基于单片机的RFID读写器设计毕业设计
rfid读卡器毕业设计
rfid读卡器毕业设计RFID读卡器毕业设计近年来，随着物联网技术的迅猛发展，RFID（Radio Frequency Identification）技术作为一种非接触式自动识别技术，被广泛应用于各个领域。
RFID读卡器作为RFID系统的核心部件，在物流、仓储、交通、医疗等行业中发挥着重要的作用。
本文将探讨RFID读卡器的毕业设计，包括设计原理、功能实现和应用前景。
一、设计原理RFID读卡器的设计原理主要包括天线、射频模块、控制模块和数据处理模块。
天线用于接收和发送射频信号，射频模块负责射频信号的调制和解调，控制模块控制读卡器的工作流程，数据处理模块负责处理读取到的卡片信息。
在设计过程中，需要考虑天线的选择和布置，以及射频模块的参数设置。
天线的选择要根据应用场景和读取距离进行合理搭配，同时天线的布置要避免干扰和信号衰减。
射频模块的参数设置包括频率、功率和调制方式等，需要根据实际需求进行调整，以保证读卡器的性能和稳定性。
二、功能实现RFID读卡器的功能实现主要包括卡片识别、数据读取和数据传输。
卡片识别是读卡器的基本功能，通过射频信号与卡片进行通信，读取到卡片的唯一标识符，以实现对卡片的识别。
数据读取是指读取卡片中存储的信息，例如身份证号码、学生信息等，可以通过串口或网络等方式将读取到的数据传输到其他设备或系统中。
在功能实现过程中，需要考虑卡片的兼容性和读取速度。
不同类型的卡片有不同的协议和存储结构，读卡器需要支持多种协议和标准，以适应不同类型的卡片。
同时，读取速度也是衡量读卡器性能的重要指标，需要通过优化算法和硬件设计，提高读取速度和稳定性。
三、应用前景RFID读卡器在物流、仓储、交通、医疗等领域有着广泛的应用前景。
在物流和仓储领域，RFID读卡器可以实现对货物的自动识别和跟踪，提高物流效率和准确性。
在交通领域，RFID读卡器可以应用于电子收费、车辆管理和智能停车等方面，提高交通管理的智能化水平。
毕业设计 基于单片机的射频卡读写器的设计
二、存在主要问题及解决方法
1、Protel99se是一款模块较多的软件工具，电子元器件和芯片种类较多需要慢慢熟悉，在操作中的具体学习正在摸索，感觉有点紧迫。不得不采取重点突破的方法先学习基本的操作，再根据自己的毕业设计内容边做边学，进行实践操作。
读写器天线电路图设计：
四、指导教师对学生在毕业设计（论文）中的纪律及毕业设计（论文）任务的完成进展等方面的评语
指导教师：（签名）
年月日
2、对C语言的编写不是很熟练，将C语言程序转换为HEX时有困难。为此一边查书一边请教他人，另外借鉴现有程序，学习程序的编写及转换。
3、对毕业设计的整体把握比较陌生，只能边学边做。这在编写过程中显得手忙脚乱，顾左顾不了右。因此我打算先计划好要做什么模块及其实现方法，确定后在编写。
三、阶段性成果
论文编写：序及引言。本论文的研究工作正式围绕着基于单片机的射频卡读写器在读写IC卡数据的应用这一方向来展开的，通过设计出的一个写器来完成IC卡信息的读写：
***大学本科毕业设计（论文）中期检查表
指导教师：职称：
所在院（系）：教研室（系、研究所）：
题目
基于单片机的射频卡读写器的设计
学生姓名
专业班级
学号
一、进度情况说明
根据题目要求目前已设计出射频卡读写器的电路初步设计，软件程序设计仍待完善。在电路设计的过程中熟悉了protel99se软件，会运用此软件绘制所需电路的pcb电路。程序设计过程仍在进行，正深入学习C语言在工程中的应用。
基于单片机与RFID的非接触式读卡器设计
基于单片机与RFID的非接触式读卡器设计首先，我们需要选择合适的单片机来实现读卡器的功能。
在这个设计中，我们选择了常用的STM32F103单片机作为主控芯片。
该单片机具有丰富的外设和多个串口接口，非常适合用于RFID读卡器的设计。
在硬件设计方面，我们需要将单片机、RFID模块和其他所需的电子元件连接在一起。
首先将MFRC522模块的SDA引脚连接到单片机的SPI接口的MOSI引脚，SCK引脚连接到单片机的SPI接口的SCK引脚，RST引脚连接到单片机的GPIO引脚，SS引脚连接到单片机的SPI接口的NSS引脚。
接下来，将单片机的UART接口连接到一个串口调试助手，以便在调试过程中可以通过串口打印输出信息。
在软件设计方面，我们需要编写单片机的固件程序来实现读卡器的功能。
首先，我们需要初始化SPI接口和RFID模块，确保它正常工作。
之后，我们可以编写一些函数来实现读卡器的具体功能，如读取感应卡的UID码、读取感应卡的数据区等。
我们还可以编写一些逻辑来处理读取到的数据，如进行安全认证、进行访问控制等。
最后，我们需要进行整体的调试和测试。
首先，我们可以使用一些示例代码来测试RFID模块是否正常工作，例如读取感应卡的UID码，确保它能够正确地与单片机通信。
然后，我们可以编写一些测试程序来验证读卡器的各种功能，如读取感应卡的数据区等。
综上所述，基于单片机和RFID技术的非接触式读卡器设计需要进行硬件连接、固件开发和整体调试。
通过合理的设计和优化，我们可以实现一个功能完善的读卡器，用于安全认证和访问控制等应用场景。
基于单片机控制的RFID读写器的设计与实现
基于单片机控制的RFID读写器的设计与实现基于单片机控制的RFID读写器的设计与实现摘要在单片机技术中，对于机械设计的要求在不断的提升。
现阶段，对于科学研究和市场的使用中，十分广泛的使用关于单片机的RFID技术和相关的以太网连接技术，对于实现两者的核心技术中需要有一定的载体进行串联。
在整套系统的研究设计过程中着重对于以太网在系统控制中的读写功能的展示，本文中就单片机的RFID的读写器的功能性研究不断深化，同时对于系统提出相应的防损伤算法，并提出了相关的优化算法方案。
根据多种情况下的网络传输方式，来研发具有稳定性更强的实验产品，不断实现RFID的读写功能的优化。
【关键词】RFID 数据读写优化方案以太网1 引言RFID读写器的设计原理是从多个角度进行研究的，同时在设计的过程中还要考虑一下的几个问题。
在相对较为复杂或是不常见的现象发生的过程中，RFID系统的读写功能可以直接的分为两个局部，一是信号的发射模式，紧密联系的还有发射后的接收装置系统。
还有一局部是关于信号系统的数据读写终端和信号串联模块。
同时再设计的过程中还有兼并的考虑到关于读写器的整体信号发射和信号的接收方式。
以及在信号的传输中关于信号的干扰作用。
在技术上的支持还有关于信号的编程代码、平安的解码模式以及信号代码的解密方式。
使用中还可以相应的添加有标签提示环节，使得RFID读写器的信息读取功能更加的完善，具备一定的身份验证的功能。
其独特的电子信息功能还表现在：造型的小巧、本钱较低、多功能多数据接口等问题。
三层通信结构：物理层：只完成信息的准确交互，不进行任何信息的检测、校正。
网络层：保存最新的节点地址表，包括物理地址和虚拟地址。
