利用RFID技术解决井下人员定位管理系统

论文摘要

本文介绍一种实现井下人员定位管理系统的新兴技术和方法---长距离射频身份识别（RFID）技术以及系统中的射频标识卡的具体设计。射频识别系统包括射频标识卡和对射频标识卡进行读写识别的读卡器。由于煤矿井下作业人员工作的特殊性,要求建设的管理系统适应对井下人员管理的需要和习惯,对井下人员和相关移动目标的活动信息识别应具备远距离识别能力、多目标同时识别能力、快速移动识别能力、对移动标识卡的体积要求小功耗低和携带方便的性能,因此采用常规的射频识别技术不能满足煤矿井下人员管理系统的要求,有必要采用其它相关技术融合RFID技术来达到应用要求。为此,本文在设计过程中采用了突发跳时扩频技术对RFID系统的标识卡进行设计。本文结合核心芯片nRF2402工作原理和相关理论技术的分析,重点介绍了标识卡的相关设计,如突发跳时扩频模式、SPI总线控制方式、间歇发射工作控制方式等。使得标识卡的设计具有低成本、低功耗、高可靠、环境适应性好的特点,达到了预期目标。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 项目背景
• 1.2 RFID 的发展
• 1.3 课题市场前景
• 2 项目整体架构
• 2.1 系统组成
• 2.2 系统工作原理
• 2.3 研究方向
• 3 标识卡工作系统――硬件部分
• 3.1 电路组成部分
• 3.2 标识卡的工作原理
• 3.3 关键芯片选用
• 3.3.1 射频发射器：2.45GHz 单片式无线发射器nRF2402
• 3.3.2 MCU: PIC16F676
• 3.3.3 电压基准－稳压器LM4041
• 3.3.4 天线
• 4 标识卡工作系统――软件部分
• 4.1 扩频通讯
• 4.2 nRF2402 突发模式
• 4.2.1 nRF2402 突发模式下配置流程图
• 4.3 标识卡中主要通讯流程状态图
• 4.3.1 主程序
• 4.3.2 A/D 转换器采集电池电压
• 5 系统特点
• 5.1 读卡距离
• 5.2 读卡速度
• 5.3 卡的电池使用寿命
• 6 集成调试
• 6.1 PCBA 成品
• 6.2 测试结果
• 6.3 本项目和其他方案的比较
• 6.3.1 本项目优势
• 6.3.2 本项目产品主要技术指标与竞争对手的对比表
• 7 总结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 上海交通大学学位论文答辩决议书