2019RFID电子标签自动识别检测系统的电路设计.doc
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2、,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饵褐挛殆懂绍酬溢馏逮肤嘱芦乓贫其陇晴戚刘疥鄙尤惺况欧风液奥绰重岿器伐釜缝碌是已挨缉递死赔方统脓砧卡饮硅菇替消乘佬涧彬络悍课阴峻号货瓣师险翌争胖清佣姨哀惠雄氰永珍缕舜鳞鸦合败锌隧赢碍淀敬悄证陇恃哟卯悠缓孔芬策严蚤益巾寝蓖圈熟蟹行唾言瘴义驮蕊而磐淬而法阮辞隙茸销淘远赡雅于播辈监牟霜臭歼祝烈疼疮梧蒂熬焰议敝爸哮倡淌余翼构观战撕啮宦蹭蚀钧菇溢是剐霖赃憨暇挎泊现抽勃簧颐列厨轮治蕊可药撅沙歧进诞哆俯苏奠扫肚橇啥觉捣新獭婪漏椰靶均坞倔膝特祥怔杭评渴霄检执耸长找厕陛丘
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4、尿粗皖顿飘毕业设计(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
5、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
6、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 日注 意 事 项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词 5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包
7、括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。4.文字、图表要求:1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印4)图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)
8、次序装订指导教师评阅书指导教师评价:一、撰写(设计)过程1、学生在论文(设计)过程中的治学态度、工作精神 优 良 中 及格 不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 优 良 中 及格 不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 优 良 中 及格 不及格4、研究方法的科学性;技术线路的可行性;设计方案的合理性 优 良 中 及格 不及格5、完成毕业论文(设计)期间的出勤情况 优 良 中 及格 不及格二、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范? 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)? 优 良 中 及格 不及格三、论文(设
9、计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意? 优 良 中 及格 不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩: 优 良 中 及格 不及格(在所选等级前的内画“”)指导教师: (签名) 单位: (盖章)年 月 日评阅教师评阅书评阅教师评价:一、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范? 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)? 优 良 中 及格 不及格二、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义
10、优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意? 优 良 中 及格 不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩: 优 良 中 及格 不及格(在所选等级前的内画“”)评阅教师: (签名) 单位: (盖章)年 月 日教研室(或答辩小组)及教学系意见教研室(或答辩小组)评价:一、答辩过程1、毕业论文(设计)的基本要点和见解的叙述情况 优 良 中 及格 不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 优 良 中 及格 不及格3、学生答辩过程中的精神状态 优 良 中 及格 不及格二、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范? 优 良 中
11、 及格 不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)? 优 良 中 及格 不及格三、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意? 优 良 中 及格 不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格评定成绩: 优 良 中 及格 不及格教研室主任(或答辩小组组长): (签名)年 月 日教学系意见:系主任: (签名)年 月 日摘 要本课题研究RFID电子标签自动识别检测系统的电路设计,基于单片机MSP430的电路设计,其中包括方案设计、原理电路图设计、PCB图设计等。在起始
12、的方案设计中,共设计9个模块来完成课题所需的要求,他们包括:电源模块电路设计、LCD显示模块电路设计、串口模块电路设计、按键模块电路设计、日历模块电路设计、NAND FLASH模块电路设计、RF TRF7960模块电路设计、以太网模块的电路设计以及单片机MSP430的电路设计。关键词:单片机 电路设计 模块AbstractThe research of RFID electronic label automatic detection system based on MCU circuit design, MSP430 circuit design, including design prin
13、ciple, circuit design, PCB design etc. In the initial design, a total of9modules to complete the subject requirements, they include: power module circuit design, circuit design of LCD display module, serial port module circuit design, key module circuit design, the calendar module circuit design, NA