传输层：决定通信节点、完成节点的屡次握手建立通信、信息的打包并交付下层进行发送或接收下层数据传输。
2 系统的软件设计表现射频识别的信息是多样性的，例如：电子标签、读写器的二进制信号、射频识别信号的电磁场强度以及相互之间的相位差等．从这信息中都可以找到识别信息的正确方法。
基于STM32单片机的RFID读卡器机构的设计与实现
基于STM32单片机的RFID读卡器机构的设计与实现而RFID读卡器是将RFID技术应用到实际生活中的重要设备之一，它通过读取RFID标签上存储的信息，实现对目标对象的识别和追踪。
本文将介绍一种基于STM32单片机的RFID读卡器机构的设计与实现，通过STM32单片机与RFID模块的结合，实现了RFID读卡器的基本功能，并具备了一定的扩展性和灵活性，为实际应用提供了可靠的技术支持。
一、设计方案1.硬件设计该RFID读卡器的硬件设计基于STM32F103单片机和RC522 RFID模块。
STM32F103是一款性能强大的ARM Cortex-M3内核单片机，具有丰富的外设资源和强大的处理能力；而RC522 RFID模块是一款广泛应用的13.56MHz射频识别模块，具有稳定的性能和广泛的兼容性。
硬件设计主要包括STM32F103单片机、RC522 RFID模块、天线、外部存储器和显示屏。
STM32F103单片机作为主控芯片，负责控制整个系统的工作流程；RC522 RFID模块用于实现RFID标签的读写功能；天线用于接收RFID标签发送的射频信号；外部存储器用于存储读取的RFID标签信息；显示屏用于显示读取到的RFID标签信息。
软件设计主要包括系统初始化、RFID读取、数据处理和信息显示等功能。
系统初始化阶段，主要包括对STM32F103单片机和RC522 RFID模块进行初始化设置，建立通信连接，为后续的RFID读取做准备。
RFID读取阶段，主要包括对天线发射接收信号，对RFID标签进行识别和读取，将读取的数据传输到STM32F103单片机进行处理。
数据处理阶段，主要包括对读取到的数据进行解析和存储，为后续的数据处理和应用提供支持。
信息显示阶段，主要包括将处理后的数据显示在外部的显示屏上，方便用户查看和管理。
二、实现过程在硬件设计方面，首先进行了系统的整体布局设计，确定了各个模块的连接方式和布局位置，保证整个系统能够正常工作和稳定运行。
基于STM32单片机的RFID读卡器机构的设计与实现
基于STM32单片机的RFID读卡器机构的设计与实现一、引言二、RFID读卡器原理RFID读卡器主要由天线、射频模块、控制器和外围电路组成。
其工作原理为：当有RFID标签靠近天线时，天线会接收到标签发送的射频信号，并将其转换为电信号；然后通过射频模块发送至控制器进行处理，最终实现对标签的识别和数据读写。
1. 硬件设计（1）天线：选择合适的射频天线，一般为线圈天线或PCB天线，用于接收和发送射频信号。
（2）射频模块：选择支持ISO14443A/B、ISO15693等各种RFID标准的射频模块，一般为模块化设计，便于与STM32单片机连接。
（3）STM32单片机：选择适合的STM32系列单片机，根据实际需求确定内存大小、外设配置等。
（4）外围电路：包括电源模块、信号调理电路、时钟电路等，保证整个系统的稳定性和可靠性。
（1）驱动程序：设计RFID射频模块的驱动程序，包括初始化、读写数据、控制天线等功能。
（2）数据处理程序：设计数据处理程序，对接收到的RFID标签信息进行处理和解析，确保数据的准确性和完整性。
（3）通信协议：设计与上位机或其他设备的通信协议，实现数据的传输和交互。
按照设计方案，搭建RFID读卡器的硬件平台，连接天线、射频模块和STM32单片机，同时设计外围电路并进行电路布线和焊接。
2. 软件实现3. 软硬件调试对RFID读卡器进行软硬件调试，验证读卡器的稳定性和准确性，确保读卡器能够正常工作并与其他设备进行通信。
五、基于STM32的RFID读卡器应用1. 物流管理：可以应用于货物出入库管理、库存盘点等环节，提高物流效率和准确性。
2. 门禁系统：可以应用于公共场所、企业单位的门禁系统，实现对人员进出的管理和监控。
3. 车辆管理：可以应用于停车场、高速公路等场景，实现对车辆的识别和管理。
六、总结本文介绍了基于STM32单片机的RFID读卡器的设计与实现过程，主要包括硬件设计、软件设计、实现和应用。
毕业论文_基于单片机的RFID读写器的设计与实现研究
三轮认证
操作(读、写、加、减值)
使卡进入锁定状态
实物运行图
总结
• 经过测试调试，能满足设计要求，完成读 写功能。
• 缺憾：
– 没有实现与上位机的通信 – 蜂鸣器模块无法正常工作
鸣谢
• 感谢我的指导老师，在设计中给予很多的 支持和帮助。
• 感谢在毕设期间帮助我的同学。 • 感谢在座老师的对我论文的批评指正。
基于单片机的RFID读写器的 设计与实现研究
绪论
RFID读写器构成
一个功能完善的RFID读写器有三局部组成：主机处理系统、 读写器、电子标签。工作流程图如以下图所示：
系统方案设计
• 本设计要求是基于RFID技术完成对电子标签内部信息的读 写功能，并将信息通过液晶屏显示出来。方案设计如下：
串MM串模口AAXX口块芯2233片22
MCU STC89C52
射频 读写 模块 MF RC522
晶体振荡器
独立按键 电路
LCD1602显示 模块
电源及复位电路
天线 晶体振荡器
MF RC522模块框图
模拟接口
寄存器组
RF电平检测器 数据模式检测器
非接触式 UART
FIFO 缓冲区
串行 UART
SPI
I2C
主机
通信接口
• 电子标签内部框图
• 谢谢！
射频接口电路
波形转换
整流
调制解调
电压调节
复位电路
数字电路部分
ATR(请求应答)
Anticollision（防 冲突）
控制单元 RAM
Selectt（选择）
ROM
Auth&Acess（认 证读写）
密钥区
基于STM32单片机的RFID读卡器机构的设计与实现
基于STM32单片机的RFID读卡器机构的设计与实现1. 引言1.1 背景介绍本文将针对基于STM32单片机的RFID读卡器机构展开研究与设计，通过对RFID技术和STM32单片机的介绍，结合实际应用需求，设计出一款功能强大、稳定可靠的RFID读卡器。
在系统测试和性能评估的基础上，分析技术难点并提出解决方案，为该设备的进一步发展提供参考。
通过对设计成果和应用前景的总结与展望，以及对存在不足和改进建议的思考，为基于STM32单片机的RFID读卡器的发展和应用做出贡献。
1.2 研究意义本研究旨在设计和实现基于STM32单片机的RFID读卡器机构，为RFID技术在物联网领域的应用提供技术支持。
通过深入研究RFID 技术和STM32单片机的原理及应用，探索RFID读卡器的设计与实现方案，进一步提高RFID系统的稳定性和性能，推动RFID技术在实际应用中的发展和推广。
