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设计描述：

文档包括:

WORD版设计说明书1份，共44页，约16000字左右

CAD版本图纸，共2张

摘　　要
近几年，随着物联网技术的不断发展，服务领域的需求不断扩大，国防军事的普遍使用。RFID技术的研究也不断地深入。因为作为物联网技术应用的基础载体。RFID技术的应用也变得尤为重要。而随着如今智能控制领域的不断发展，人们对能源利用率的逐步重视。嵌入式的应用，也变得炙手可热。特别对于高性能，低功耗，低成本的嵌入式处理器，也成为了各种智能产品的首选。在此种背景下，RFID技术和嵌入式处理器的结合也应运而生了。
本文介绍了基于宏晶公司的STC11F32XE单片机的处理方案。方案中的主要硬件电路包括：单片机最小系统电路，射频识别天线电路，液晶电路，USB供电电路，串口通信电路。系统的软件部分包括SPI接口程序设计，单片机控制程序，以及液晶显示程序。
本课题完成了一个基于单片机的RFID无线识别系统。RFID无线识别系统，是一个低功耗的，高速的识别系统，适合近距离的射频卡识别，可以兼容多种卡。并且通过一定的外围电路，如稳定的电压源等。使系统的运行更加稳定。通过有效线圈，使卡的识别率更高。

关键词：RFID；嵌入式；PCB天线；RC522
 
ABSTRACT
In recent years, with the Internet of Things technology continues to evolve, the needs of the service sector continue to expand, the widespread use of the defense and military. RFID technology continues to depth. Because of the basis vectors as the Internet of Things technology applications, RFID technology has become particularly important. With the continuous development of the field of intelligent control now, people gradually attach importance to energy efficiency. Embedded applications, has become a hot property. Especially for high-performance, low power, low-cost embedded processor, has also become the first choice of a variety of intelligence products. Against this background, the combination of RFID technology and embedded processors has emerged.
The completion of the project a microcontroller-based RFID radio frequency identification systems. RFID is a low-power, high-speed identification system. The system is not only suitable for the use of close distance RF identification, but also can compatible with all kinds of cards. Easy to operate and understand interactive interface. And peripheral circuits, such as a stable voltage source. Operation of the system is more stable. Effective coil, so that the higher the recognition rate of the card.

Keywords: RFID; Embedded System; PCB antenna; RC522

目    录
    
第1章 绪论 1
1.1  引言 1
1.2  题目背景和意义 1
1.3  与课题相关的国内外现状 2
1.4  设计的具体内容及预期目标 3
1.5  预期结果 4
1.6  本论文的主要内容 4
第2章 方案论证及设计 5
2.1  引言 5
2.2  总体方案设计 5
2.3  读写器的射频频率的选择 5
2.4  读写器的射频芯片 7
2.5  读写器与上位机的数据通信方式的对比 7
2.6  本章小结 8
第3章 硬件设计 9
3.1  RFID工作原理介绍 9
3.2  MIFARE卡标签结构及通信方式 10
3.3  射频芯片介绍与实现 15
3.4  读卡器天线设计及调试 16
3.5  主控单片机介绍及最小系统 21
3.6  单片机串口通信 23
3.7  液晶电路模块 24
3.8  蜂鸣器电路 25
3.9  PCB图 26
3.10  本章小结 27
第4章 软件设计 28
4.1  主程序设计 28
4.2  射频模块软件设计 28
4.3  单片机与射频芯片通信 30
4.4  MIFARE卡操作指令 31
4.6  液晶屏初始化及编程 34
4.7  系统调试结果及分析 35
4.8  本章小结 37
结　　论 38
参考文献 39
致　　谢 40

 
 
第1章 绪论
1.1  引言
物联网，逐渐成为一种观念，悄然走入我们的生活当中。然而，射频识别技术RFID成为了物联网最不可或缺的技术之一。并且在嵌入式大量应用的今天，射频识别技术RFID和嵌入式的结合应用，顺应了当今对于智能化应用的需求。如此种种，使RFID的应用日益广泛。
1.2  题目背景和意义
射频识别技术（Radio Frequency Identification，缩写RFID），是20世纪80年代发展起来的一种新兴自动识别技术，射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。
RFID技术无论是在军用还是在民用方面，都有着广泛的应用。随着微电子以及计算机技术的不断发展，各种各样的RFID系统问世了。RFID系统，一般由电子标签、读写器以及上位机组成。读写器通过自身天线，向空间中发送出一定载频的射频信号，在有效的作用范围内，电子标签通过电磁耦合，捕获相应的能量，并执行相应的操作，将自身相关的身份信息发送给读写器。而读写器则负责对电子标签进行读写操作，并连接着上位机，将信息传送到上位机，进行下一步的信息处理，或者进行联合控制。
电子标签，一般为被动式标签，无源。因为被动式无源标签，具有携带方便，小巧，轻便等优点。具备一定的节能优势。同时，电子标签的形状，常常由内部天线来决定。而天线的形状，又由预期的天线工作距离和工作频率决定。目前有四种频率的标签在使用中比较常见，是按照无线电频率划分：低频标签（125 或134.2kHz），高频标签（13.56MHz），超高频标签（868~956MHz）以及微波标签（2.45GHz）。
电子标签没有内部电源进行驱动，因此只能通过耦合读写器天线的射频信号，为标签内部供电。当标签内部收到足够强度的信号时，便将和读写器进行通信。通信内容包括标签内部的ID（全球唯一编号），还包括预先存在于标签内EEPROM(电可擦拭可编程只读内存)中的数据。达到智能识别的目的。
随着嵌入式的不断发展，各种各样型号的嵌入式芯片层出不穷。为了顺应现今高性能，低功耗，低成本的时代潮流。因此选择合适的嵌入式芯片，成为了设计题目的工作。
根据IEEE（电气和电子工程师协会）的定义，嵌入式系统是“控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置”（devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants）。从中可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置。目前国内一个普遍被认同的定义是：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。