廣西師范大學(xué)2011屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）基于ZLG500的射頻識別系統(tǒng)硬件平臺設(shè)計黑體、三號字，20個字以內(nèi)專業(yè)：電子信息工程（使用電子技術(shù)方向） 學(xué)號：200712608057學(xué)生姓名：陳振華 指導(dǎo)老師姓名：黃一平宋體小四號字【內(nèi)容摘要】宋體小四號字，加粗通過對射頻識別技術(shù)進(jìn)行研究和分析，提出了一種以AT89S52單片機(jī)為主控核心， ZLG500B射頻識別模塊為前端射頻主電路，通過射頻識別技術(shù)來對MIFARE1 S50非接觸式IC卡進(jìn)行讀/寫等操作的設(shè)計思路。系統(tǒng)的成功設(shè)計使得以ZLG500B模塊為核心的射頻識別系統(tǒng)的使用開發(fā)變得更加便捷，大大縮短了其二次開發(fā)使用的周期。系統(tǒng)具有體積小、功耗低、功能強(qiáng)、人機(jī)界面友好、可靈活擴(kuò)展等特點，可直接使用于實驗室門禁系統(tǒng)、食堂飯卡消費(fèi)系統(tǒng)、熱水卡消費(fèi)系統(tǒng)等日常生活方面，具有廣闊的使用前景。摘要要求說明畢業(yè)論文（設(shè)計）所研究的內(nèi)容、目的、實驗方法、主要成果和特色，一般200300字，宋體小四號【關(guān)鍵詞】MIFARE1關(guān)鍵詞一般為36個，用分號隔開，用宋體小四號字 S50射頻卡；ZLG500B；單片機(jī)；液晶1 緒論一般另起一頁，用“1” “1.1” “1.1.1”等作為每章的標(biāo)題序號，主章節(jié)用四號黑體，段落的行距1.5倍1.1 課題研究背景子標(biāo)題用宋體小四號黑體隨著正文每一段落的開頭空兩格，正文用宋體小四號字現(xiàn)代科技、經(jīng)濟(jì)等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，以及人們生活節(jié)奏的加快，人們對信息的需求也日益增長。例如倉庫管理、收費(fèi)站收費(fèi)管理、物流管理等。原始的、手工的信息錄入方式已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)代社會的發(fā)展趨勢并逐漸被淘汰。而電子技術(shù)的迅猛發(fā)展可謂讓所有的難題迎刃而解。針對人們對各類信息管理工作方便、準(zhǔn)確、迅速的要求，RFID技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。RFID技術(shù)是一種利用射頻信號實現(xiàn)的自動識別技術(shù)。由于具有體積小、存儲容量大、壽命長、操作快捷方便等優(yōu)點，其技術(shù)和使用的發(fā)展十分迅速。RFID技術(shù)在國外發(fā)展非常迅速，RFID產(chǎn)品種類繁多，RFID技術(shù)已被廣泛使用于商品自動化、工業(yè)自動化、交通運(yùn)輸控制管理等眾多領(lǐng)域，如交通監(jiān)控系統(tǒng)、高速公路自動收費(fèi)系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)、流水線自動生產(chǎn)管理系統(tǒng)、安檢系統(tǒng)、倉庫管理系統(tǒng)、動物管理系統(tǒng)等1參考文獻(xiàn)要求上標(biāo)，用Times New Roman，小四號字。在國內(nèi)，由于RFID技術(shù)起步較晚，所以使用領(lǐng)域沒有國外那么廣。目前我國RFID技術(shù)主要使用于公共交通管理、企業(yè)生產(chǎn)管理、校園日常管理等方面，現(xiàn)在很多城市都連續(xù)采用了射頻公交卡。另外，我國RFID技術(shù)使用最大的項目是第二代公民身份證2。1.2 RFID及MIFARE1 S50介紹射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID），又稱電子標(biāo)簽（E-Tag）?；镜腞FID系統(tǒng)由三部分組成： 1）標(biāo)簽（Tag）：由耦合組件及芯片組成，每個標(biāo)簽具有唯一的電子編碼；2）讀卡器（Reader）：讀取/寫入標(biāo)簽信息的設(shè)備；3）天線（Antenna）：在標(biāo)簽和讀卡器之間傳遞射頻信號。RFID中的電子標(biāo)簽一般保存有約定格式的電子數(shù)據(jù)，在實際使用中，電子標(biāo)簽附著在待識別物體的表面。讀卡器可無接觸地讀取并識別電子標(biāo)簽中所保存的電子數(shù)據(jù)，達(dá)到自動識別的目的。通常讀卡器和電腦相連，讀卡器將讀取到的標(biāo)簽信息傳送到電腦進(jìn)行下一步處理。MIFARE1 S50卡 是一種非接觸式IC卡。非接觸式IC卡又稱射頻卡，由IC芯片、感應(yīng)天線組成，封裝在一個標(biāo)準(zhǔn)的PVC卡片內(nèi)。非接觸式IC卡在一定距離內(nèi)，可以通過讀寫器完成數(shù)據(jù)的讀寫操作。