本研究将为RFID技术的普及和应用提供新思路和方法，有助于推动物联网技术的发展，为社会经济发展做出贡献。
本研究还将为相关领域的研究者和工程师提供参考和借鉴，促进RFID技术在各行业的应用和推广。
1.3 研究目的研究目的旨在通过对基于STM32单片机的RFID读卡器机构的设计与实现进行深入研究，探索其在物联网领域的应用前景，为智能化物联网设备的发展提供技术支持和指导。
具体包括以下几点目的：通过对RFID技术和STM32单片机的介绍和应用，深入了解其原理和特点，为设计和实现RFID读卡器提供理论支持；通过设计RFID读卡器的硬件结构和软件程序，验证其可靠性和稳定性，为物联网设备的相关研究和开发提供参考；通过系统测试和性能评估，对设计方案的优化和改进提供依据，提高RFID读卡器在实际应用中的性能和效率。
通过以上研究目的的实现，不仅可以加深对RFID技术和STM32单片机的理解，还可以为智能化物联网设备的发展和推广做出贡献。
2. 正文2.1 RFID技术概述RFID技术（Radio Frequency Identification）是一种无线通信技术，用于自动识别目标并获取相关数据。
毕业设计基于单片机的射频卡读写器的设计毕业论文
摘要本文介绍了以AT89C52单片机作为微控制器，以射频技术为核心，基于PHILIPS公司MF-RC500模块的IC卡读写器，阐述了该系统的组成、工作原理以及相应的软硬件设计。
本文阐述了IC卡技术的基本原理，并对其读卡器在工程上的设计和开发作了研究。
论文描述了IC卡系统的发展和现状，通过对射频识别技术原理的研究，揭示了射频IC 卡系统的工作原理。
介绍了Type A 型常用的卡片MF1 IC S50和对应读卡器的设计方法和电路 (使用专用射频读卡集成芯片RC500)，并详细阐述了系统各个模块的组成和原理，给出了天线的设计规范，然后根据课题要求详细介绍了自主设计的一款Type A 型读卡器的核心部件—射频模块的实现方案和具体电路。
最后介绍了系统设计的软件部分，重点介绍了RC500的主要特性以及与Mifare1非接触IC卡数据通信的一些重要模块，最后介绍了系统设计的软件部分和相关PCB电路图，并实际测试证明该读写器完成了基本功能，运行稳定。
关键词：AT89C52；MF-RC500；IC读写器；S50AbstractWith micro-computer AT89C52 as controller, the radio frequency technology as core, this paper describes the system’s composition、work principle and design of hardware and software of contactless IC card read-write device base on MF-RC500 of PHILIPS Company .This paper introduces the basic principle of the contactless IC card technology and the application of IC card reader. First the paper describes the development and the status quo of the IC cards system. Then the work principle of the radio frequency IC card system is discovered through studying the principium of the radio frequency technology. Whereafter, the paper introduces the card MF1 IC S50 what is usually used in the cards of Type A, the design method and the circuit of the card reader device (the device use the radio frequence chip reader module RC500), and in detail analyzes the principle of every module, simply Points to the design rules of the antenna circuit. Then, the paper in detail introduces the implement project about circuit and program of the kemel components of a Type A IC cards reader, the RF module, what is completely made by do-it-yourself.In the end, the paper introduces the software of the system, and the main property and basic intruction set of a contactless IC card reader RC500 based on Philips’MIFARE1 are introduced. And some ideals and methods of programme about the basilic module with data communication between the cards and RC500 are presented. Finally, introduced the system design part of the software and the PCB circuit diagram, and the actual test results show that the reader to complete the basic functions, stable operation .The Read-Write Device is stabilized through test.Keywords:AT89C52；MF-RC500；IC Read-Write Device；S50目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 射频技术发展及对未来的展望 (1)1.1.1物流管理 (1)1.1.2 商品防伪 (2)1.1.3 门禁 (2)1.1.4 军事领域 (3)1.2 射频设别技术的优点 (3)1.3 课题研究任务及工作安排 (4)2 RFID系统的相关理论 (5)2.1 MIFARE射频卡概述及现状 (5)2.1.1 接触式与非接触式IC卡之比较 (5)2.1.2 非接触卡的优点 (5)2.1.3 MIFARE非接触式IC卡的标准 (6)2.1.4 非接触射频卡的应用前景 (7)2.2 射频卡的结构 (7)2.2.1 MIFARE卡工作原理 (7)2.2.2 MIFARE卡的组成及存储结构 (8)2.2.3 MIFARE特性 (11)3 MFRC500芯片 (12)3.1 RC500芯片的简介 (12)3.2 MFRC500内部结构 (12)3.3 MFRC500引脚说明 (16)3.4 芯片主要特性及应用 (17)3.5 读写器的基本原理简介 (18)4 读写器硬件设计与制作 (19)4.1 读写器总体构思 (19)4.2 MCU主控模块 (19)4.2.1 单片机简介 (19)4.2.2 单片机的分类 (21)4.2.3 单片机的工作过程 (22)4.2.4 单片机的硬件特性 (22)4.2.5 STC89C52RC单片机的介绍 (22)4.3 射频接口模块 (26)4.4 天线设计部分 (27)4.4.1 高频滤波电路 (27)4.4.2 天线及匹配电路 (28)4.4.3 接收电路 (29)4.5 电源与存储模块 (30)4.5.1 电源电路 (30)4.5.2 存储电路 (30)4.6 时钟与RS-232接口模块 (31)4.6.1 时钟电路 (31)4.6.2 RS-232接口电路 (32)4.7 人机交互界面模块 (33)5 读写器软件系统设计 (35)总结 (48)致谢 (49)参考文献 (50)附录 (51)1 绪论无线射频识别（RFID, Radio Frequency Identification）技术通常是以微小的无线收发器为标签（Tag）来标志某个物体，这个物体在RFID技术中常称为对象（Object）。
基于STM32单片机的RFID读卡器机构的设计与实现
基于STM32单片机的RFID读卡器机构的设计与实现【摘要】本文基于STM32单片机，设计并实现了一款RFID读卡器机构。
在分别介绍了研究背景、研究意义和研究目的。
在详细描述了硬件设计、软件设计、系统测试、性能评估和应用场景。
通过实验验证，该RFID读卡器具有较高的稳定性和精准度。
在结论部分总结了设计优点，如快速响应速度和高度集成度；同时指出存在问题，例如系统安全性仍需进一步提升。
最后展望未来，希望能够不断改进RFID读卡器的性能和功能，以满足不同领域的需求。
通过本文的研究，可以为RFID技术在实际生活中的应用提供参考和借鉴。
【关键词】STM32单片机、RFID读卡器、硬件设计、软件设计、系统测试、性能评估、应用场景、设计优点、存在问题、展望未来、研究背景、研究意义、研究目的1. 引言1.1 研究背景：本文旨在通过对RFID读卡器机构的设计与实现，探索基于STM32单片机的RFID应用方案，旨在提高RFID读取速度和准确度，拓展RFID技术在更多领域的应用和推广。
希望通过本研究的开展，为RFID技术的进一步发展和应用提供有益的参考和借鉴。
1.2 研究意义现在请你输出中关于的内容。
1.3 研究目的本文旨在设计并实现一种基于STM32单片机的RFID读卡器机构，旨在提高RFID技术在实际应用中的便捷性和效率。
具体目的包括：通过对RFID读卡器硬件设计的优化，提高读卡器的稳定性和读取速度；通过软件设计的创新，实现对读卡器的智能化控制和数据处理；通过系统测试和性能评估，验证设计方案的可行性和性能指标；探讨该RFID读卡器在不同应用场景下的实际应用和推广价值。
通过本研究的实施，旨在为RFID技术的推广和应用提供一种新的解决方案，为相关领域的技术发展和应用需求提供参考和借鉴。
2. 正文2.1 硬件设计硬件设计是整个RFID读卡器机构设计中的重要部分，它包括RFID 模块的选型和连接、单片机的选型和连接、外围电路的设计等方面。
基于STM32单片机的RFID读卡器机构的设计与实现
基于STM32单片机的RFID读卡器机构的设计与实现1. 引言1.1 研究背景RFID（Radio Frequency Identification）技术是一种无线通信技术，可以实现无线识别目标对象并获取相关数据信息。
随着物联网技术的发展，RFID技术在物流、仓储、智能交通等领域得到广泛应用。
而RFID读卡器作为RFID系统中的核心设备，起着重要的作用。
目前市面上RFID读卡器存在着各种不同的设计方案和性能差异，因此有必要开展基于STM32单片机的RFID读卡器机构的设计与实现研究。
通过对RFID技术的概述、STM32单片机的介绍，以及对RFID 读卡器设计和系统实现过程的研究，可以实现一个性能稳定、效果优良的RFID读卡器系统。
这也是本研究的背景和动机所在。
1.2 研究意义RFID技术的快速发展与普及，为我们的生活带来了诸多便利。
RFID技术可以广泛应用于物流管理、门禁系统、车辆识别等领域，提高了工作效率和安全性。
研究基于STM32单片机的RFID读卡器机构设计与实现具有重要意义。
通过深入研究RFID技术，可以更好地理解其工作原理和应用范围，为进一步的研究和应用奠定基础。
基于STM32单片机的RFID读卡器具有成本低、体积小、功耗低等优势，能够满足各种应用场景的需求。
研究和设计这样一种读卡器具有实际的应用意义。
通过对RFID读卡器的设计与实现过程进行研究，可以提高对物联网中物品识别技术的理解和应用能力，促进物联网技术的发展。
对设计与实现的效果进行分析和评价，可以为进一步改进和完善RFID读卡器提供参考，推动相关技术的发展。
研究基于STM32单片机的RFID读卡器机构设计与实现具有重要的研究意义和实际应用价值。
1.3 研究目的研究目的在于通过基于STM32单片机的RFID读卡器机构设计与实现，实现对RFID技术在物联网、智能交通、智能家居等领域的应用，探索提高RFID系统性能和稳定性的方法，为提升物联网系统的智能化水平提供技术支持。
基于单片机的RFID读卡器设计
张晓璐作
RFID reader design based on single chip
ct
Radio Frequency Identification (RFID) is a cutting-edge science and technology project that is developed in recent years. .In addition, it is an emergence of antenna in the 1990s. The technology of automatic Identification , which is used with the coupling of radio magnetic field to realize contactless communicationsoastoidentify the items.
