(完整版)基于ARM的射频识别读写器设计毕业设计

基于ARM的RFID阅读器设计，ARM，RFID阅读器，射频识别RFID是RadioFrequencyIdentification的缩写，即射频识别。

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，识别的距离可达几十厘米至几米，且根据读写的方式，可以输入数千字节的信息，同时，还具有极高的保密性，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。

RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。

其应用范围十分广泛，主要有商品零售、商品防伪、交通运输、物流仓储、安RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别。

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，识别的距离可达几十厘米至几米，且根据读写的方式，可以输入数千字节的信息，同时，还具有极高的保密性，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。

RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。

其应用范围十分广泛，主要有商品零售、商品防伪、交通运输、物流仓储、安全管理、医疗卫生、图书档案和国防军事等。

RFID系统由三部分组成：1.标签（Tag，即射频卡），由耦合元件及芯片组成，标签含有内置天线，用于和射频天线间进行通信；2.阅读器，读取（在读写卡中还可以写入）标签信息的设备；3.天线，在标签和读取器间传递射频信号。

本文主要介绍基于ARM，工作频率在13.56MHz的RFID阅读器设计方案。

1系统硬件设计1.1 系统主要芯片介绍本设计方案的两个主要芯片是LPC2212和MF RC500。

LPC2212功耗低，性能高，接口资源丰富，可以在RFID阅读器的基础上进行其它功能的扩展，实现一个多功能应用系统。

MF RC500是PHILIPS公司生产的应用于13.56MHz非接触式通信中高集成读卡IC系列中的一员。

MF RC500支持ISO14443A所有的层，内部的发送器部分不需要增加有源电路就能够直接驱动近操作距离的天线（可达100mm）；接收器部分提供一个坚固而有效的解调和解码电路用于ISO14443A 兼容的应答器信号；数字部分处理ISO14443A帧和错误检测奇偶CRC，此外它还支持快速CRYPTO1加密算法用于验证MIFARE系列产品。

XX大学毕业设计（论文）题目名称：基于ARM的电子标签阅读器设计年级：xx级■本科□专科学生学号：xx学生姓名：xx 指导教师：xx学生单位：信息工程学院技术职称：教授、助教学生专业：电子信息工程教师单位：信息工程学院xx 大学教务处制基于ARM的电子标签阅读器设计摘要：射频识别技术RFID正逐渐被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交运管理、防伪等众多领域，甚至在军事中也开始应用。

