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基于Mifare卡的读写器设计

作　者: 陈永强
导　师: 邓振生
学　校: 中南大学
专　业: 生物医学工程
关键词: RFID Mifare卡 RC500芯片防冲突
分类号: TP391.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 263次
引　用: 4次
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内容摘要

射频识别技术(RFID)是一种利用电磁耦合方式进行信息传递的新技术,它具有识别速度快,保密性强及无接触式等特点,可广泛应用于物流管理、产品跟踪、门禁控制和医院病例信息管理等领域。本文基于ISO/IEC 14443标准A型非接触式IC卡,设计了读写器和相应的软件。在硬件电路设计中,以AT89S52和RC500分别作为读写器的单片机模块和射频模块的核心芯片,采用串口方式读写器与上位机保持通信功能,然后利用串联谐振原理设计天线电路;在软件设计中,采用结构化程序设计方法,完成了AT89S52与RC500的初始化,然后根据二进制搜索算法,编写防冲突程序代码,使读写器能够从多张卡识别出其中一张以进行通信。经制作印制电路板并调试,证明实验装置可以实现与Mifare卡无线通讯。实际运行结果表明读写器和Mifare one卡的有效读写距离达到5cm。该读写器具有高级扩展功能,如果在硬件基础上加上输入输出设备,把软件适当更改,可适用于医疗领域的病例信息管理。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 研究背景  7
  1.2 RFID技术概述  7-9
    1.2.1 RFID技术概念  7-8
    1.2.2 RFID系统结构  8-9
  1.3 RFID技术发展与前景  9-10
    1.3.1 RFID系统的发展现状  9
    1.3.2 RFID技术的发展前景  9-10
  1.4 论文的结构安排  10-11
第二章 RFID系统的相关理论  11-24
  2.1 相关的电磁场基本理论  11-12
  2.2 RFID系统的编码与调制  12-16
    2.2.1 基带编码  13-14
    2.2.2 信号的调制与解调  14-16
  2.3 RFID系统的通讯安全  16-17
    2.3.1 纠错与检错  16-17
    2.3.2 干扰与抗干扰  17
  2.4 非接触式IC卡  17-19
    2.4.1 非接触式IC卡的特点  17-18
    2.4.2 非接触式IC卡的国际标准  18-19
  2.5 Mifare卡  19-24
    2.5.1 Mifare卡功能结构  19-20
    2.5.2 Mifare卡工作原理  20
    2.5.3 Mifare卡的存储结构  20-21
    2.5.4 Mifare卡的的防冲突  21-24
第三章读写器硬件设计与制作  24-36
  3.1 读写器总体构思  24
  3.2 电源电路设计  24-25
  3.3 MCU部分设计  25-26
  3.4 射频模块的设计  26-30
    3.4.1 RC500芯片的简介  26-29
    3.4.2 RC500芯片引脚连接的设计  29-30
  3.5 天线设计部分  30-33
    3.5.1 低通滤波器与接受电路  30-31
    3.5.2 天线的阻抗匹配  31-33
  3.6 通信模块部分  33-34
  3.7 读写器PCB设计与制作  34-35
  3.8 本章小结  35-36
第四章读写器程序设计  36-45
  4.1 软件设计方法与设计语言选择  36-37
  4.2 下位机软件程序  37-44
    4.2.1 单片机的初始化程序  37-38
    4.2.2 RC500的初始化程序  38-41
    4.2.3 RC500对卡操作的子程序  41-44
    4.2.4 蜂鸣器驱动程序  44
  4.3 本章小结  44-45
第五章调试与测试  45-50
  5.1 硬件调试  45-46
    5.1.1 电源模块的调试  45
    5.1.2 MCU模块的调试  45
    5.1.3 串口通信模块调试  45-46
    5.1.4 射频模块的调试  46
  5.2 软件测试  46-50
    5.2.1 低级操作的测试  46-48
    5.2.2 高级操作的测试  48-50
第六章总结与展望  50-51
  6.1 总结  50
  6.2 展望  50-51
参考文献  51-55
致谢  55-56
攻读学位期间主要研究成果  56

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