MIFARE1 S50 卡主要技術(shù)指標(biāo)如下3：1、無電源，自帶天線，內(nèi)含有加密控制邏輯和通訊邏輯電路；2、容量為8K，分為16個扇區(qū)，每個扇區(qū)分4塊，每塊16個字節(jié)；3、具有防沖突機(jī)制和快速防沖突協(xié)議，支持多卡操作，支持多種協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)；4、每張卡擁有全球唯一的序列號，其長度為32位。1.3 研究內(nèi)容及意義通過對系統(tǒng)進(jìn)行功能需求分析，綜合考慮功耗、體積、可靠性、成本等因素，完成系統(tǒng)的整體設(shè)計方案。系統(tǒng)主要研究內(nèi)容包括：RFID和ZLG500B關(guān)鍵技術(shù)深入研究、系統(tǒng)硬件電路設(shè)計和系統(tǒng)軟件設(shè)計。通過這些方面的研究，完成系統(tǒng)要求的功能，最終達(dá)到較全面地掌握非接觸式IC卡RFID系統(tǒng)設(shè)計的基本原理和實現(xiàn)方法。RFID技術(shù)廣泛使用于社會的各個領(lǐng)域，其使用可大大提高管理和運(yùn)作效率，對改善人們生活質(zhì)量、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和提升社會信息化水平產(chǎn)生了重要影響?；赗FID技術(shù)如火如荼的發(fā)展熱潮，系統(tǒng)選擇了RFID技術(shù)為研究方向，以ZLG500B模塊為核心設(shè)計了一款射頻識別系統(tǒng)。系統(tǒng)可直接使用于實驗室門禁系統(tǒng)、食堂飯卡消費(fèi)系統(tǒng)、熱水卡消費(fèi)系統(tǒng)等日常生活方面，在這些使用中，本系統(tǒng)都將起到核心作用?？傊S著人們生活水平的提高和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，RFID技術(shù)將得到更多的使用，而基于ZLG500B模塊為核心的RFID系統(tǒng)將具有更加良好的市場前景。1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)本文介紹了一種基于ZLG500B模塊為核心的RFID系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)方案，并簡要介紹了相關(guān)背景、使用及今后的發(fā)展前景，具體組織結(jié)構(gòu)如下：第一章 緒論：主要闡述課題的研究背景、研究內(nèi)容和研究意義；第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計：主要闡述系統(tǒng)的功能和總體方案的選擇；第三章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計：主要闡述系統(tǒng)硬件電路的分析及實現(xiàn)；第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計：主要闡述系統(tǒng)軟件設(shè)計及具體實現(xiàn)；第五章 系統(tǒng)測試：主要闡述系統(tǒng)功能、性能測試和結(jié)果分析；第六章 結(jié)論：主要闡述系統(tǒng)設(shè)計的功能及創(chuàng)新之處，并給出展望。2 系統(tǒng)總體設(shè)計2.1 系統(tǒng)設(shè)計要求2.1.1 系統(tǒng)主要功能系統(tǒng)主要研究的是基于ZLG500B模塊的射頻識別系統(tǒng)硬件平臺設(shè)計，其主要包括以下功能：1、系統(tǒng)可以實現(xiàn)對 MIFARE1 S50非接觸式IC卡進(jìn)行讀/寫等操作；2、系統(tǒng)操作的過程中能正確顯示當(dāng)前的狀態(tài)并具有報警提示功能；3、系統(tǒng)設(shè)計提供一些完整的軟、硬件輸入輸出接口，方便其二次開發(fā)；4、系統(tǒng)自定義RS-232串口通信格式，能和PC機(jī)通信。2.1.2 系統(tǒng)組成系統(tǒng)是一個多技術(shù)融合的技術(shù)系統(tǒng)，需要的基礎(chǔ)技術(shù)包括ZLG500B射頻識別模塊的操作技術(shù)、單片機(jī)多機(jī)通信技術(shù)、單片機(jī)和PC的通信技術(shù)、EDA技術(shù)等?？傮w上，系統(tǒng)由ZLG500B模塊、單片機(jī)控制模塊、顯示模塊和串口通信模塊組成。2.2 系統(tǒng)總體設(shè)計方案2.2.1 系統(tǒng)設(shè)計思路系統(tǒng)設(shè)計遵循先學(xué)習(xí)后使用、先簡單后復(fù)雜和先模塊后綜合的原則。從系統(tǒng)設(shè)計要求來看，系統(tǒng)需要設(shè)計一個單片機(jī)最小系統(tǒng)，然后根據(jù)ZLG500B射頻識別模塊的數(shù)據(jù)手冊弄懂其工作方式和弄懂官方提供的標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)，通過其庫函數(shù)對ZLG500B模塊進(jìn)行初始化等操作，再利用單片機(jī)和PC通過串口實現(xiàn)通信，最后在下位機(jī)上設(shè)計一個顯示當(dāng)前狀態(tài)的顯示模塊。