After the completion of the system design , its basic design features will be revealed in the results.
Key Words: RFID； Card Reader； MFRC500 ； STC89C52
The part concerning hardware design includes the MCU control module design , the RFID modular design , the system antenna circuit design , serial communication circuit design and LCD display circuit design . What’s more, the description of system works and main function are included in Software design.
基于单片机与RFID的非接触式读卡器设计
基于单片机与RFID的非接触式读卡器设计1.引言非接触式读卡器是一种用于读取与RFID技术相兼容的ID卡片的设备。
RFID（Radio Frequency Identification，射频识别）技术利用无线电波与读卡器进行通信，实现卡片与读卡器之间的数据传递。
本文将介绍基于单片机与RFID的非接触式读卡器设计。
2.设计原理（1）读卡器模块：读卡器模块负责通过天线对周围的RFID卡片进行射频识别，并将读取到的卡片ID信息传递给单片机控制模块。
（2）RFID模块：RFID模块是一种特殊的射频微型芯片，可嵌入到ID卡片中。
通过与读卡器模块进行无线通信，将卡片ID信息传递给读卡器模块。
（3）单片机控制模块：单片机控制模块负责接收读卡器模块传递的卡片ID信息，并进行处理。
可以通过串口或者其他方式将ID信息传递给计算机或其他设备。
3.硬件设计硬件设计包括电源电路、射频天线电路和单片机电路。
电源电路负责为读卡器提供稳定的工作电压。
射频天线电路用于接收和发送射频信号。
单片机电路用于控制整个读卡器的工作流程。
4.软件设计软件设计包括单片机的程序设计与RFID协议的实现。
单片机程序设计由读卡器模块和单片机控制模块的驱动程序组成。
驱动程序负责控制射频天线与RFID模块的通信，并将卡片ID信息传递给单片机控制模块。
RFID协议的实现是基于读卡器模块与RFID模块之间的无线通信协议。
5.相关技术（1）射频通信技术：射频通信技术是实现读卡器与RFID卡片之间无线通信的关键技术。
读卡器通过天线发送射频信号，卡片通过射频天线接收信号，并发送卡片ID信息给读卡器。
（2）嵌入式系统设计：嵌入式系统设计是为了满足读卡器具有小型化、便携化和低功耗等需求。
通过合理选择单片机和其他硬件组件，以及进行有效的软件设计，可以实现嵌入式读卡器系统。
6.总结基于单片机与RFID的非接触式读卡器可以实现快速、便捷的卡片识别功能。
通过合理设计硬件和软件，可以实现读卡器与计算机及其他设备的数据交互。
基于单片机的RFID读写器设计毕业论文
基于单片机的RFID读写器设计摘要射频识别（Radiofrequency identification ，RFID）,又称电子标签（E-Tag），是一种利用射频信号自动识别目标对象并获取相关信息的技术。
随着技术的进步，RFID应用领域日益扩大，现已涉及到人们日常生活的各个方面，并将成为未来信息社会建设的一项基础技术。
因此，研究、设计和开发RFID系统具有十分重要的理论意义和实际意义。
论文系统地论述了射频识别系统和读卡器的理论分析，研究了射频识别系统中的许多关键技术，并提出了射频识别读卡器的设计方案。
本文首先分析了射频识别技术的基本原理、研究方向和应用情况。
在充分研究了射频卡的基本原理、技术特点、国际相关标准后，进而提出了基于STC11F32单片机的射频读卡器系统设计的方法。
设计采用MFRC522射频读写模块在STC11F32单片机的控制下实现对Mifare卡的读写访问操作。
硬件部分设计主要包括单片机控制电路设计，射频模块设计，天线电路设计，串行通信电路设计，声音提示及显示电路设计等，其中详细讨论了读卡器的软件设计方法。
软件设计包括单片机处理程序，射频基站芯片RC522的基本操作、Mifare卡操作程序设计、声音提示及显示部分程序等。
论文中系统地讨论了软件实现读卡器与Mifare卡之间通信所要求的请求应答、防冲撞、选卡片、认证、读写等功能模块的实现原理。
关键词：射频识别，读卡器，IC卡，STC11F32，MFRC522AbstractRadio frequency identification (radio frequency identification, RFID), also known as electronic tags (e-Tag), is an RF signal automatic target recognition and access to relevant information technology. With the advances in technology, RFID applications widening, has been involved in all aspects of people's daily lives, and will become a basic technology of the future information society. Therefore, research, design and development of RFID systems has important theoretical and practical significance.Discusses the theoretical analysis of radio frequency identification system and card reader to the paper system, many of the key technology of radio frequency identification system, and the design of radio frequency identification reader.This paper firstly analyzes the basic principle of radio frequency identification technology, the research direction and application. In the full study of RF Card basic principle, technical characteristics, relevant international standards, and then put forward based on STC11F32 single chip RF card reader system design method. The design adopts MFRC522radio frequency read write module in STC11F32under the control of a single-chip microcomputer to realize Mifare card read and write access operations.The hardware part of the design including the MCU control circuit design, design of the RF module, Antenna circuit design, circuit design of the serial communication, voice prompts and display circuit design, including detailed discussion of the reader software design methods. Software design, including the microcontroller handler, the basic operation of the RF base station chip RC522, Mifare card operating procedures, voice prompts and display part of the program. The paper discussed the request response communication between the software implementation of the reader with Mifare card required, anti-collision, election card, certification, read and write function module principle.Key words:RFID, reader, IC card, STC11F32, MFRC522毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
