频识别(RIFD:Radio Frequency Identification)是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人为干预，可工作于各种恶劣环境。
全国大学生电子设计大赛比赛论文设计(获奖论文设计)
全国大学生电子设计竞赛2012年大学生电子设计TI杯竞赛论文设计报告题目：微弱信号检测装置（A题）学校：****指导老师： **** 参赛队员姓名： **** 日期： 2012年 8月8号目录1 方案论证与选择 (1)1.1 采样方法比较与选择 (1)1．1.1 加法器方案比较 (1)1.1.2 纯电阻分压网络 (1)1.1.3 微弱信号检测电路 (1)1.1.4 单片机模块的选择 (2)1.2 系统设计 (3)2 系统软件仿真及流程图 (4)2.1 加法器 (4)2.2 纯电阻分压网络 (5)2.3 带通滤波器 (5)2.4 移相电路 (5)2.5 相敏检波器 (6)2.6 低通滤波 (6)2.7 单片机显示与流程图 (7)3 硬件选择和计算 (8)3.1 加法器 (8)3.2 纯电阻分压网络 (10)3.3带通滤波器 (10)3.4移相电路 (11)3.5相敏检波器 (12)3.6低通滤波器 (13)4 系统调试 (14)4.1 测量仪器 (15)4.2 测量结果 (17)5 实验总结 (18)微弱信号检测装置设计报告成员：*** 院校：****摘要：本文介绍了利用锁相放大的方法进行微弱信号检测的电路设计方案。
本设计以带通滤波电路、移相电路、相敏检波电路、低通滤波电路实现锁相放大的功能；加法器和电阻分压网络为辅助电路； MSP430G2553单片机实现信号输出和显示功能。
系统主要由五个模块组成：信号发生模块、加法器模块、纯电阻分压网络、锁相环路模块和显示模块。
首先将正弦波信号源产生的有用信号和噪声源（MP3输出）产生的噪声信号通入加法器TL081中叠加。
将其输出的混合信号通入电阻分压网络实现衰减。
其次将信号通入高通滤波器和低通滤波器合成的带通滤波器，对信号进行功率放大，并滤除带外噪声。
将输出信号和同频同相的参考信号（产生的振荡信号确定频率后通入移相器得到）同时接入相敏检波器进行整流后加低通滤波器进行信号幅度值的提取。
2014大学生电子设计竞赛一等奖--电能无线传输装置
全国大学生电子设计竞赛2014年大学生电子设计TI杯竞赛论文设计报告题目：电能无线传输装置（F题）学校：西安交通大学城市学院指导老师：张参赛队员姓名：李佑辰日期：2014年8月15日F题：电能无线传输装置摘要：本文设计了一套基于磁耦合串联谐振原理的无线电能传输装置。
利用具有低功耗、内部资源丰富的单片机作为控制芯片，产生互补的PWM波，通过TPS28225驱动芯片，驱动一个15VDC供电的H桥激励源，将直流电压逆变成方波电压。
经过串联谐振耦合接收线圈，再通过电容滤波的全桥整流电路向负载LED供电。
关键词：磁耦合谐振；无线供电；驱动电路；Abstract:This paper designs a series resonant magnetic coupling-based wireless power transmission system. TPS28225 is used as a control chip due to its low power consumption and rich internal resources. Complementary PWM waves generated by TPS28225 drives a H-bridge circuit, and then inverts the 15V DC voltage into a high-frequency square-wave voltage. The square-wave voltage drives a series LC circuit. The energy is received by the receiving coil and then the AC voltage is rectified into an output DC voltage, which drives a LED.Keyword:magnetic resonant coupling；wireless power supply；driver circuit；一、方案论证与比较1.1 整体方案选择首先，通过单片机TM4C123G输出PWM波，将其输入给一个全桥驱动电路，全桥电路将直流变成交流。
2014年大学生电子设计竞赛一等奖--电能无线传输装置
全国大学生电子设计竞赛2014年大学生电子设计TI杯竞赛论文设计报告题目：电能无线传输装置（F题）学校：西安交通大学城市学院指导老师：张参赛队员姓名：李佑辰日期：2014年8月15日F题：电能无线传输装置摘要：本文设计了一套基于磁耦合串联谐振原理的无线电能传输装置。
