MF1射频卡水控终端的研制

论文摘要

随着水资源的日益短缺,节水已成为各个用水单位乃至整个国家的重要课题。目前,有很多企业单位已逐步建立起基于射频卡技术的用水管理系统,用射频卡完成用水的消费支付、身份认证等功能,大大提高了节水管理水平。射频卡技术已经成功地应用到很多领域,Mifare 1非接触式接口标准已成为国际标准,国内基于MF1技术的应用也在日益普及。本课题首先分析了当前市场上一些水控终端的技术要点和难点,提出了采用射频卡应用于水控系统的解决方案。1.针对目前水控终端存在适应潮湿环境的能力差、数据回收的可靠性较低、通讯网络的性能存在瓶颈、通用性不够等等,给出了围绕解决这些问题的系统总体设计方案。2.设计了MF1射频卡水控终端硬件电路,如:电源电路、显示电路、水量脉冲检测电路、球阀驱动电路、数据存储电路、时钟发生器电路、MF1射频卡驱动电路、天线电路、CAN总线通信接口电路等硬件电路。3.设计了软件设计方案,包括编制了:读写卡流程、卡片存储方案、加密方案、CAN应用层协议等应用软件。为适合本产品最终用户使用条件,测试过程中模拟用户极限使用条件对产品进行使用测试,得出的实际产品的技术性能指标测试结果表明,研制的样机达到了设计要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 射频识别技术原理及分类
• 1.2.1 射频识别技术原理分析
• 1.2.2 射频卡分类
• 1.2.3 Mifare 1（MF1）射频卡原理及技术参数
• 1.3 论文的主要工作
• 第二章 射频卡水控终端功能描述
• 2.1 射频卡水控系统的基本功能
• 2.2 射频卡水控终端的基本功能
• 2.3 射频卡水控终端工作流程
• 第三章 射频卡水控终端的硬件电路设计
• 3.1 硬件系统综述
• 3.2 MCU外围及编程调试接口电路
• 3.3 电源电路
• 3.3.1 电源电路设计思路
• 3.3.2 LM2596S-5 DC-DC开关电压调节电路
• 3.4 显示电路
• 3.5 水量脉冲检测电路
• 3.6 球阀驱动电路
• 3.7 数据存储电路
• 3.8 时钟发生器电路
• 3.9 MF1射频卡驱动电路
• 3.9.1 复旦微电子FM1702射频卡驱动芯片性能简介
• 3.9.2 射频卡读写电路
• 3.10 天线电路及调谐方法
• 3.11 CAN通讯接口电路
• 3.11.1 CAN通信接口电路的设计
• 3.11.2 独立CAN控制器SJA1000性能简介
• 3.11.3 CAN总线收发器82C250性能简介
• 3.11.4 通过CAN中继器扩展的CAN网络
• 3.12 MF1射频卡技术指标及存储结构
• 3.12.1 M1射频卡主要技术指标
• 3.12.2 M1射频卡存储结构
• 3.13 硬件低功耗设计
• 第四章 射频卡水控终端的软件设计
• 4.1 水控终端软件设计综述
• 4.2 卡片存储方案
• 4.2.1 数据区分配方案
• 4.2.2 数据块格式
• 4.3 卡片加密方案
• 4.4 黑名单存储方案
• 4.5 主程序流程
• 4.6 用户参数表
• 第五章 产品测试结论
• 5.1 测试条件
• 5.2 水控终端的基本功能
• 5.3 功耗
• 5.4 通信性能
• 第六章 总结与展望
• 参考文献