毕业设计(论文)-基于单片机和rfid技术的无源ic卡读写器[管理资料]
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编号：06023130河南大学2010届本科毕业论文基于单片机和RFID技术的无源IC卡读写器The passive IC Card Read –Write Based on MCU and RFID论文作者姓名：作者学号：所在学院：计算机与信息工程学院所学专业：自动化导师姓名职称：论文完成时间：2010年5月20日2010年5月20日目录摘要 (3)ABSTRACT (4)第1章绪论 (1)设计概述 (1)设计背景 (1)设计意义 (2)IC卡技术的应用与发展 (2)系统设计目标及原则 (3)系统设计目标 (3)系统设计原则 (4)论文的组织结构 (4)第2章设计方案论证和系统结构 (5)方案论证 (5)系统结构 (6)第3章系统硬件设计 (7)单片机概述 (7)AT89S51单片机结构和原理 (7)监控模块 (9)概述 (9)MAX813L的结构及特点 (10)监控接口电路 (11)键盘输入模块 (12)液晶显示模块 (12)1602概述 (12)显示接口电路 (14)报警器驱动模块 (14)通信模块 (15)MAX232概述 (15)通信接口电路 (16)读写器接口模块 (17)Mifare 1型非接触式IC卡 (17)读写器芯片MF RC500 (19)接收天线 (20)MF RC500与A T89S51的接口电路 (22)第4章系统软件设计 (23)主程序及子程序 (25)结论 (32)参考文献 (33)摘要随着改革开放的深入发展和市场经济体制的不断完善，传统的人工收费方式已越来越不适应现代化管理的需要。
在电子技术和通信技术飞速发展的同时，公交系统与IC卡技术的融合也就成为当今社会发展的必然趋势。
这就使得公共交通自动收费的实现有了现实和技术上的可能性。
本文提出了一种采用无线射频技术，以快速、安全、稳定为性能指标的非接触式公交IC卡读写系统。
论述了基于AT89S51单片机和MF-RC500的系统组成，并详细的论述系统的工作机理以及相应的硬件设计和软件设计方案。
低频RFID读写器的设计毕业论文
摘要射频识别（简称RFID）技术是一种先进的自动识别技术，其通过射频信号自动对目标对象进行相关数据的获取并加以识别。
射频识别系统主要由电子标签和读写器组成，它们之间无需接触就可完成识别和数据读取。
射频识别技术相对于传统的磁卡及接触式IC卡技术具有非接触、阅读速度快、无磨损等特点，已被广泛应用于公共交通、门禁、物联网等众多领域。
针对目前学生自制力差经常逃课，导致荒废学业的问题，本文提出了RFID 考勤管理方案，对学生的考勤进行了系统的管理。
本设计以AT89S52单片机为控制核心，以美国TEMIC公司生产的发射频率为125kHz的射频芯片U2270B为主的射频模块、RS485串口通信模块、存储模块、时钟模块和声光提示电路共同构成了低频读卡器的设计，并应用于学生考勤管理。
本文详细设计了低频读写器的硬件电路，并阐述了各个模块的器件选型及电路设计。
其次，在低频读写器硬件电路的基础上介绍了软件设计的基本思想框架，以及对程序的编写和调试。
关键词：低频读写器；射频识别；考勤管理；U2270BAbstractRadio frequency identification (RFID) technology is an advanced automatic identification technology, rf signal through the automatic identification of target object as well as the related data acquisition. Radio frequency identification system is mainly composed of electronic tag and to read and write, the identification can be completed without contact between them and the data is read. Radio frequency identification technology compared with traditional magnetic card and contact with non-contact IC card technology and fast reading, no wear, has been widely applied to public transportation, access control, Internet of things, and many other fields.Aiming at poor students often skip classes, which leads to the academic waste problem, RFID attendance management scheme is proposed in this paper, on the students' attendance management system. This design with the AT89S52 single chip microcomputer as the core, to the United States TEMIC transmitting frequency is 125 KHZ rf chip U2270B based radio frequency module, RS485 serial communication module, storage module, clock module and acousto-optic hint circuit constitute the design of low frequency card reader, and applied to the student attendance management.This paper designed the hardware circuit of low frequency, speaking, reading and writing, and expounds the components selection and circuit design of each module. Secondly, on the basis of the hardware circuit of low frequency, speaking, reading and writing device on framework, the basic idea of software design are introduced as well as for the writing and debugging of the program.Keywords：Low frequency read/write device; Radio frequency identification; The attendance management;U2270B目录引言 (5)第一章射频识别RFID技术 (6)1.1 射频识别技术概述 (6)1.1.1 射频识别技术的特点及历史 (6)1.1.2 射频识别技术的应用现状及发展方向 (7)1.2 射频识别系统 (8)1.2.1 射频识别系统的构成 (8)1.2.2 射频识别系统的工作原理 (9)第二章 RFID读写器整体设计方案 (10)2.1 学生考勤管理系统的方案设计 (10)2.2 低频RFID读写器的设计方案 (11)2.2.1 RFID读写器的分类 (11)2.2.2 低频RFID读写器的结构 (11)2.2.3 低频RFID读写器的基本功能 (13)第三章低频RFID读写器的硬件设计 (14)3.1 电源电路 (14)3.2 单片机控制电路 (15)3.2.1 器件选型 (15)3.2.2 控制模块电路设计 (16)3.3 射频卡读写电路 (17)3.3.1 器件选型 (17)3.3.2 射频卡读写电路设计 (18)3.4 串行通信电路 (19)3.4.1 器件选型 (19)3.4.2 串行通信电路设计 (20)3.5 时钟电路 (21)3.5.1 器件选型 (21)3.5.2 时钟电路设计 (22)3.6 存储电路 (22)3.6.1 器件选型 (22)3.6.2 存储电路设计 (23)3.7 声光提示电路 (23)第四章低频RFID读写器的软件设计 (25)4.1 通信协议 (25)4.1.1 数据帧格式 (25)4.1.2 CRC校验算法 (25)4.2 数据表达方式 (25)4.3 系统软件工作流程 (25)4.3.1 复位 (25)4.3.2 状态初始化 (26)4.3.3 流程图 (26)结论 (26)参考文献 (27)附录 (28)谢辞 (30)引言射频识别(RFID)技术是一种先进的非接触式自动识别技术,其工作原理是射频信号通过空间耦合(电感或电磁耦合)或反射的传输特性,实现自动对识别物体的识别。
