超高频RFID读卡器设计及其通信

论文摘要

射频识别技术是一种自20世纪80年代新兴的自动识别技术。它是利用无线射频方式进行非接触双向数据通信。相对于普遍应用的13.56MHz射频识别系统，本设计中的868MHz射频识别系统有着更多的优点：读写距离远，阅读速度快等，是目前国际上RFID产品发展的热点。本课题研究的内容包括研究符合ISO18000－6标准的超高频RFID电子标签的主要特点、结构、工作原理及读写方法,重点在于与其相应读卡器的设计方案,包括读卡器的硬件电路设计、软件程序流程以及与上位机通信的实现。在硬件设计中，选用ATMEL公司的AVR单片机ATmega8作为主控制器，设计了主控、复位、串行通信等电路。并以RFM公司开发的TRC101为射频收发芯片进行了射频收发模块的设计。软件设计采用模块化编程和结构化编程的思想，单片机编程语言为汇编语言，与上位机串行通信采用Visual Basic编程。经过测试，误码率较低，编制的防冲突程序实现了基于随机二进制算法的防冲突功能。本设计具有可靠性高，模块化设计等特点，通过验证,满足标准要求，达到了预期的目的，并证明了本设计性能的稳定性和可靠性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• §1-1 射频识别技术概述
• §1-2 国内外发展及现状
• §1-3 应用现状
• §1-4 射频识别技术的发展前景
• §1-5 本文的主要研究工作
• 第二章 射频识别系统分析
• §2-1 射频识别系统简介
• 2-1-1 射频识别系统的工作原理
• 2-1-2 射频识别系统的组成
• 2-1-3 射频识别系统的工作流程
• 2-1-4 射频识别系统的分类
• §2-2 RFID 系统中的通信技术
• §2-3 868MHz 射频识别系统及其协议
• 2-3-1 868 MHz 射频识别系统
• 2-3-2 ISO/IEC 18000 - 6 协议简介
• 第三章 868 MHz RFID 读卡器的硬件设计
• §3-1 读卡器硬件系统工作流程
• §3-2 主控模块电路设计
• 3-2-1 电源电路设计
• 3-2-2 主控制器及其外围时钟电路设计
• 3-2-3 复位电路设计
• 3-2-4 RS-232 串行通信接口电路设计
• 3-2-5 其他外围控制电路
• §3-3 射频收发电路设计
• 3-3-1 射频收发模块芯片
• 3-3-2 射频模块电路设计
• 3-3-3 系统天线设计
• 第四章 读卡器软件系统设计
• §4-1 软件设计总体方案
• 4-1-1 读卡器软件设计基本思想和编程语言的选择
• 4-1-2 主程序软件设计
• §4-2 电子标签操作程序设计
• §4-3 底层程序设计
• 4-3-1 底层发送程序设计
• 4-3-2 曼彻斯特码编码程序设计
• 4-3-3 底层接收程序设计
• 4-3-4 FM0 码解码程序设计
• §4-4 防冲突程序设计
• 4-4-1 防冲突定义及随机二进制搜索算法
• 4-4-2 防冲突算法软件实现
• §4-5 上位机软件设计
• 4-5-1 设计软件简介
• 4-5-2 上位机软件设计
• 第五章 结论
• 参考文献
• 附录 A
• 附录 B
• 附录 C
• 附录 D
• 致谢
• 攻读学位期间所取得的相关科研成果