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天津理工大学中环信息学院

时间:2015-07-05    下载该word文档


天津理工大学中环信息学院


射频识别课程设计报告


课设题目: 射频识别系统简介

名: 张婷

别: 电子信息工程系 业: 通信工程(物联网方向) 号: 12160045 级: 2 指导教师: 于璐

设计时间:2015623 201572






前言
RFID是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预。RFID的应用系统具有非接触,工作距离远,精度高,信息收集处理自动快捷及环境适应性好等一系列优点,不仅能取代传统的手工录入方式,大大提升企业的运营效率,更由于其先进的自动识别功能,能轻易地实现原先人工难以完成的任务,为提高企业竞争优势,增强企业核心竞争力提供有力的支持。 最基本的RFID系统由以下三部分组成 1 标签(Tag由耦合元件及芯片组成,每个标签具有唯一的电子编码,着在物体上 标识目标对象。2 读写器(Reader读取(有时还可以写入标签信息的设备,可设计为手持式或固定式。3 计算机系统:包括中间件、系统应用软件等。 电子标签中一般保存有约定格式的电子数据,在实际应用中,电子标签附着在待识别物体的表面。读写器可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据,从而达到自动识别物体的目的。通常读写器与计算机相连,所读取的标签信息被传送到计算机上进行下一步处理。RFID信息处理系统(即后台应用支撑软件)整合由读写器收集到的标签数据。






目录
第一章 智能实训系统平台简介 ........................................ 1
11 智能实训实验试验箱 ......................................... 1 1.2 智能实训系统启动 ............................................ 1 第二章射频识别系统的组成 ........................................... 2
2.1 射频标签 .................................................... 2
2.1.1 电子标签组成........................................... 2 2.1.2 电子标签特性........................................... 3 2.2 读写器 ...................................................... 3
2.2.1 读写器的功能........................................... 3 2.2.2 读写器的工作频率....................................... 4
第三章 智能实训系统使用 ............................................ 6
3.1 智能控制 .................................................... 6
3.1.1 电子锁................................................. 6 3.1.2 报警灯................................................ 7 3.1.3 彩灯................................................... 8 3.1.4 调光灯................................................. 9 3.2 智能传感 .................................................. 11 3.2.1 人体感应............................................. 11 3.2.2 湿温度............................................... 12 3.2.3 RFID读卡器 .......................................... 13 心得体会 .......................................................... 15 参考文献 .......................................................... 16 致谢 .............................................................. 17













一章 智能实训系统平台简介

11 智能实训实验试验箱
1 A8嵌入式网关 2 DC-DC电源转换器 3 两个M3
4 控制器(告警灯 彩灯 电磁锁 调光灯)
5 传感器(人体感应 温湿度 REID读卡器 光照和彩码管) 6 其他实验器材(CC2000仿真器 JLink仿真器 射频识别卡等)
1.2 智能实训系统启动
1将白色导线接在电源转换板和A8嵌入式网关上,将橘黄色导线接在电源转换板和M3网关上,给电源转换板接12V-4A电源。
2,点击桌面启动图标,进入后,选择“单一协议服务”。
3点击桌面“智能实训终端”图标,选择“建立连接”,设置IP地址和端口号(IP地址是试验箱IP,端口号是2012
4,点击“连接”当提示“建立连接成功!”,说明实训系统启动成功。接下来就可以进行“智能控制”或“智能传感”实验。


1





第二章射频识别系统的组成

射识别系统包括射频标签和读写器两部分
2.1 射频标签
射频标签是承载识别信息的载体,作为信息载体,所存储的信息不通过专业设备,无法获取,TID区全球唯一 的编码,带口令的访问方式,提高了仿制成本,配合后台数据库,实现防伪与溯源。


标签(电子标签,软标签)


2.1.1 电子标签组成
2



最基本的电子标签系统由三部分组成:
标签(Tag:由耦合元件及芯片组成,每个标签具有唯一的电子编码,高容量电子标签有用户可写入的存储空间,附着在物体上标识目标对象;
阅读器(Reader读取(有时还可以写入标签信息的设备,可设计为手持式或固定式;
天线(Antenna:在标签和读取器间传递射频信号。


2.1.2 电子标签特性
数据存储:与传统形式的标签相比,容量更大(1bit1024bit,数据可随时更新,可读写。
读写速度:与条码相比,无须直线对准扫描,读写速度更快,可多目标识别、运动识别。
使用方便:体积小,容易封装,可以嵌入产品内。 安全:专用芯片、序列号唯一、很难复制。 耐用:无机械故障、寿命长、抗恶劣环境。 感应效果:比一般的要好很多
2.2 读写器
RFID读写器Radio Frequency Identification的缩写)又称为“RFID读器”,即无线射频识别,通过射频识别信号自动识别目标对象并获取相关数据,无须人工干预,可识别高速运动物体并可同时识别多个RFID标签,操作快捷方便。RFID读写器有固定式的和手持式的,手持RFID读写器包含有低频,高频,超高频,有源等。
高速公路电子收费系统ETC(Electronic Toll Collection 缩写中,读写器被定义成RSURoad Side Unit),即路侧单元,读写车载单元OBUOn Board Unit
RFID读写其应用于车场管理中,实现对车辆身份判别,自动扣费。如果采用远距离RFID读写器,则可以实现不停车、免取卡的快速通道,或者无人值守通道。
2.2.1 读写器的功能
1. RFID不同频道的读写
2. Wi-Fi/GPRS/蓝牙无线数据传输
3