結(jié)合整個系統(tǒng)即可對MIFARE1 S50非接觸式IC卡進(jìn)行讀/寫等操作。2.2.2 系統(tǒng)模塊的選取1）主控制器模塊主控制器采用AT89S52單片機(jī)。AT89S52單片機(jī)算術(shù)運(yùn)算能力強(qiáng)，軟件編程靈活，另外還具有功耗低、體積小、I/O口豐富和成本低等優(yōu)點。2）通信模塊利用RS-232串行通信。串行通信只需一根數(shù)據(jù)線就可以傳送數(shù)據(jù)，即數(shù)據(jù)是一位一位按順序傳送的。RS-232是一種近距離通信的單端串行通信標(biāo)準(zhǔn)。RS-232串行通信的最大優(yōu)點就是成本低和占用I/O口較少。3）顯示模塊采用SMC1602LCD。SMC1602是字符點陣型液晶顯示模塊，能顯示2行字符，每行能顯示16個字符。SMC1602液晶顯示器具有輕薄短小、功耗低、顯示穩(wěn)定、可視面積大、畫面效果好、抗干擾能力強(qiáng)等特點。4）電源模塊電源的性能和系統(tǒng)的性能有著很大的關(guān)聯(lián)性。系統(tǒng)選擇專用電源適配器，適配器輸入電壓為AC 100-240V，50/60HZ;輸出電壓為DC 5V(+/-1V),電流2A。5）其它模塊系統(tǒng)使用的RFID 模塊為ZLG500B，此模塊的控制方式是串口控制。而一塊AT89S52單片機(jī)只有一個串口，也就是一塊單片機(jī)并不能解決既要用于控制ZLG500B模塊，又要用于和PC機(jī)通信。此時系統(tǒng)的解決方案是利用兩塊AT89S52單片機(jī)，這樣就等于擁有兩個串口，就可以解決以上的問題。2.2.3 系統(tǒng)的最終方案通過各個模塊的分析和論證，決定系統(tǒng)各模塊的最終方案如下：1、控制模塊：采用AT89S52單片機(jī)做主控制器；2、通信模塊：利用RS-232串行通信；3、顯示模塊：采用SMC1602液晶顯示；4、報警模塊：采用壓電式蜂鳴器做報警提醒；5、電源模塊：采用現(xiàn)成電源適配器。系統(tǒng)總體方框圖如圖1所示。圖1 系統(tǒng)總體方框圖圖序和圖注要連續(xù)標(biāo)注，如圖1、圖2、圖3等等，宋體五號字，居中。圖中文字采用宋體小四，采用專用畫圖工具進(jìn)行繪制，如visio畫圖工具3 系統(tǒng)硬件設(shè)計3.1 系統(tǒng)硬件組成部分系統(tǒng)硬件主要由ZLG500B射頻模塊、AT89S52單片機(jī)主控制器模塊、1602LCD顯示模塊、蜂鳴器報警模塊和系統(tǒng)電源模塊組成。3.2 系統(tǒng)主要單元電路設(shè)計系統(tǒng)單元電路設(shè)計主要包括單元電路主要器件介紹、電路設(shè)計及工作原理分析和單元的具體實現(xiàn)電路圖。3.2.1 ZLG500B模塊ZLG500B模塊為非接觸式IC卡讀寫模塊，該模塊采用最新的PHILIPS高集成ISO14443讀卡芯片，能讀/寫MIFARE1 S50卡。這個器件包括了一個PCB天線和一個標(biāo)準(zhǔn)的UART接口（CMOS電平），可直接受控于主機(jī)微處理器。模塊的實物圖如圖2所示。圖2 ZLG500B模塊實物圖ZLG500B模塊主要性能特征4：1、雙層電路板設(shè)計，雙面表貼，EMC性能優(yōu)良；2、采用最新 PHILIPS高集成ISO14443A讀卡芯片-MF RC500；3、UART串行接口，能外接RS-232或RS-485芯片；4、蜂鳴器輸出口，能用軟件控制其輸出頻率及延續(xù)時間；5、提供 C51函數(shù)庫，能讀寫模塊中RC500芯片的EEPROM。ZLG500B模塊主要管腳功能描述如表1所示。表1 ZLG500B模塊主要管腳描述表序和表注采用宋體五號字，放在表的開頭，左對齊管腳符號類型描述J2-1CTRL輸出控制線輸出J2-2BZ輸出蜂鳴器信號輸出，平時為高，輸出方波或低電平J2-3CON485輸出RS-485控制，平時為低，TXD發(fā)送時為高J2-4VCCPWR電源正端J2-5RST復(fù)位模塊復(fù)位端J2-6GNDPWR電源負(fù)端J2-7RXD輸入UART接收端J2-8TXD輸出UART發(fā)送端ZLG500B模塊提供了標(biāo)準(zhǔn)的UART接口，該接口可以和MCU進(jìn)行串行通信。本系統(tǒng)設(shè)計中ZLG500B模塊接線圖如圖3所示。圖3 ZLG500B模塊原理圖3.2.2 AT89S52單片機(jī)單片微型計算機(jī)（single chip microcomputer, SCM）簡稱單片機(jī)，它在一塊芯片上集成了中央處理器（CPU）、程序存儲器（ROM）、數(shù)據(jù)存儲器（RAM）、計時器/計數(shù)器、輸入輸出（I/O）端口等功能部件，這些功能部件通過內(nèi)部總線相互連接起來。AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS 8位單片機(jī)。使用ATMEL公司高密度非易失性電子技術(shù)制造。其主要性能特征如下：1、和MCS-51單片機(jī)產(chǎn)品兼容，具有多級加密程序存儲器；2、 8K字節(jié)在線系統(tǒng)可編程Flash內(nèi)存，可擦寫1000次，自帶256x8位RAM；3、全靜態(tài)操作：0HZ33MHZ，內(nèi)設(shè)看門狗定時器；4、32個可編程I/O口，可8位為一組操作或單獨1位操作；5、三個16位定時器/計數(shù)器，八個中斷源，一個全雙工UART串行通道。系統(tǒng)設(shè)計中主、從機(jī)都采用上電復(fù)位的方式；P0口用作通用I/O口使用，所以要加上外部上拉電阻，阻值為4.7K；外部晶振和電容一起構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器，為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的時鐘信號。晶振選取11.0592MHz，兩電容選取30pF。AT89S52單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖4所示。圖4單片機(jī)最小系統(tǒng)圖主、從機(jī)管腳具體分配如表2和表3所示。表2 主機(jī)管腳分配管腳功能描述P0.0LCD1602的RSP0.1LCD1602的RWP0.2LCD1602的ENP0.4P0.7LCD1602的高四位數(shù)據(jù)線P1.0P1.7兩機(jī)通信并行數(shù)據(jù)線P2.0LCD1602的背光燈控制角P3.0LZG500B的UART發(fā)送端P3.1LZG500B的UART接受端P3.2主機(jī)接收中斷信號管腳P3.6主機(jī)發(fā)送中斷信號管腳P3.7主、從機(jī)通信應(yīng)答管腳表3 從機(jī)管腳分配管腳功能描述P0.0P0.7兩機(jī)通信并行數(shù)據(jù)線P3.0RS232串口接收端（和PC通信）P3.1RS232串口發(fā)送端（和PC通信）P3.2主機(jī)接收中斷信號管腳P3.6主機(jī)發(fā)送中斷信號管腳P3.7主、從機(jī)通信應(yīng)答管腳主、從機(jī)通信硬件模型圖如圖5所示。圖5 主、從機(jī)通信硬件模型圖3.2.3 SMC1602液晶顯示器液晶顯示器（Liquid Crystal Display，LCD）。LCD按顯示內(nèi)容可分為字段型、點陣字符型和位圖型。字段型，是以長條筆劃狀顯示像素組成的液晶顯示器；點陣字符型是將LCD控制器、點陣驅(qū)動器、字符內(nèi)存做在一塊印刷塊上，構(gòu)成便于使用的液晶顯示模塊，專門用于顯示數(shù)字、字符、圖形符號及少量自定義的符號；位圖型除可以顯示字符外，還可以顯示各種圖形信息、漢字等。SMC1602LCD屬于點陣字符型。系統(tǒng)用到的SMC1602液晶顯示器屬于點陣字符型。其主要接口信號說明如表4所示：表4 SMC1602 LCD接口信號說明管腳符號功能描述管腳符號功能描述1GND電源地9D2Data I/O2VCC電源正極10D3Data I/O3VO液晶顯示偏壓信號11D4Data I/O4RS數(shù)據(jù)/命令選擇端(H/L)12D5Data I/O5R/W讀/寫選擇斷（H/L）13D6Data I/O6EN時能信號14D7Data I/O7D0Data I/O15LCD+背光源正極8D1Data I/O16LCD-背光源負(fù)極系統(tǒng)設(shè)計中充分考慮功耗問題，所以利用主控制器的一個管腳來控制SMC1602 LCD背光燈的開/關(guān)，即系統(tǒng)在沒有任何操作一分鐘后就自動關(guān)閉背光燈。因為主控器的I/O輸出電流太小無法實現(xiàn)對LCD背光燈的控制，所以利用三極管8550來實現(xiàn)電流放大。具體電路圖如圖6所示。圖6 SMC1602 LCD電路圖3.3 系統(tǒng)電路仿真Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)。這款仿真軟件可以從繪畫原理圖、載入程序代碼到單片機(jī)和外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計。基于先仿真后制作電路板的思想，模塊電路設(shè)計完后，在PC機(jī)上利用Proteus 7 軟件來進(jìn)行一些仿真，通過仿真可以分析電路各種性能和找出設(shè)計的不足，進(jìn)而修改，使得系統(tǒng)最終變得更加完美。具體仿真電路圖如圖7所示。圖7 proteus 7仿真電路圖4 系統(tǒng)軟件設(shè)計4.1 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計系統(tǒng)軟件設(shè)計采用模塊化的編程方式，即將一個大的程序劃分成若干個小的模塊，每個模塊具有自己相對的獨立性，模塊之間可以通過函數(shù)調(diào)用的方式相聯(lián)系。這種編程方式有助于程序的調(diào)試、修改和維護(hù)。