基于AVR单片机的125kHz的RFID阅读器设计
基于AVR单片机的125kHz的RFID阅读器设计无线射频识别(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。
该技术完成识别工作时无须人工干预，易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，已经得到了广泛的应用。
目前存在的一些读卡器，都需要读卡芯片作为基站，成本较高。
本文介绍了一种采用分立元件构成的125kHzRFID 阅读器，电路结构简单，成本极低，用于读取EM4100 型ID 卡。
1、RFID 系统的分类RFID 系统的分类方法有很多，在通常应用中都是根据频率来分，根据不同的工作频率，可将其分为以下四种：(1)低频(120～135kHz)。
该频段具有很强的场穿透性，使用不受限制，性能不受环境影响，价格低廉，最大识别距离一般小于60cm，主要应用于门禁、“一卡通”消费管理、车辆管理等系统;(2)高频(10～15MHz)。
该频段与低频相比，具有防冲撞、能同时识别多个标签的优点，但其性能受环境影响，识别距离一般小于100cm，主要应用于图书管理、物流等系统;(3)超高频(850～960MHz)。
该频段较高频相比，具有可实现长距离识别的的优点，最大识别距离可达10m，但其性能受环境影响较大，价格也较贵，主要应用于铁路车辆识别、集装箱识别等系统;(4)微波(2.45～5.8GHz)。
该频段可实现远距离识别，识别距离可达100m，但其价格也最贵，主要应用于智能交通系统中。
2、RFID系统的组成射频识别系统一般由阅读器、电子标签、天线三部分组成。
(1)阅读器：读取或读/写电子标签信息的设备，主要任务是控制射频模块向标签发射读取信号，并接收标签的应答，对标签的标识信息进行解码，将标识信息连带标签上其他相关信息传输到主机以供处理。
一台典型的阅读器包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以及与应答器连接的耦合元件。
基于单片机的RFID卡读写器的控制系统设计 计算机科学和技术专业
Design of control system for RFID card reader based on MCU摘要射频识别技术RFID是radio frequency identification的简称，即射频识别。
其原理为读写器和标签之间进行非接触式的数据通信，以达到识别目标的目的[1]。
本文首先对RFID技术的相关原理和特点进行了描述，介绍了该技术的结构、工作流程、发展趋势和应用范围。
然后对系统的应用理论和研究进行了部分分析，进行了可行性分析和计划论证设计，把系统分为主控制模块、射频模块和串行通信模块三个部分，进行相关学习研究。
在这个基础上，这一篇文章从硬件和软件两个方面对RFID系统的设计与实现分两部分进行说明和进一步研究。
硬件部分仔细讨论了设备的工作原理，设计了控制模块电路、射频模块电路和串行通信电路。
主控制系统采用STC89C52系列，扩展其基本外围电路。
EM4095被选为射频模块中的射频基站芯片。
软件设计纤细介绍了主程序设计，并根据工作流程说明了每个子例程模块的设计和完成。
关键词：RFID STC89C52 EM4095ABSTRACTRadio frequency identification (RFID) is the abbreviation of radio frequency identification. The principle of this method is non-contact data communication between reader and tag to achieve the purpose of target recognitionThis paper first gives an overview of RFID technology, introduces the structure, working principle, characteristics, application and development trend of RFID technology system. Then the application theory and research of the system are analyzed, and the feasibility analysis and plan demonstration design are carried out. The system is divided into three parts: main control system module, RF module and serial communication module.On this basis, this paper is divided into two parts, from the hardware design and software design of RFID system design and implementation. In the hardware design part, the working principle of the device is discussed in detail, and the serial communication circuit, RF module circuit and control module circuit are designed. The main control system uses STC89C52 series to expand its basic peripheral circuit. EM4095 is selected as the RF base station chip in the RF module. The software design details the main program design, and explains the design and completion of each subroutine module according to the workflow.Key words: RFID, STC89C52, EM4095目录第一章绪论 (1)1.1 课题的研究背景及意义 (1)1.2 国内外发展状况 (1)1.2.1 国外发展现状 (1)1.2.2 国内发展现状 (2)第二章RFID系统主要理论知识 (3)2.1 RFID系统的组成 (3)2.2 RFID的工作原理 (4)2.3 基本工作流程 (5)第三章系统的硬件设计 (6)3.1 系统的整体设计方案 (6)3.2 器件选择 (7)3.2.1 主控制芯片 (7)3.2.2 射频基站芯片 (8)3.2.3 串口通信芯片 (9)3.3主控制模块电路设计 (11)3.3.1 时钟电路设计 (12)3.3.2 复位电路设计 (12)第四章系统的软件设计 (15)4.2.1 EM4095与单片机通信时的软件设计 (16)4.2.2读卡软件设计 (17)4.2.2.1 EM4100射频IC卡的介绍 (17)4.2.2.2单片机解码软件设计 (18)4.3.1通信协议 (20)4.3.2串口通信设计 (20)第五章总结 (26)致谢 (27)参考文献 (28)第一章绪论1.1 课题的研究背景及意义射频识别技术是利用无线射频提供远距离相互的数据传输，利用无线射频方式读取载体信息，从而进行目标的识别和数据的交换，并且被大众认同为当代非常有实力进行长久持续进步发展的一项技术。
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摘要射频识别（Radiofrequency identification ，RFID）,又称电子标签（E-Tag），是一种利用射频信号自动识别目标对象并获取相关信息的技术。
