RFID技术在汽车点火线圈生产中的应用研究

论文摘要

随着汽车工业现代化进程的加快,汽车配件生产线的现代化变得愈加重要。点火线圈作为汽车点火控制系统的重要组成部件,直接影响汽车的动力学性能及环保性能。近年来日臻成熟的RFID技术,为实现汽车点火线圈生产线上自动监控提供了可能,进而提高了生产效率,改进生产方式,节约生产成本。同时,在4S店里采用RFID设备,以便于快捷地追溯故障源头,可以大大节约售后服务的成本,增强生产商在本行业的整体竞争力,并且能够在消费者心中树立良好的形象。本文完成了将RFID技术应用于汽车点火线圈生产的过程控制中,包括基于读写芯片MF RC500读写器的研制,以及通过将MIFARE标签嵌入汽车点火线圈中,实现了对汽车点火线圈数据的动态管理。本设计具有以下特点:单个点火线圈的读写测试在4秒内完成;能够对测量结果及相关数据进行读写;实现故障参数实时录入功能,可用于实时跟踪产品现状,利于加工工艺的完善;系统具有良好的电磁兼容特性,能够稳定工作于恶劣的工业环境。在实现基本功能的基础上,本文对无源射频标签的设计进行了深入的研究,主要包括天线,整流与负载调制部分,电荷泵能量供应电路,数据编码与解调等几部分。系统采用2051单片机作为MCU,根据ISO14443A型协议,通过实验,本设计基本能达到设计要求。本文在实验室环境下完成了对汽车点火线圈内部金属对标签数据读写的影响测试,汽车点火线圈数据管理测试,无源射频标签的性能测试。系统的实际运行状况表明:系统工作稳定,能够实现对汽车点火线圈动态参数的实时读写,以用于产品的出厂打码与动态数据管理,达到了预期的设计要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题来源及研究的目的和意义
• 1.2 RFID基本工作原理
• 1.2.1 RFID基本工作原理
• 1.2.2 RFID协议标准
• 1.3 RFID技术在汽车制造业研究现状
• 1.4 本文结构
• 第2章 总体设计方案
• 2.1 设计要求
• 2.2 方案设计
• 2.3 本章小结
• 第3章 硬件电路设计
• 3.1 读写器硬件电路设计
• 3.1.1 MF RC500 芯片介绍及外围电路设计
• 3.1.2 读写器EMC电路和天线的设计
• 3.2 嵌入汽车点火线圈的标签设计
• 3.2.1 金属介质对RFID被动标签的影响
• 3.2.2 汽车点火线圈的标签嵌入设计方案
• 3.3 实验数据与结果分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 系统软件设计
• 4.1 软件整体设计
• 4.1.1 软件结构
• 4.1.2 程序工作流程
• 4.2 通信安全及信息安全
• 4.2.1 循环冗余校验
• 4.2.2 通讯安全和保密
• 4.2.3 用户认证过程
• 4.3 软件详细设计
• 4.3.1 底层驱动
• 4.3.2 功能模块
• 4.3.3 汽车点火线圈档案管理系统
• 4.3.4 应用程序界面
• 4.4 本章小结
• 第5章 系统整体调试及无源射频标签的设计与调试
• 5.1 系统整体调试
• 5.1.1 读写器调试
• 5.1.2 数据通讯调试
• 5.2 无源射频标签详细设计
• 5.2.1 天线
• 5.2.2 整流与负载调制部分
• 5.2.3 标签电荷泵能量供应部分
• 5.2.4 时钟提取电路
• 5.2.5 数据编码解码
• 5.3 无源射频标签实验数据与结果
• 5.4 无源射频标签的存在问题
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录 实物图
• 致谢