利用具有低功耗、内部资源丰富的单片机4123TM C G作为控制芯片，产生互补的PWM波，通过TPS28225驱动芯片，驱动一个15VDC供电的H桥激励源，将直流电压逆变成方波电压。
经过串联谐振耦合接收线圈，再通过电容滤波的全桥整流电路向负载LED供电。
关键词：磁耦合谐振；无线供电；驱动电路；4123TM C GAbstract:This paper designs a series resonant magnetic coupling-based wireless power transmission system. TPS28225 is used as a control chip due to its low power consumption and rich internal resources. Complementary PWM waves generated by TPS28225 drives a H-bridge circuit, and then inverts the 15V DC voltage into a high-frequency square-wave voltage. The square-wave voltage drives a series LC circuit. The energy is received by the receiving coil and then the AC voltage is rectified into an output DC voltage, which drives a LED.Keyword:magnetic resonant coupling；wireless power supply；driver circuit；4123TM C G一、方案论证与比较1.1 整体方案选择首先，通过单片机TM4C123G输出PWM波，将其输入给一个全桥驱动电路，全桥电路将直流变成交流。
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摘 要 本设计是基于耦合线圈的无线识别装置。
系统由阅读器与应答器两部分组成：阅读器由PT2272、耦合线圈、发光二极管等组成；应答器由SC2262、耦合线圈、拨码开关等组成。
阅读器采用单电源供电，应答器能量全部来自耦合线圈，无线数据传输采用串口异步通信与ASK 调制等方法实现。
阅读器能够识别靠近的应答器并显示识别结果，显示正确率≥80%，响应时间≤5S,识别距离D ≥5cm 。
Abstract This design is based on SCM's wireless identification devices. Identification System have two components the Reader machine and the Responser card: the Reader machine is made up of PT2272, coupling coil, buzzer and composition; Responser card is made up of SC2262, coupling coil, switch for code. The system make use of many wireless communication technologies such as the Reader machine single power supply, the Responser card ’s power all from the transponder coupling energy, serial asynchronous communication and ASK modulation, achieving identifing Responser card that approach the Reader machine and show recognition results with the correct rate ≥ 80%, responsing time ≤ 5S, identification distance D ≥ 5 cm.
无线识别装置 方案论证与比较
1．总体方案论证与比较 方案一：如图1所示，采用单片机与有源晶振振荡器组成无线识别系统。
阅读器：用串口通信方式扫描应答信号，接受到应答信号后，判别其是否有效，若有效则显示应答器信息，并蜂鸣提示。
应答器：当靠近阅读器时，通过线圈耦合获得工作能量，读取拨码开关状态，发送应答信号。
