基于nRF2401的RFID系统设计

论文摘要

本文讨论的RFID系统的开发,是国家近几年来重点发展的项目之一。该系统具有携带方便、成本低廉、可靠性高、操作便捷等优势,具有广阔的市场前景。本文采用两款MSP430系列单片机处理器,针对2.4-2.5GHz ISM频段的有源电子标签,完成了基于nRF2401A射频收发芯片的RFID系统设计。在手持式读写器的设计中,加入了GPRS模块,实现手持终端和远程监控计算机的通信。该读写器针对犯人的监控设计,主要应用在犯人户外的劳作中,防止犯人远离规定区域。当犯人离开该区域,记录犯人越界信息,并通过GPRS网络,将其发送到远程监控计算机上。本文一共分为七个部分:第一部分和第二部分介绍了RFID技术的相关背景和整体设计方案,其中包括系统原理和组成;第三部分论述了射频收发模块的功能实现,其中包括对主控器和射频芯片的介绍;第四部分主要介绍RFID读写器以及电子标签硬件部分的设计,包括电源的设计;第五部分介绍了手持终端的设计,以及它和GPRS模块的通信;第六部分是系统软件部分的实现;最后给出总结和展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 绪论
• 1.2 目前的状况及选题背景
• 1.2.1 目前的发展情况
• 1.2.2 应用现状
• 1.2.3 选题背景
• 1.3 本项目的主要工作
• 第二章 系统整体设计方案
• 2.1 系统基本组成和工作原理
• 2.1.1 系统主要部分组成
• 2.1.2 系统工作原理
• 2.2 系统总体设计方案
• 第三章 射频收发模块的功能实现
• 3.1 主控制器部分的设计
• 3.1.1 MSP430系列单片机功能特性
• 3.1.2 MSP430芯片的JTAG接口
• 3.1.3 指令系统简介
• 3.1.4 软件开发调试环境
• 3.2 射频收发芯片nRF2401A简介
• 3.2.1 nRF2401A引脚功能
• 3.2.2 nRF2401工作模式
• 3.3 nRF2401A的功能实现
• 3.4 射频收发器硬件电路介绍
• 3.5 工作流程和应用程序简介
• 3.6 防碰撞问题
• 第四章 读写器与电子标签硬件设计
• 4.1 电源部分
• 4.1.1 系统电源设计的原则
• 4.1.2 本系统具体电源情况分析
• 4.1.3 常用DC-DC电源模块简介及选型
• 4.2 串行通信接口
• 4.2.1 RS-232电气特性
• 4.2.2 RS-232连接器机械特性
• 4.3 PCB设计
• 4.3.1 电子标签的PCB设计
• 4.3.2 读写器部分PCB设计
• 第五章 手持终端和GPRS通信设计
• 5.1 GPRS简介
• 5.1.1 MC35i模块
• 5.1.2 AT指令集
• 5.2 手持终端和GPRS通信设计
• 5.2.1 发送数据流程
• 5.2.2 发送数据流程
• 第六章 上位机监控软件设计
• 6.1 Delphi简介
• 6.2 SPComm控件
• 6.2.1 SPComm的属性、方法和事件
• 6.2.2 SPComm串口通信的实现
• 6.3 delphi7数据库控件简介
• 6.4 软件部分整体设计
• 6.4.1 数据库相关部分
• 6.4.2 SPCOMM相关部分
• 6.4.3 时间控件相关部分
• 6.5 SPCP通信协议
• 第七章 设计结果与课题展望
• 7.1 设计结果总结
• 7.2 课题展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间完成的论文
• 致谢