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基于RFID技术的患者管理系统设计

作　者: 陈勇哲
导　师: 孙志锋
学　校: 浙江大学
专　业: 系统分析与集成
关键词: 物联网智慧医疗射频识别双频 nRF2401 MFRC500
分类号: TP391.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

本文设计的基于RFID技术的患者管理系统,提出一种新的复合式双频电子腕带设计,内部封装了基于nRF2401射频芯片和MSP430单片机的微波有源标签(2.45GHz,有效距离70m)以及一种不干胶纸质的高频无源标签(13.56MHz,有效距离10cm,其读卡器基于MFRC500射频芯片和STC89C52单片机)。该复合式双频电子腕带将有源和无源RFID产品的优点相结合,使其同时具有远距离定位和近距离识别的能力,能实现对患者的远程监控和信息管理。本文共分五大部分。第一部分为绪论,介绍了项目意义、国内外研究现状及本系统整体设计方案；第二部分为有源RFID系统设计,其中包括读写器和标签各模块的芯片选型和硬件电路设计、天线设计、通信方式、程序设计等；第三部分为无源RFID系统设计,该部分先系统介绍一下非接触式1C卡Mifare1IC S50和IS014443标准,然后提出本门禁系统各模块涉及的芯片选型和硬件电路设计、天线设计、防冲突机制、后期天线调谐等；第四部分为患者管理系统的上位机实现,其中包括数据库的建立、可视化界面的设计；第五部分对整个项目进行总结与展望。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-10
第1章绪论  10-15
  1.1 项目意义  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-13
  1.3 整体方案设计  13-15
第2章有源RFID系统设计  15-34
  2.1 微控制器  16-17
  2.2 射频模块  17-22
    2.2.1 工作模式  19
    2.2.2 ShockBurst~(TM)收发模式  19-21
    2.2.3 匹配电路  21-22
    2.2.4 PCB设计  22
  2.3 读写器设计  22-30
    2.3.1 电源  22-24
    2.3.2 系统接线  24-25
    2.3.3 通信方式  25-27
      2.3.3.1 RS-485接口  25-27
      2.3.3.2 网关  27
    2.3.4 天线设计  27-28
    2.3.5 程序设计  28-30
  2.4 标签设计  30-34
    2.4.1 电源  30
    2.4.2 系统接线  30
    2.4.3 天线设计  30-32
    2.4.4 程序设计  32-34
第3章无源RFID系统设计  34-58
  3.1 非接触式IC卡  34-38
    3.1.1 存储结构  35-37
    3.1.2 控制方式  37-38
  3.2 ISO14443标准  38-39
  3.3 微控制器  39-40
  3.4 射频模块  40-45
    3.4.1 寄存器寻址方式  41
    3.4.2 E~2PROM存储器结构  41-43
    3.4.3 FIFO缓冲区  43
    3.4.4 接口电路  43-45
      3.4.4.1 电源  43-44
      3.4.4.2 天线  44
      3.4.4.3 复位管脚  44
      3.4.4.4 振荡器  44
      3.4.4.5 并行接口  44-45
  3.5 天线设计  45-52
    3.5.1 基本设计规则  45
    3.5.2 直接匹配的天线设计  45-46
    3.5.3 等效电路  46-47
    3.5.4 品质因子  47-48
    3.5.5 线圈匝数的确定  48
    3.5.6 直接匹配天线的阻抗匹配  48
    3.5.7 PCB设计  48-49
    3.5.8 直接匹配天线的调谐  49-52
      3.5.8.1 最优工作距离的调谐  50
      3.5.8.2 检查Q因子  50-52
  3.6 防冲突机制  52
  3.7 程序设计  52-58
    3.7.1 PICC状态  52-53
    3.7.2 PCD命令集  53-55
    3.7.3 寻卡  55-58
第4章上位机设计  58-66
  4.1 Java  58-59
    4.1.1 Java发展过程  58
    4.1.2 Java与C#  58-59
  4.2 数据库  59-61
    4.2.1 数据库发展过程  59-60
    4.2.2 数据库软件  60-61
  4.3 Java数据库连接  61-63
  4.4 系统设计  63-66
第5章总结与展望  66-68
  5.1 总结  66-67
  5.2 展望  67-68
参考文献  68-72
附录1 原理图及PCB图  72-77
附录2 主要源程序  77-81
科研成果  81

基于RFID技术的患者管理系统设计

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