特点：采用单片机异步串口通信方式，具有较高的显示正确率。
但对于本设计任务，考虑到耦合能量有限，不足以驱动单片机。
该方案不太合适。
方案二：如图2所示，采用PT2262编码芯片，与PT2272解码芯片组成无线识别系统。
应答器通过四位拨码开关进行卡号设置，PT2262对卡号进行编码并通过耦合线圈发射出去；
耦合线圈
应答器
阅读器
阅读器通过耦合线圈接收信号并交给PT2272解码芯片译码输出应答器卡号，由发光二极管显示。
特点：系统组成简单，成本低，功耗小，且PT2262起始工作电压低非常适合能量供应有限的场合。
结合以上分析实际情况，我们采用方案二。
2．调制方式论证与比较 方案一：频移键控（FSK ）。
传输速率快，数据正确率高，但调制电路复杂，成本高，尤其功耗较高，而且解调电路较为复杂。
本题目要求低功耗，且对通讯指标要求不是很苛刻，如传输数据正确率≥80%，响应时间≤ 5S ，故不宜选用该方案。
方案二：幅移键控（ASK ）。
调制电路简单，功耗较低，常用于简单的低速数据通信，解调电路也十分简单，满足本设计任务要求，综合考虑我们选用该方案。
二、总体设计 1．阅读器部分 如图3所示，电能由振荡电路产生经后续多级放大电路放大，通过耦合线圈发送出去；阅读器通过耦合线圈接收应答器发送的信号，信号经检波电路检波后送给PT2272串口接收，PT2272对编码信号进行解调后输出识别结果。
震荡电路与检波电路是独立周期工作的，周期由35产生，独立工作由继电器控制。
2．应答器部分 如图4所示，应答器通过耦合线圈谐振耦合获取能量，再经放大整流电路向储能电容充电获得系统工作所需电能；当电容电压经电压判断电路判断达到指定幅值时，应答器开始工作，SC2262读取拨码开关值，并通过串口发送编码信号，此时有源晶振产生载波信号，编
应答器
阅读器
图2 无线识别装置方案一方框图
码信号再经ASK 调制，从耦合线圈辐射出去。
3．总体电路图
1．阅读器电路，见图5
2．应答器电路，见图
6
图5阅读器主要电路图
图4应答器组成方框图
图5应答器电路图
三、主要电路设计
1．耦合线圈匹配理论
采用线圈与可变电容组成并联谐振回路，测试得线圈电感为11uH,可变电容容量为
5~25PF
，谐振频率：
F=
可得谐振频率为：21MHZ到9MHZ之间。
对回路进行谐振频率测量得到谐振频率为11.4MHZ。
因而，阅读器采用11.0952MHZ有源晶振产生接近与谐振频率的能源载波频率。
应答器采用11.0952MHZ有源晶振作为载波频率。
2.阅读器发射电路分析
主振电路采用有源晶振作为振荡器，频率稳定，电路简单，调试容易而且输出幅度大。
有源晶振输出的方波，经过二阶低通滤波器滤除高次谐波，得到稳定的正弦波输出，经Q6及其外围电路组成的第一级放大电路后送至由Q9 及其外围电路组成的功率放大电路进行功率放大，最后输出至C45和L21组成的并联谐振回路辐射出去，为应答器提供能量。
3．阅读器接收电路分析
图中，从555来的控制信号经过74LS04反相后控制继电器的吸合，当继电器吸合时，C1与耦合线圈接通，Q1及其外围电路组成了以及电压放大电路，放大后的信号经二极管检波后送至LM311进行比较，还原波形。
四、识别装置工作流程图
1．阅读器工作流程图，见图5
2．应答器工作流程图，见图6
图5 识别装置阅读器工作流程图图6 识别装置应答器工作流程图
五、测试方法与测试数据
1．耦合线圈电感量大小与谐振频率
测试方法：直接用LC METER测耦合线圈电感量，用射频信号发生器与示波器测试耦合线圈并联一电容后的谐振频率。
测试数据：（见表2）
表1耦合线圈电感量大小与谐振频率
测试结果分析：谐振频率为11.4MHZ，因而采用载波频率为11.0592MHZ，可微调电容实现谐振。
2．整机调试与测试
1．识别正确率与识别时间测试
测试方法：阅读器接+15V外接电源，将阅读器与应答器之间耦合线圈距离设置为5cm，拨动拨码开关改变应答器编码，观察阅读器显示输出的识别结果。
测试时间：2007-9-6
表2识别正确率与识别时间测试结果
2．识别距离测试
测试方法：阅读器接+15V外接电源，将阅读器与应答器之间耦合线圈起始距离设置为5cm，每次增加识别距离1cm，观察阅读器识别正确率，直到识别正确率≤80%，此时，耦合线圈之间的距离即为本识别装置的最大识别距离。
测试时间：2007-9-6
表3识别正确率与识别时间测试结果
3．识别时功耗测量
测试方法：阅读器接+15V外接电源，将阅读器与应答器之间耦合线圈距离设置为5cm，阅读器识别结果正确的情况下，测量外接单电源供电电压U与供电电流I。
多次测量取平均
功耗作为识别装置识别时功耗。
计算公式：识别装置识别功耗P：P=UI
测试时间：2007-9-6
测试结果分析：在继电器吸合时，工作电流较大，为0.09A，但功率仍小于2W。