嵌入式系統(tǒng)在射頻識別(RFID)讀寫器中的應(yīng)用
發(fā)布時間:2020-09-17 12:06
為實現(xiàn)社會信息化的重要手段,智能卡的應(yīng)用已遍布社會生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域。智能卡應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)需要綜合計算機應(yīng)用、自動識別、網(wǎng)絡(luò)通訊等相關(guān)技術(shù),主要的研究領(lǐng)域集中在各類讀寫機具及控制器的設(shè)計開發(fā)、卡(電子標簽)的集成電路設(shè)計及封裝、數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用軟件設(shè)計等。智能卡系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境和使用特點決定了在智能卡應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計中需要廣泛采用嵌入式技術(shù)。 本文研究和開發(fā)了無線射頻智能卡讀寫器,并將嵌入式技術(shù)應(yīng)用于無線射頻智能卡(RFID)讀寫器的研究和開發(fā)中。以MF RC500芯片作為無線射頻的讀寫芯片,重點研究了無線射頻讀寫器的設(shè)計與開發(fā),以及嵌入式技術(shù)在無線射頻讀寫器中的應(yīng)用。 本文完成了基于飛利浦Mifare技術(shù)的射頻卡讀寫器的設(shè)計,利用89S52處理器作為主控芯片控制MF RC500無線射頻讀寫芯片完成了頻率為13.56MHz的無線射頻讀寫器的設(shè)計和開發(fā)。并利用VC++6.0開發(fā)了RFID讀寫器的Windows平臺上位機的控制程序。嵌入式技術(shù)廣泛地被應(yīng)用在本設(shè)計中,也對嵌入式操作系統(tǒng)Windows CE.net進行了研究和移植,定制Windows CE.net嵌入式操作系統(tǒng)并成功移植于PXA255為核心的硬件平臺上。將設(shè)計成功的讀寫模塊(89S52作為主控芯片)與硬件平臺相連。在Windows CE.net平臺下采用Embedded Visual C++ 4.0開發(fā)工具設(shè)計了Windows CE.net平臺下的RFID讀寫器的控制程序,成功實現(xiàn)一個便攜式的RFID(無線射頻識別)讀寫器。
【學位單位】:昆明理工大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2008
【中圖分類】:TP391.44;TP368.12
【部分圖文】:
千家;在叮ID服務(wù)方面,提供盯ID標準、咨詢、培訓、解決方案和管理維護等支持服務(wù)的RFID公共技術(shù)支持中心已經(jīng)在各地建設(shè)和完善。2007年我國燈ID產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)如圖1一1所示。標簽及封裝,20.6%芯片, 6.0%軟件與系統(tǒng)集成,42.8%閱讀器,30.4%服務(wù), 0.2%圖1一 12007年我國RFID產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)2004年至2006年三年,我國RFID市場規(guī)模分別以234.5%、178%、109.6%的速度高速發(fā)展,到2007年市場規(guī)模達到80.6億元(如圖1一2所示)。今年第一季度
當應(yīng)答器進入讀卡器天線作用范圍內(nèi)便能獲得工作能量發(fā)送存儲的數(shù)據(jù),達到識別的目的111]。典型的RFID系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2.1所示:廠一一一一一一一一一一一一一一一一口口 ...... RRRRRFIDDD讀讀卡器 器上上層應(yīng)用用電子標簽接收天線圖2.1典型的RFID系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一臺典型的閱讀器包含有高頻模塊(發(fā)送器和接收器)、控制單元,以及與應(yīng)答器相連接的禍合單元。此外,許多閱讀器還都配有附加的接口(如RS232,RS485等),以便將所獲得的數(shù)據(jù)進一步傳輸給另外的系統(tǒng)(如個人計算機、機器人控制裝置等)。應(yīng)答器是射頻識別系統(tǒng)真正的數(shù)據(jù)載體。通常,應(yīng)答器由禍合元件及微電子芯片組成。應(yīng)答器又稱為電子標簽。從應(yīng)用概念來說,電子標簽的工作頻率也就是無線射頻識別系統(tǒng)的工作頻率,是其最重要的特點之一。毫無疑問,電子標簽的工作頻率是
