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基于ARM的高频远距离RFID读写器的研究与设计

作　者: 刘云
导　师: 黄旭
学　校: 苏州大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 射频识别(RFID) 2.45GHz ARM嵌入式系统 S3C2440
分类号: TP391.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 324次
引　用: 4次
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内容摘要


RFID技术是一种通过电磁耦合方式工作的无线识别技术,相对于传统的条形码、光学字符识别、磁条(卡)、IC卡等识别技术有着诸多优点而成为一种前沿技术。RFID技术不仅涵盖电磁场理论和微波技术,还综合了大规模集成电路、通信技术、电磁兼容、数据保护和密码学、制造工艺等学科,其自身的各种特点,使得研究和发展RFID技术具有理论和现实的意义。近年来,随着RFID技术的发展不断应用到新的实际系统中,RFID技术推动了新的理论和应用领域的发展。相对于13.56MHz射频识别系统,本论文采用2.45GHz微波段,此频段的射频识别系统具有识别距离较远,阅读速度较快,抗干扰能力强等优点,而且此频段无须申请,在中远距离应用中有着独特的优势。本论文对RFID技术和系统进行了分析和研究,研究了RFID射频天线的设计方法,完成了2.45GHz微带天线的设计。本论文对远距离通信设计、先进的迂回防冲突算法和低功耗设计进行了深入的研究并提出了设计方案,在此基础上完成了基于ARM的高频远距离RFID读写器的硬件和软件设计。测试结果表明达到了设计要求。

全文目录


中文摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章 绪论  8-14
  1.1 RFID技术简介  8-9
  1.2 RFID技术的发展  9-10
  1.3 国内外研究现状  10-12
  1.4 本选题的背景和意义  12
  1.5 本课题的研究内容和论文的结构  12-14
第二章 RFID系统理论基础  14-22
  2.1 RFID系统原理  14-15
  2.2 RFID频率分布  15-17
  2.3 射频识别系统的组成  17-19
  2.4 RFID系统的分类  19-20
  2.5 RFID协议标准简介  20-22
第三章 RFID系统硬件电路设计  22-41
  3.1 RFID系统设计要求与系统框图  22
  3.2 ARM920T内核S3C2440嵌入式芯片  22-25
  3.3 RFID硬件电路设计  25-30
    3.3.1 电源和时钟源的设计  25-27
    3.3.2 复位电路设计  27-28
    3.3.3 系统硬件配置  28
    3.3.4 存储器设计  28-29
    3.3.5 USB接口设计  29
    3.3.6 LCD显示电路  29-30
  3.4 射频芯片nRF2401的设计  30-36
    3.4.1 射频芯片nRF2401的优势  30-31
    3.4.2 射频芯片nRF2401的特性  31
    3.4.3 nRF2401引脚功能  31-33
    3.4.4 nRF2401工作模式  33-34
    3.4.5 nRF2401硬件电路  34-35
    3.4.6 nRF2401外围器件布线  35-36
  3.5 2.45GHz微带天线设计  36-39
    3.5.1 RFID天线简介  36
    3.5.2 微带天线介质板材料的选择  36-37
    3.5.3 贴片天线宽度 W的确定  37
    3.5.4 贴片天线长度L的确定  37-38
    3.5.5 2.45GHz贴片天线的结构  38-39
  3.6 远距离天线的实现  39-41
第四章 RFID系统软件设计  41-58
  4.1 RFID软件结构框架  41-42
  4.2 μC/OSII操作系统简介  42
  4.3 μC/OSII的移植  42-43
  4.4 μC/OSII任务的创建  43-44
  4.5 μC/OSII读卡服务程序  44-47
  4.6 迂回式防冲突算法  47-50
    4.6.1 防冲突算法流程  47-49
    4.6.2 防冲突算法程序  49-50
  4.7 低功耗系统软件实现  50-54
    4.7.1 低功耗软件流程  50-52
    4.7.2 低功耗测试及结果  52-54
  4.8 RFID系统调试及测试结果  54-58
第五章 总结  58-60
  5.1 工作总结  58
  5.2 进一步工作展望  58-60
参考文献  60-63
攻读硕士学位期间本人发表的论文  63-64
附录  64-67
致谢  67

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 光模式识别及其装置
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