在編程語言方面，系統(tǒng)軟件設(shè)計采用C語言，C語言最大的優(yōu)點就是程序結(jié)構(gòu)清晰、可讀性強(qiáng)和移植性好。系統(tǒng)軟件設(shè)計流程為：先在單片機(jī)開發(fā)平臺編寫好程序，然后編譯生成hex文件，再利用程序下載軟件進(jìn)行程序下載。通過反復(fù)修改和調(diào)試，最后完成設(shè)計。軟件設(shè)計包含到的環(huán)境名稱：PC機(jī)操作系統(tǒng)環(huán)境為Windows XP，單片機(jī)開發(fā)平臺為keil uVision3 IDE，程序下載軟件為Easy 51Pro v2.0。系統(tǒng)設(shè)計要實現(xiàn)下位機(jī)和上位機(jī)的通信，所以根據(jù)系統(tǒng)要求自定義數(shù)據(jù)通信格式。系統(tǒng)具體數(shù)據(jù)通信格式如表5所示。1）上位機(jī)發(fā)送到下位機(jī)的數(shù)據(jù)（十六進(jìn)制）格式為:28個字節(jié)=0xFF+0xFE+卡類型（1字節(jié)）+密碼（6字節(jié)）+操作類型（1字節(jié)）+地址（1字節(jié)）+數(shù)據(jù)（16字節(jié)）+備用（1字節(jié)）2）下位機(jī)發(fā)送到上位機(jī)（返回值）的數(shù)據(jù)格式為:19個字節(jié)=0xFF+0xFE+命令字（1個字節(jié)）+扇區(qū)中的數(shù)據(jù)（16個字節(jié)）表5 系統(tǒng)通信數(shù)據(jù)格式功能上位機(jī)發(fā)送到下位機(jī)返回值連接操作類型=0x41成功：命令字=0x00失?。好钭?0xFF（無卡）讀卡操作類型=0x46成功：命令字=0x01失敗：命令字=0x03（密碼錯誤）寫卡操作類型=0x47成功：命令字=0x02失?。好钭?0x03（密碼錯誤）數(shù)值（加）操作類型=0x48成功：命令字=0x02失?。好钭?0x03（密碼錯誤）失敗：命令字=0x04（數(shù)據(jù)格式錯誤）數(shù)值（減）操作類型=0x49成功：命令字=0x02失?。好钭?0x03（密碼錯誤）失?。好钭?0x04（數(shù)據(jù)格式錯誤）格式化操作類型=0x51成功：命令字=0x02失?。好钭?0x03（密碼錯誤）讀RC500序列號成功：命令字=0xAA系統(tǒng)主程序流程圖和功能流程圖如圖8和圖9所示。圖8 主程序流程圖圖9 功能流程圖4.2 主要模塊軟件設(shè)計4.2.1 ZLG500B模塊軟件設(shè)計根據(jù)ZLG500B數(shù)據(jù)手冊上提供的操作說明，系統(tǒng)直接調(diào)用其標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)。利用ZLG500B對MIFARE1 S50卡進(jìn)行讀/寫等操作的程序流程圖如圖10所示。圖10 ZLG500B模塊讀/寫流程圖void Read_Card(uchar _Adr,uchar idata *_Data)/讀卡子函數(shù)unsigned char i;while(mifs_request(IDLE,databuf)!=MI_OK); /等待有RFID卡的到來if(mifs_cascanticoll(ANTICOLL1,0,card_snr)!=MI_OK);/多層防碰撞if(mifs_cascselect(ANTICOLL1,card_snr,&i)!=MI_OK);if(i&0x04) /多層選擇if(mifs_cascanticoll(ANTICOLL2,0,card_snr+4)!=MI_OK);if(mifs_cascselect(ANTICOLL2,card_snr+4,&i)!=MI_OK);if(mifs_authentication(KEYA,_Adr/4)!=0) ; /證實密碼if(mifs_read(_Adr,_Data)!=0);/開始讀卡 void Write_Card(uchar _Adr,uchar idata *_Data) / 寫卡子函數(shù)unsigned char i;while(mifs_request(IDLE,databuf)!=MI_OK); /等待有RFID卡的到來if(mifs_cascanticoll(ANTICOLL1,0,card_snr)!=MI_OK);/多層防碰撞if(mifs_cascselect(ANTICOLL1,card_snr,&i)!=MI_OK) ;if(i&0x04) /多層選擇if(mifs_cascanticoll(ANTICOLL2,0,card_snr+4)!=MI_OK);if(mifs_cascselect(ANTICOLL2,card_snr+4,&i)!=MI_OK);if(mifs_authentication(KEYA,_Adr/4)!=0) ; /證實密碼if(mifs_write(_Adr,_Data)!=0);/開始寫卡4.2.2 兩機(jī)通信軟件設(shè)計為了解決系統(tǒng)所需兩個串口的問題，系統(tǒng)硬件引進(jìn)了兩塊單片，在軟件上要實現(xiàn)其兩者的通信。