随着技术的进步，RFID应用领域日益扩大，现已涉及到人们日常生活的各个方面，并将成为未来信息社会建设的一项基础技术。
因此，研究、设计和开发RFID系统具有十分重要的理论意义和实际意义。
论文系统地论述了射频识别系统和读卡器的理论分析，研究了射频识别系统中的许多关键技术，并提出了射频识别读卡器的设计方案。
本文首先分析了射频识别技术的基本原理、研究方向和应用情况。
在充分研究了射频卡的基本原理、技术特点、国际相关标准后，进而提出了基于STC11F32单片机的射频读卡器系统设计的方法。
设计采用MFRC522射频读写模块在STC11F32单片机的控制下实现对Mifare卡的读写访问操作。
硬件部分设计主要包括单片机控制电路设计，射频模块设计，天线电路设计，串行通信电路设计，声音提示及显示电路设计等，其中详细讨论了读卡器的软件设计方法。
软件设计包括单片机处理程序，射频基站芯片RC522的基本操作、Mifare卡操作程序设计、声音提示及显示部分程序等。
论文中系统地讨论了软件实现读卡器与Mifare卡之间通信所要求的请求应答、防冲撞、选卡片、认证、读写等功能模块的实现原理。
关键词：射频识别，读卡器，IC卡，STC11F32，MFRC522AbstractRadio frequency identification (radio frequency identification, RFID), also known as electronic tags (e-Tag), is an RF signal automatic target recognition and access to relevant information technology. With the advances in technology, RFID applications widening, has been involved in all aspects of people's daily lives, and will become a basic technology of the future information society. Therefore, research, design and development of RFID systems has important theoretical and practical significance.Discusses the theoretical analysis of radio frequency identification system and card reader to the paper system, many of the key technology of radio frequency identification system, and the design of radio frequency identification reader.This paper firstly analyzes the basic principle of radio frequency identification technology, the research direction and application. In the full study of RF Card basic principle, technical characteristics, relevant international standards, and then put forward based on STC11F32 single chip RF card reader system design method. The design adopts MFRC522radio frequency read write module in STC11F32under the control of a single-chip microcomputer to realize Mifare card read and write access operations.The hardware part of the design including the MCU control circuit design, design of the RF module, Antenna circuit design, circuit design of the serial communication, voice prompts and display circuit design, including detailed discussion of the reader software design methods. Software design, including the microcontroller handler, the basic operation of the RF base station chip RC522, Mifare card operating procedures, voice prompts and display part of the program. The paper discussed the request response communication between the software implementation of the reader with Mifare card required, anti-collision, election card, certification, read and write function module principle.Key words:RFID, reader, IC card, STC11F32, MFRC522毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日目录1 绪论 (5)1.1课题研究的背景与意义1.2 RFID读卡器国内外现状及前景2 射频识别系统技术及相关理论 (7)2.1射频识别系统原理2.2射频识别系统组成2.3射频识别系统的分类2.4 非接触式IC卡 -- S502.5读卡器的工作原理3 非接触式IC卡国际标准 (10)3.1 TYPEA的初始化和防冲突4 读卡器系统硬件设计 (14)4.1 MCU控制部分4.2射频部分4.3天线设计4.4声音提示及显示部分5 读卡器系统软件驱动程序设计 (16)5.1 RC522命令集的实现5.2 Mifare卡操作程序设计5.3 软硬件的联合测试运行总结 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录 (27)第一章绪论1.1课题研究的背景与意义射频识别技术是二十世纪九十年代兴起的一种天线的、非接触方式的自动识别技术，是近几年发展起来的前沿科技项目。
该技术主要是利用射频信号通过空间耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的。
射频识别技术的显著优点在于非接触性，因此完成识别工作时无需人工干预，能够实现识别自动化且不易损坏；可识别高速运动并可同时识别多个射频标签，操作快捷方便；射频标签不怕油渍、灰尘污染等恶劣环境，且可以穿透非金属物体进行识别，抗干扰能力强。
REID技术与互联网、通讯等技术相结合，可实现全球范围内物品跟踪与信息共享。
研究RFID技术,发展RFID产业对提升社会信息化水平、促进经济可持续发展、提高人民生活质量、增强公共安全与国防安全等方面产生深远影响，具有战略性的重大意义。
因此，RFID技术已在世界各地得到广泛的应用，以美国、日本和欧洲的发达国家对该技术应用研究已达到相当高的水平，而我国处于岂不状态，大多采用了引进的技术成果。
所以研究该技术已成为我国当今社会发展的必然趋势。
另外RFID技术是一个崭新的技术应用领域，它不仅涵盖了微波技术与电磁学理论，而且包括通信原理及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技术的认识和应用研究具有深远的理论意义。
现在，射频识别技术作为一种新型的自动识别技术，也将在中国很快地普及。
典型的射频识别应用系统由非接触式IC卡、非接触式IC卡读卡器和应用系统组成，其中非接触式IC卡读卡器是连接非接触式IC卡和应用系统的桥梁，是射频识别应用系统中的关键部件，而且现在的发展趋势要求射频识别系统要有更高的安全性，因此设计一款安全有效地读卡器有着重要的商业价值意义。
1.2 RFID读卡器国内外现状及前景RFID相比传统的识别系统具有信息量大，通过无线通信方式可重复读写数据，保密性极好，环境适应能力强，使用寿命更长。