的干擾和噪聲“2’。讀卡器天線和電子標簽之間的能量傳遞是通過電磁感應(yīng)原理,在讀卡器這邊有一個天線線圈,電子標簽上也有一個線圈。圖2.4給出了基本原理圖及等效圖:讀卡器線圈電子標簽線圈讀卡器天線K電子標簽線圈圖2.4電磁感應(yīng)原理圖及等效圖通過上面的電磁感應(yīng),電子標簽獲得能量給內(nèi)部芯片供電,使其能夠工作并傳回相關(guān)有用信息給閱讀器。讀卡器天線電路中的電流I產(chǎn)生一個磁場,這個磁場的一部分穿過電子標簽線圈因而在電子標簽的線圈上得到一個互感電壓,這個互感電壓會隨著距離的遠近而變化,當電壓經(jīng)過調(diào)整后能達到操作電壓時就給電子標簽中的IC芯片供電,讓它能夠正常工作。由于這個電壓大小會隨著距離變化,所以操作會受到傳輸能力大小的限制 [l31。2.2.2數(shù)字信號的調(diào)制與解調(diào)能量從天線以電磁波的形式發(fā)射到周圍的空間。小心地改變電磁波的三種信號參數(shù)—功率、頻率和相位之一,就可以對信息進行編碼,并傳送到空間內(nèi)的任一點去。
本文編號:2820699
【學位單位】:昆明理工大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2008
【中圖分類】:TP391.44;TP368.12
【部分圖文】:
千家;在叮ID服務(wù)方面,提供盯ID標準、咨詢、培訓、解決方案和管理維護等支持服務(wù)的RFID公共技術(shù)支持中心已經(jīng)在各地建設(shè)和完善。2007年我國燈ID產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)如圖1一1所示。標簽及封裝,20.6%芯片, 6.0%軟件與系統(tǒng)集成,42.8%閱讀器,30.4%服務(wù), 0.2%圖1一 12007年我國RFID產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)2004年至2006年三年,我國RFID市場規(guī)模分別以234.5%、178%、109.6%的速度高速發(fā)展,到2007年市場規(guī)模達到80.6億元(如圖1一2所示)。今年第一季度
當應(yīng)答器進入讀卡器天線作用范圍內(nèi)便能獲得工作能量發(fā)送存儲的數(shù)據(jù),達到識別的目的111]。典型的RFID系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2.1所示:廠一一一一一一一一一一一一一一一一口口 ...... RRRRRFIDDD讀讀卡器 器上上層應(yīng)用用電子標簽接收天線圖2.1典型的RFID系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一臺典型的閱讀器包含有高頻模塊(發(fā)送器和接收器)、控制單元,以及與應(yīng)答器相連接的禍合單元。此外,許多閱讀器還都配有附加的接口(如RS232,RS485等),以便將所獲得的數(shù)據(jù)進一步傳輸給另外的系統(tǒng)(如個人計算機、機器人控制裝置等)。應(yīng)答器是射頻識別系統(tǒng)真正的數(shù)據(jù)載體。通常,應(yīng)答器由禍合元件及微電子芯片組成。應(yīng)答器又稱為電子標簽。從應(yīng)用概念來說,電子標簽的工作頻率也就是無線射頻識別系統(tǒng)的工作頻率,是其最重要的特點之一。毫無疑問,電子標簽的工作頻率是
的干擾和噪聲“2’。讀卡器天線和電子標簽之間的能量傳遞是通過電磁感應(yīng)原理,在讀卡器這邊有一個天線線圈,電子標簽上也有一個線圈。圖2.4給出了基本原理圖及等效圖:讀卡器線圈電子標簽線圈讀卡器天線K電子標簽線圈圖2.4電磁感應(yīng)原理圖及等效圖通過上面的電磁感應(yīng),電子標簽獲得能量給內(nèi)部芯片供電,使其能夠工作并傳回相關(guān)有用信息給閱讀器。讀卡器天線電路中的電流I產(chǎn)生一個磁場,這個磁場的一部分穿過電子標簽線圈因而在電子標簽的線圈上得到一個互感電壓,這個互感電壓會隨著距離的遠近而變化,當電壓經(jīng)過調(diào)整后能達到操作電壓時就給電子標簽中的IC芯片供電,讓它能夠正常工作。由于這個電壓大小會隨著距離變化,所以操作會受到傳輸能力大小的限制 [l31。2.2.2數(shù)字信號的調(diào)制與解調(diào)能量從天線以電磁波的形式發(fā)射到周圍的空間。小心地改變電磁波的三種信號參數(shù)—功率、頻率和相位之一,就可以對信息進行編碼,并傳送到空間內(nèi)的任一點去。
【參考文獻】
相關(guān)期刊論文 前3條
1 陳新河;無線射頻識別(RFID)技術(shù)發(fā)展綜述[J];信息技術(shù)與標準化;2005年07期
2 李華 ,張東陽;智能節(jié)水用水計費系統(tǒng)的研究與設(shè)計[J];節(jié)能;2003年08期
3 嚴光文,張其善;射頻卡讀寫模塊的設(shè)計[J];遙測遙控;2002年05期
本文編號:2820699
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