根據(jù)主、從機(jī)的硬件連接圖，自定義通信協(xié)議。通信中數(shù)據(jù)發(fā)送、接收程序流程圖如圖11所示。圖11 數(shù)據(jù)發(fā)送、接收程序流程圖兩機(jī)通信具體實現(xiàn)函數(shù)如下：void ie0(void) interrupt 0 using 0 /利用外部中斷來接收數(shù)據(jù)EX0=0;/關(guān)外部中斷0redattt=dat_io; /讀取數(shù)據(jù)并存放到相應(yīng)數(shù)據(jù)中tt+;/數(shù)據(jù)指針加一 get_ack=0; /發(fā)送應(yīng)答位Delay_1ns(2);get_ack=1; / 恢復(fù)原來的電位EX0=1;/開外部中斷0void Send_Dat_Muc(uchar comm,uchar *dat)/發(fā)送數(shù)據(jù)uchar j=0;Send_Byte(0xFF); Send_Byte(0xFE); /先發(fā)送引導(dǎo)碼（0xFF+0xFE）Send_Byte(comm); /發(fā)送操作命令字for(j=0;j16;j+) Send_Byte(*(dat+j);/發(fā)送數(shù)據(jù)void Send_Byte(uchar dat) /發(fā)送一個字節(jié)數(shù)據(jù)send_itr=1; /為發(fā)送中斷信號做準(zhǔn)備dat_io=dat; /發(fā)送數(shù)據(jù)delay_1ns(100);send_itr=0; /給中斷信號while(get_ack); /等待為低電平。接收到應(yīng)答位，說明接收完畢delay_1ns(100);dat_io=0xFF; 5 系統(tǒng)測試測試使用到的儀器設(shè)備和測試軟件如表6所示。表6 測試儀器和測試軟件名稱、型號、規(guī)格數(shù)量備注UT61E 數(shù)字萬用表1臺優(yōu)利德公司DS1042C示波器1臺北京普源精電科技有限公司ZLG500B配套讀卡器1臺周立功單片機(jī)公司ZLG500B配套讀卡器上位機(jī)1周立功單片機(jī)公司MIFARE1 S50射頻卡5張周立功單片機(jī)公司STC-ISP V38A串口調(diào)試工具1宏晶科技有限公司5.1 指標(biāo)測試5.1.1 硬件電路測試硬件電路測試主要是測試硬件電源、單片機(jī)的晶振信號情況和各個模塊電路測試，硬件電路測試結(jié)果如表7所示。表7 硬件電路測試結(jié)果測試單元測試結(jié)果硬件電源上電后電源指示LED亮，測得VCC和GND兩端的電壓為5.08V單片機(jī)的晶振電路測得振蕩頻率為11.0591MHz單片機(jī)復(fù)位電路重新上電后，單片機(jī)自動復(fù)位液晶顯示電路LCD1602顯示“LCD OK”兩機(jī)通信和串口通信串口調(diào)試工具測試接收、發(fā)送正常ZLG500B模塊配置成功，蜂鳴器報警通過以上結(jié)果可知，在誤差允許的范圍內(nèi)，系統(tǒng)的硬件電路工作是正常的。5.1.2 系統(tǒng)功能測試系統(tǒng)功能測試主要是測試系統(tǒng)的每個功能完成情況。結(jié)合串口調(diào)試工具，通過對比論證的方式，測試系統(tǒng)準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性、適應(yīng)性等。1）系統(tǒng)主要功能測試結(jié)果如表8所示。表8 系統(tǒng)功能測試結(jié)果步驟測試內(nèi)容測試結(jié)果（數(shù)據(jù)為十六進(jìn)制）1系統(tǒng)上電ZLG500B模塊配置成功，蜂鳴器報警，上位機(jī)接收到數(shù)據(jù)為：FF FE AA 30 88 F8 00 04 8C CA B6 59 14 00 00 00 00 00 00LCD1602顯示：第一行-“LCD1602_OK” 第二行-“Link Waiting.”2MIFARE1S50卡進(jìn)入系統(tǒng)讀卡區(qū)蜂鳴器報警，上位機(jī)接收到數(shù)據(jù)為：FF FE 00 5C 9C B5 14 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 LCD1602顯示： 第一行-“Linking Ok!” 第二行-“Card=0x14B59C5C”3讀數(shù)據(jù)（地址=0x04）蜂鳴器報警，上位機(jī)接收到數(shù)據(jù)為：FF FE 01 00 00 00 00 FF FF FF FF 00 00 00 00 04 FB 04 FBLCD1602顯示：第一行-“Reading Ok!” 第二行-“Address = 0x04”4寫數(shù)據(jù)(地址=0x04）蜂鳴器報警，上位機(jī)接收到數(shù)據(jù)為：FF FE 02 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00LCD1602顯示：第一行-“Writing Ok!” 