3.GPS定位 4. 摄像头摄像 5. 支持条形码扫描 6. 指纹识别 7. 蓝牙

2.2.2 读写器的工作频率

RFID读写器根据频率可以分为125K, 13.56M,900M,2.4G等频段的读写器。 125K 一般叫做LF,一般做为畜牧业管理使用
13.56M:一般叫做HF,用于驾校通、考勤等人员管理。也可以做资产防伪管理 900M:一般叫做UHF,通信距离远,防冲突性能好,一般用做停车场和物流上 2.4G:微波段RFID读卡器,穿透性强,是自动智能设备的首选
5.8G:微波段RFID读卡器,在高速公路ETC电子收费系统中使用,这时候的读写器也称为RSU(Road Side Unit 4



考勤读写器

5



第三章 智能实训系统使用
3.1 智能控制
智能控制包括电磁锁,报警器,彩灯和调光灯机四个控制终端。下面分别介绍四个控制终端的使用方法。

3.1.1 电子锁
实验准备
从试验箱中取出A8嵌入式网关,DC-DC电源转换板,M3板,电磁锁和导线 接线说明
将橙色导线连接电源转换器和M3板,白色导线连接电源转换器和A8嵌入式网关。将电磁锁引出的两条导线分别接在A8嵌入式网和点与转换板上。


接线电路图
6



实体接线图如下

3.1.2 报警灯
实验准备
从试验箱中取出A8嵌入式网关,DC-DC电源转换板,M3板,报警灯和导线 接线说明
将橙色导线连接电源转换器和M3板,白色导线连接电源转换器和A8嵌入式网关。将报警灯引出的两条导线分别接在A8嵌入式网和点与转换板上。
7




接线电路图
实体接线图

3.1.3 彩灯
实验准备
从试验箱中取出A8嵌入式网关,DC-DC电源转换板,M3板,彩灯和导线 接线说明
将橙色导线连接电源转换器和M3板,白色导线连接电源转换器和A8嵌入式网关。将彩灯引出的两条导线分别接在A8嵌入式网和点与转换板上。
8




接线电路图
实体接线图

3.1.4 调光灯
实验准备
从试验箱中取出A8嵌入式网关,DC-DC电源转换板,M3板,调光灯和导线 接线说明
9



将橙色导线连接电源转换器和M3板,白色导线连接电源转换器和A8嵌入式网关。将调光灯引出的两条导线分别接在A8嵌入式网和点与转换板上。

接线电路图
实体接线图



10



3.2 智能传感 3.2.1 人体感应
实验准备
从试验箱中取出A8嵌入式网关,DC-DC电源转换板,M3板,人体感应传感器和导线 接线说明
用白色导线连接电源转换器和A8嵌入式网关,用橙色导线连接M3板和电源转换器,将人体感应传感器的4个引脚分别插在M3板和电源转换器上。给电源转换器接12V-4A电源。按照接线电路图,进行正确接线。

电路图如下


接线实体图如下
11






3.2.2 湿温度
实验准备
从试验箱中取出A8嵌入式网关,DC-DC电源转换板,M3板,湿温度感应传感器和导线 接线说明
用白色导线连接电源转换器和A8嵌入式网关,用橙色导线连接M3板和电源转换器,将湿温度感应传感器的4个引脚分别插在M3板和电源转换器上。电源转换器接12V-4A电源。按照接线电路图,进行正确接线。

12





电路接线图

接线实体图

3.2.3 RFID读卡器
13



实验准备
从试验箱中取出A8嵌入式网关,DC-DC电源转换板,M3板,14443读卡器,14443卡和导线 接线说明
用双头导线连接M3板和电源转换器,RFID读卡器的4引脚分别插在M3板和电源转换器上。给电源转换器接12V-4A电源。按照接线电路图,进行正确接线。

电路接线图
接线实体图


14



心得体会
在这次课设中,虽然我们组还有很多功能没有实现,但经过几次的学习,我对有关RFID方面的知识有了更全面、更深刻的了解,也学到了很多新知识。我认为,在这几次的实验中,不仅培养了独立思考、动手操作的能力,在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是,在实验课上,我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的,真的是受益匪浅。让我明白了思路即出路,有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询,只要认真钻研,动脑思考,动手实践,就没有弄不懂的知识,收获颇丰。
通过此次课程设计,使我更加扎实的掌握了有关RFID方面的知识,在设计过程中虽然遇到了一些问题,但经过一次又一次的思考,一遍又一遍的检查或向同学请教,终于找出了原因所在,也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知! 在课程设计过程中,我们不断发现错误,不断改正,不断领悟,不断获取。本次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多问题,最后在老师同学的指导下,终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中,一定要不懈努力,不能遇到问题就想到要退缩,一定要不厌其烦的发现问题所在,然后一一进行解决,只有这样,才能成功的做成想做的事,才能在今后的道路上劈荆斩棘,而不是知难而退,那样永远不可能收获成功!
通过这次对物联网RFID的接触,我深刻的感受到物联网的前途致广大,也体会到这门课程的重要性。对以后学习计算机漫长而艰辛的道路做好了准备,以后会更加努力。


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参考文献
[1]单承赣 单玉峰 姚磊. 射频识别(RFID)原理与应用(第二版) 电子工业出版社20151月。
[2]于璐 田野 射频识别技术课程设计 天津理工大学中环信息学院 2015


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致谢
感谢于老师的帮助,在课设过程中的解答,解惑,于老师严谨、细致的治学态度,坦诚、热情的处世风格,给我留下了深刻的印象,我为能成为他的学生而感到幸运。其次,我还要感谢我们组的各位组员,有了他们的互帮互助,我们才能圆满完成课设,我们在一起学会了不少的东西,谢谢所有给我帮助的人。

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