基于RFID技术的图书馆三维防盗检测系统的设计与研究

论文摘要

随着自动控制技术、通讯技术以及射频识别技术的快速发展，图书馆门禁通道种类和功能快速更新换代。传统的图书馆二维码磁条由于其读取速度慢、易磨损的特点已不能适应现代化图书管理的要求；随着RFID电子标签技术的出现，弥补了这些不足。由于电子标签中含有集成电路芯片和收发线圈，所以它具有反复可擦写、存储信息容量大、速度快和寿命长等等优点，电子标签在图书馆门禁管理系统中的应用已经成为当今图书防盗及管理的主流。本文针对RFID门禁系统的发展和需求，基于RFID技术设计出多通道三维防盗检测系统，具有社会价值和经济价值。本文在对分析了智能门禁系统的几种方案，并根据本系统的要求特点，采用了一体式门禁系统加总线技术构成的防盗检测和RFID电子标签统计的方案。对天线之间耦合场的分析和实验，设计了一种可以全向读取电子标签的三维天线系统。主要完成以下工作：1.完成工作在13.56MHz频率下RIFD读写器的天线的匹配电路设计，该天线具有低成本，高增益，识读距离远的特点，并将天线组成可以三维方向读取电子标签的天线系统，由多个天线和切换天线控制电路组成。2.设计低成本，高效率的防盗系统方案，对系统内的各个硬件电路进行可靠性设计和仿真，不改变原读写器的硬件电路和软件，降低研发时间和成本。3.设计门禁系统的软件程序，完成门禁通道系统的控制，门禁组网设备间的通信协议，门禁系统的数据传输和采集。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢
• 第一章 绪论
• 1.1 射频识别技术（RFID）在图书馆中的应用
• 1.1.1 RFID 技术的组成及工作原理
• 1.1.2 RIFD 在图书馆中的应用及意义
• 1.1.3 RFID 图书馆在国内的发展趋势
• 1.2 门禁防盗系统技术
• 1.2.1 传统防盗门禁的种类
• 1.2.2 RFID 图书馆门禁技术
• 1.2.3 RFID 图书馆门禁防盗系统的发展
• 1.3 课题的意义
• 1.4 本文的主要内容简介
• 第二章 系统总体设计
• 2.1 系统实现目标和设计原则
• 2.1.1 实现目标
• 2.1.2 设计原则
• 2.2 系统方案
• 第三章 系统组成
• 3.1 系统的组成框图
• 3.2 系统各组成部分介绍
• 3.3 系统各部分的电路设计
• 3.3.1 功分器
• 3.3.2 选通器
• 3.3.3 天线切换板
• 3.3.4 三维天线
• 第四章 门禁主控板的硬件设计
• 4.1 微控制器
• 4.2 控制系统电源电路
• 4.3 微控制器的其他要求电路
• 4.4 串口电路
• 4.4.1 与上位机连接的 RS232 串口电路
• 4.4.2 多机通信的 MAX485 串口电路
• 4.5 蜂鸣器电路
• 第五章 门禁防盗系统的软件设计
• 5.1 系统软件的功能设计
• 5.2 主控板的系统软件架构
• 5.3 主要模块程序设计
• 5.3.1 启动代码介绍
• 5.4 单设备串口通信协议与程序设计
• 5.4.1 系统配置命令和串口检测命令的处理时序流程
• 5.4.2 通信协议概述
• 5.5 RS-485 主从通信协议与程序设计
• 5.5.1 多机通信的选通器和天线切换板的控制
• 5.5.2 多机通信的三种模式
• 5.5.3 RS485 多机通信协议和流程的设计
• 5.5.4 主通信机 U6 串口 1 发送程序
• 5.5.5 主通信机 U6 串口 1 接收中断分析
• 5.5.6 主通信机 U6 的定时器 0 的中断分析
• 5.5.7 从节点 U7 的单片机接收程序
• 5.5.8 从节点 U7 的定时器中断分析
• 第六章 门禁控制系统安装调试及结果
• 6.1 三维天线的全向读卡测试
• 6.2 门禁系统的调试装配
• 6.3 门禁组网调试
• 第七章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 参考文献