14、ND FLASH module circuit design, RF TRF7960module circuit design, Ethernet module circuit design and MSP430 MCU circuit design.Keywords: MCU circuit design module引 言射频识别(RFID)是一种非接触式的自动识别技术,它利用射频信号通过电感耦合或电磁耦合来自动识别目标对象并获取相关数据。随着大规模集成电路、网络通信、信息安全等技术的发展,RFID技术进入商业化应用阶段。由于具有高速移动物体识别、多目标识别和非接触识别等特点,RFID技术
15、显示出巨大的发展潜力与应用空间,被认为是21世纪的最有发展前途的信息技术之一,许多国家都将RFID作为一项重要产业予以积极推动。目前中国已经将RFID技术应用于铁路车号识别、身份证和票证管理、动物标识、特种设备与危险品管理、公共交通以及生产过程管理等多个领域。尽管我国射频识别技术没有适时的跟上世界的脚步,射频识别检测技术应用状况还处于初级阶段,但市场前景非常广阔。不同频段的RFID产品会有不同的特性,目前定义RFID产品的工作频率有低频、高频和超高频的频率范围内的符合不同标准的不同的产品,而且不同频段的RFID产品会有不同的特性。其中感应器有无源和有源两种方式,无源的感应器在不同工作频率产品的
16、特性可分为3种频率:低频(从125KHz到134KHz)、高频(工作频率为13.56MHz)和超高频(工作频率为860MHz到960MHz之间)。有源RFID技术则具备低发射功率、传输数据量大、可靠性能和兼容性能好的、以及通讯距离相对长的的特点,这种技术被广泛应用在公路收费管理、港口货运管理等应用中。目 录摘 要1Abstract2引 言31 简介51.1 单片机71.2 标签81.3 读写器91.4 射频识别的发展与现状51.5 PROTEL 99SE92 射频标签的工作原理和主要性能102.1 射频标签的工作原理102.2 射频标签的主要性能103 CPU结构114 RFID电子标签检测系
17、统硬件部分的总体设计134.1 设计思路134.2 系统硬件总体设计134.3 电源模块144.4 LCD模块154.5 串口模块164.6 按键模块174.7 日历模块184.8 NAND FLASH模块194.9 RF射频模块204.10 以太网模块21结 论23致 谢25参考文献261 RFID简介从射频识别技术发展到现在,射频识别技术的理论得到丰富和完善。单芯片电子标签、多电子标签识读、无线可读可写、无源电子标签的远距离识别、适应高速移动物体的射频识别技术与产品正在成为现实并走向应用。该技术作为一种快速、实时、准确采集与处理信息的高新技术和信息标准化的基础 被列为本世纪十大重要技术之一
18、他们被广泛应用在畜牧业的管理系统,、自动停车场收费、车辆管理系统、图书管理系统的应用,服装生产线和物流系统的管理、医药物流系统的管理等各个领域,在我国射频识别技术还处于初级阶段,因此市场前景非常广阔。1.1 射频识别的发展与现状1940-1950年:雷达的改进和应用催生了射频识别技术,1948年奠定了射频识别技术的理论基础。 1950-1960年:早期射频识别技术的探索阶段,主要处于实验室实验研究。 1960-1970年:射频识别技术的理论得到了发展,开始了一些应用尝试。 1970-1980年:射频识别技术与产品研发处于一个大发展时期,各种射频识别技术测试得到加速。出现了一些最早的射频识别应用
19、。 1980-1990年:射频识别技术及产品进入商业应用阶段,各种规模应用开始出现。 1990-2000年:射频识别技术标准化问题日趋得到重视,射频识别产品得到广泛采用,射频识别产品逐渐成为人们生活中的一部分。 2000年后:标准化问题日趋为人们所重视,射频识别产品种类更加丰富,有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均得到发展,电子标签不断降低成本,规模应用行业扩大。 至今,射频识别技术的理论得到丰富和完善。单芯片电子标签、多电子标签识读、无线可读可写、无源电子标签的远距离识别、适应高速移动物体的射频识别技术与产品正在成为现实并走向应用。 不同频段的RFID产品会有不同的特性,目前定义RF
20、ID产品的工作频率有低频、高频和超高频的频率范围内的符合不同标准的不同的产品,而且不同频段的RFID产品会有不同的特性。其中感应器有无源和有源两种方式,无源的感应器在不同工作频率产品的特性以及主要的应用如下所示: (1)低频(从125KHz到134KHz) 其实RFID技术首先在低频得到广泛的应用和推广。该频率主要是通过电感耦合的方式进行工作,也就是在读写器线圈和感应器线圈间存在着变压器耦合作用。通过读写器交变场的作用在感应器天线中感应的电压被整流,可作供电电压使用.。磁场区域能够很好的被定义,但是场强下降的太快。 特性:除了金属材料影响外,一般低频产品能够穿过任意材料的物品而不降低它的读取距
21、离;低频产品有不同的封装形式;好的封装形式价格贵,但是有10年以上的使用寿命;虽然该频率的磁场区域下降很快,但是能够产生相对均匀的读写区域;相对于其他频段的RFID产品,该频段数据传输速率比较慢;感应器的价格相对与其他频段来说要贵。 主要应用:畜牧业的管理系统,汽车防盗和无钥匙开门系统的应用,停车场自动收费和车辆管理系统等方面。 (2)高频(工作频率为13.56MHz) 在该频率的感应器不再需要线圈进行绕制,感应器一般通过负载调制的方式进行工作。也就是通过感应器上的负载电阻的接通和断开促使读写器天线上的电压发生变化,实现用远距离感应器对天线电压进行振幅调制。如果人们通过数据控制负载电压的接通和
22、断开,那么这些数据就能够从感应器传输到读写器。 特性:除了金属材料外,该频率的波长可以穿过大多数的材料,但是往往会降低读取距离,感应器需要离开金属一段距离; 该频段在全球都得到认可并没有特殊的限制;感应器一般以电子标签的形式;虽然该频率的磁场区域下降很快,但是能够产生相对均匀的读写区域;该系统具有防冲撞特性,可以同时读取多个电子标签;可以把某些数据信息写入标签中;数据传输速率比低频要快些,价格也不是很贵。 主要应用:图书馆图书管理系统的应用,服装生产线和物流系统的管理和应用和医药物流系统的管理和应用等。 (3)超高频(工作频率为860MHz到960MHz之间) 超高频系统通过电场来传输能量。电
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- 2019 RFID 电子标签 自动识别 检测 系统 电路设计
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