第二行-“Address = 0x04”5讀數(shù)據(jù)（地址=0x04）蜂鳴器報警，上位機(jī)接收到數(shù)據(jù)為：FF FE 01 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15LCD1602顯示：第一行-“Reading Ok!” 第二行-“Address = 0x04”6格式化（地址=0x04）蜂鳴器報警，上位機(jī)接收到數(shù)據(jù)為：FF FE 02 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00LCD1602顯示：第一行-“Writing Ok!” 第二行-“Address = 0x04”7讀數(shù)據(jù)（地址=0x04）蜂鳴器報警，上位機(jī)接收到數(shù)據(jù)為：FF FE 01 00 00 00 00 FF FF FF FF 00 00 00 00 04 FB 04 FBLCD1602顯示：第一行-“Reading Ok!” 第二行-“Address = 0x04”2）系統(tǒng)部分測試結(jié)果截圖如圖12、圖13、圖14和圖15所示。圖12 系統(tǒng)上位機(jī)測試結(jié)果圖13 串口調(diào)試工具測試結(jié)果圖14 讀卡成功LCD顯示 圖15 寫卡成功LCD顯示5.2 結(jié)果分析通過對系統(tǒng)多次的測試，可知系統(tǒng)能準(zhǔn)確讀寫MIFARE1 S50卡中的數(shù)據(jù)、可讀取當(dāng)前卡的序列號、可對卡中的數(shù)據(jù)進(jìn)行值操作、硬件LCD能正確顯示當(dāng)前操作的狀態(tài)、具有聲音提示等功能。這些功能全部符合選題要求，并且系統(tǒng)具有準(zhǔn)確性高、穩(wěn)定性強(qiáng)、適應(yīng)性廣、體積小、成本低等優(yōu)點。雖然系統(tǒng)最終設(shè)計成功，但由于系統(tǒng)使用兩塊AT89S52單片機(jī)I/O通信來實現(xiàn)多串口，而單片機(jī)的I/O速度是有限的，這使得系統(tǒng)讀寫卡的速度有點慢；另外由于程序編寫水平有限，在程序代碼優(yōu)化方面做得不夠好，導(dǎo)致系統(tǒng)程序代碼運(yùn)行效率不夠高。不過這也只是系統(tǒng)的一個小小的缺陷，并不影響其總體功能?？偟膩碚f，系統(tǒng)的設(shè)計是成功的，系統(tǒng)具有較高的使用價值。6 結(jié)論6.1 系統(tǒng)實現(xiàn)功能 感知MIFARE1 S50卡的到來，準(zhǔn)確讀取當(dāng)前卡的序列號并上傳到上位機(jī)； 可通過上位機(jī)讀取MIFARE1 S50卡中每個扇區(qū)每個塊的數(shù)據(jù)； 可通過上位機(jī)任意修改MIFARE1 S50卡中每個扇區(qū)每個塊的數(shù)據(jù)； 可對MIFARE1 S50卡中某些特定塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行值操作（類似電子錢包）； 具有LCD1602顯示當(dāng)前工作狀態(tài)和蜂鳴器報警提醒功能； 可通過關(guān)閉LCD背光燈和降低讀卡距離進(jìn)入省電模式； 可讀取系統(tǒng)RC500芯片的序列號。和傳統(tǒng)的RFID系統(tǒng)相比，系統(tǒng)具有如下一些創(chuàng)新點：1）系統(tǒng)提供了一套完整的軟硬件輸入輸出接口，通過這些接口，用戶可以方便地對其進(jìn)行使用，縮短其開發(fā)周期。這提高了系統(tǒng)本身的使用價值；2）系統(tǒng)設(shè)計有省電模式工作方式，大大降低了系統(tǒng)的功耗。6.2 本文所做工作1、通過查閱大量文獻(xiàn)資料和相關(guān)數(shù)據(jù)手冊，全面地了解到RFID技術(shù)在日常生活中的使用領(lǐng)域和研究意義；而通過更深入學(xué)習(xí)，較全面地掌握了基于ZLG500B模塊RFID系統(tǒng)的基本原理和設(shè)計方法；2、結(jié)合系統(tǒng)功能要求，通過理論分析、對比論證、EDA仿真的方式，提出了一套完整的基于ZLG500B模塊RFID系統(tǒng)的設(shè)計方案；3、硬件設(shè)計方面，本文詳細(xì)地介紹了其具體的設(shè)計方案及實現(xiàn)過程；電路板制作方面，總共制作了四塊電路板，分別為兩塊硬件調(diào)試板、一塊軟件測試板和一塊最終系統(tǒng)板；4、軟件設(shè)計方面，本文詳細(xì)地介紹了系統(tǒng)通信協(xié)議的制定方案、流程圖的設(shè)計和系統(tǒng)程序的編寫，其中編寫了四個版本的程序，最終程序代碼生成HEX文件的大小為10.6KB；5、調(diào)試方面，通過每個硬件模塊的調(diào)試和每個功能的測試，最終得出較全面的測試數(shù)據(jù)；6、總結(jié)方面，對系統(tǒng)測試結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)分析，總結(jié)出系統(tǒng)實現(xiàn)的功能、使用價值和系統(tǒng)展望。6.3 系統(tǒng)展望此次設(shè)計完成了系統(tǒng)方案論證、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計、調(diào)試等工作，最終系統(tǒng)功能得以圓滿完成。系統(tǒng)具有功能多、使用廣、穩(wěn)定性強(qiáng)、性價比高等特點。系統(tǒng)的成功設(shè)計使得以ZLG500B模塊為核心的射頻識別系統(tǒng)的使用開發(fā)變得更加便捷。在今后的學(xué)習(xí)中，我將會進(jìn)一步完善這個系統(tǒng)，從更多方面進(jìn)行創(chuàng)新，使系統(tǒng)設(shè)計更加完美，爭取能讓本系統(tǒng)真正走入人們的日常生活當(dāng)中，真正在學(xué)校師生日常管理、教室日常使用管理、無人看管銷售系統(tǒng)管理、智能電車充電系統(tǒng)管理、智能加油系統(tǒng)管理等方面發(fā)揮它的重要作用。我相信，隨著系統(tǒng)的不斷創(chuàng)新和完善，今后日常生活中將看到很多以本系統(tǒng)為核心的管理系統(tǒng)的身影。雖然系統(tǒng)設(shè)計最終得以完成，但是系統(tǒng)仍存在下面一些不足的地方，而這些地方期待以后能加以給進(jìn)。1、系統(tǒng)使用串口和PC機(jī)通信，而隨著筆記本的快速普及，很多地方都已使用筆記本代替臺式機(jī)，而筆記本很多都是不帶有串口的；2、由于本人程序編程水平有限，在程序代碼優(yōu)化方面做得不夠好；3、系統(tǒng)使用的是手工制作的電路板，在穩(wěn)定性方面存在一定的缺陷。致謝通過此次設(shè)計，我學(xué)到了很多東西。首先，我學(xué)會了如何利用ZLG500B模塊來設(shè)計一個RFID系統(tǒng)。其次，提高了自己和他人交流的能力和自學(xué)能力。最后，通過此次設(shè)計論文的反復(fù)修改，讓我學(xué)會了如何比較完整地編寫一篇設(shè)計論文?？傊?，這次的畢業(yè)設(shè)計教會了我很多，我相信，這些知識的學(xué)習(xí)不僅是我四年大學(xué)生活的一筆珍貴的財富，更是以后工作生活的一筆珍貴的財富。時光飛逝，美好的大學(xué)生活即將結(jié)束?；仡欉@四年的學(xué)習(xí)生活，我深深體會到同學(xué)們的友好熱情、積極奮進(jìn)，老師們的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、誨人不倦。這些都讓我受益匪淺。經(jīng)過這四年的大學(xué)學(xué)習(xí)生活，我已經(jīng)逐步走向了成熟。而在這畢業(yè)設(shè)計完成之際，我由衷的感謝在設(shè)計期間給予我關(guān)心和幫助的老師、同學(xué)們。特別感謝黃一平老師，他學(xué)識淵博，平易近人。本系統(tǒng)的設(shè)計和論文的撰寫都是在黃一平老師的悉心指導(dǎo)下完成的。在硬件設(shè)計過程中，由于自身水平有限，很多細(xì)節(jié)問題都沒有考慮到，導(dǎo)致電路出現(xiàn)很多問題；在程序編寫過程中，由于對ZLG500B提供的函數(shù)庫不夠熟悉，經(jīng)常導(dǎo)致調(diào)用不成功；論文撰寫方面，有很多錯誤的地方；而這些問題都是在黃一平老師的熱心指導(dǎo)下解決的，在此，向老師表示真摯的感謝。同時我還要感謝學(xué)院的羅曉曙院長、陳赤老師、蘇檢德老師、李建昌老師、黃國現(xiàn)老師等。在我的大學(xué)四年里，他們?yōu)槲姨峁┝藘?yōu)越的學(xué)習(xí)環(huán)境，并在競賽、專業(yè)知識學(xué)習(xí)和生活上給予我足夠的關(guān)心和教導(dǎo)，讓我受益匪淺。感謝大學(xué)生科技創(chuàng)新基地的所有老師、同學(xué)們，我們在一起學(xué)習(xí)生活的經(jīng)歷將成為我一生美好的回憶！感謝我的家人們多年來對我的鼓勵和支持，是他們使我得以潛心完成學(xué)業(yè)，他們殷切的期望和鼓勵，使我在人生道路不斷進(jìn)取。感謝所有在我求學(xué)過程中給予我支持和幫助的老師、同學(xué)和朋友們。在論文結(jié)束之際，特在此表示衷心的感謝。最后，對所有評閱此論文的老師、教授表示感謝！參考文獻(xiàn)1 NTT COMWARE株式會社研究開發(fā)部，鄭維強(qiáng)譯. RFID的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢M. 北京：人民郵電出版社.2007.1-65專著參考文獻(xiàn)的格式2 劉巖，RFID通信測試技術(shù)及使用M. 北京：人民郵電出版社，2010.1-463 吳啟滿.基于MF RC500的RFID讀寫器的設(shè)計D.成都：西南交通學(xué).2008.20-24學(xué)位論文的參考文獻(xiàn)格式4 廣州致遠(yuǎn)電子有限公司. zlg500B1.50使用文檔 EB/OL./products/card_module/zlg500/