在RFID系统中，电子标签阅读器是RFID系统构成的主要部分之一。

研究性能稳定、功能完善的电子标签阅读器是十分有意义的。

本文重点研究了基于ARM7微处理器的电子标签阅读器系统的硬件和相应软件设计，其中硬件主要包括4大模块：控制模块、射频识别模块、串行通信模块和显示模块。

软件设计包括系统初始化模块、通信模块、显示模块以及上位机模块。

系统使用INSIDE公司的M210-2G读头为射频读头，采用LPC2210作为控制芯片。

设计实现了对电子标签的识别、多组电子标签序列号的循环存储、与上位机的通信等功能。

经测试，该阅读器具有电子标签识别率高，数据存储准确，工作稳定和操作简便等优点。

关键词：ARM处理器；RFID阅读器；上位机Design of the RFID Reader Based on ARMAbstract: The radio-frequency identification technique RFID is gradually applied in the industry autoimmunization, the commerce autoimmunization, the traffic management, the fake preventing and even in the military affairs. The RFID reader is one of the main parts in RFID system. Research of RFID reader which has steady performance and self-contained functions is very significative.This paper takes emphases on the research of the RFID reader’s hardware and software design based on the microprocessor ARM7. The hardware includes the following four parts: the control module, the radio-frequency identification module, the serial communication and the RFID reader module. The system uses INSIDE’s M210-2G as the radio-frequency reader, and LPC2210 as the controlling chip.The design has implemented the functions of RFID identification, multiple RFID serial number of cycle storage, Reader and PC communications, and other functions. After testing, the reader has the advantages of high rate of identification labels, accurate data storage, working stable and easy for operation.Key words: ARM microprocessor, RFID reader, PC目录第1章绪论 (5)1.1 选题背景 (1)1.2 RFID的技术组成 (1)1.3 应用前景及国内外研究状况 (2)第2章电子标签阅读器软硬件设计方案 (4)2.1 系统硬件设计方案 (4)2.2 系统主要芯片与模块介绍 (5)2.2.1 微控制器－LPC2210 (5)2.2.2 M210-2G非接触式读写模块 (7)2.3 系统软件设计方案 (7)第3章电子标签阅读器硬件设计 (9)3.1 阅读器电源设计 (9)3.1.1 5V稳压电路设计 (9)3.1.2 3.3V与1.8V电压产生电路 (10)3.2 阅读器串口通信硬件设计 (12)3.2.1 RS232协议概述 (12)3.2.2 SP3232E芯片简介 (14)3.2.3 SP3232E与单片机硬件接口 (15)3.2.4 M210-2G读头与LPC2210的硬件接口 (16)3.3 阅读器键盘及LED显示电路设计 (16)3.3.1 I2C总线协议概述 (16)3.3.2 ZLG7290键盘和LED驱动芯片 (20)3.3.3 ZLG7290芯片操作指令 (22)3.3.4 ZLG7290与键盘，数码管及LPC2210硬件接口 (26)3.4 LPC2210外围电路设计 (27)3.4.1 复位电路设计 (27)3.4.2 系统时钟电路 (27)3.4.3 蜂鸣器电路设计 (28)第4章电子标签阅读器软件设计 (30)4.1 概述 (30)4.2 LPC2210初始化 (30)4.2.1 LPC2210堆栈初始化程序 (30)4.2.2 LPC2210工作时钟初始化 (31)4.2.3 LPC2210串口初始化 (31)4.2.4 LPC2210 I2C初始化 (32)4.2.5 LPC2210引脚连接 (32)4.3 电子标签阅读器主程序设计 (33)4.3.1 M210-2G的操作 (33)4.3.2 M210-2G应答信号过滤设置 (33)4.3.3 数据存储单元设置 (33)4.3.4 蜂鸣器控制 (34)4.4 程序流程 (34)4.4.1 阅读器系统初始化流程 (34)4.4.2 阅读器键盘扫描程序流程 (35)4.4.3 LED动态扫描显示程序流程 (35)4.4.4 M210-2G操作流程 (36)4.4.5 LPC2210与上位机通信流程 (36)4.5 上位机软件设计 (38)4.5.1 MSComm 控件 (39)4.5.2 串口数据接收 (39)4.5.3 串口数据发送 (40)4.5.4 上位机软件界面 (40)第5章系统调试与结果 (41)5.1 阅读器显示与键盘测试 (41)5.2 蜂鸣器测试 (41)5.3 M210-2G读头与LPC2210通信测试 (41)5.4 阅读器与上位机软件的通信测试 (42)结论 (45)致谢 (46)参考文献 (47)附录 (47)第1章绪论1.1选题背景RFID是Radio Frequency Identification 的缩写, 即射频识别。

基于ARM开发平台的13.56MHz射频读写器的设计通信工程专业朱启平指导教师田小平副教授摘要射频识别（Radio frequency identification，RFID）是一种无线射频识别技术，其在物流、货运、消费和访问控制等等方面都有广泛的应用。

本文研究了基于ARM开发平台的13.56MHz的RFID读写器的设计。

具体方案是通过结合硬件和软件，硬件上设计了电路原理图中的CPU模块、射频模块、电源模块、串口通信模块、psam 加密模块和LED灯指示模块；软件上实现了读写器的嵌入式软件编程，主要包括通过射频模块达到识别电子射频卡、认证电子射频卡、读取和修改电子射频卡内信息等目的。

最后，通过上位机软件对一张空白IC卡进行读写功能测试。

测试结果表明读写器能顺利完成其基本功能。

因此本设计的基于ARM开发平台所设计的RFID读写器能基本实现对近场RFID系统中IC卡信息的采集功能。

关键词RFID读写器，ARM嵌入式，LPC1752，MFRC5221 前言1.1 选题背景射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)技术是一种利用射频信号通过空间电磁场的耦合来实现无接触信息传递并通过传递的信息达到识别功能的技术。

RFID的使用频段通常为工业、科学和医疗特别保留的ISM频段。

ISM各频段的代表频率分别为6.78MHz、13.56MHz、27.125MHz、40.68MHz、433.92MHz、869.0MHz、915.0MHz、2.45GHz、5.18GHz、24.125GHz以及60GHz等。

在这些ISM频段中，13.56MHz是最典型的RFID高频工作频率，该频率的电子标签是实际应用中使用量最大的电子标签之一。

这种电子标签被大量地应用在金融卡领域、消费领域和访问控制领域等等，例如在我国使用的二代居民身份证就是频率为13.56MHz的电子标签。

因此，研究射频频率为13.56MHz的电子标签读写器具有实际应用的意义。

基于ARM的2.4G RFID远距离读写器的设计王皓奎;唐宽【摘要】With the development of RFID technology research and development, the development of 2.4G RFID device has become the focus of research and development. Compared with passive RFID tags, 2.4G active electronic tag has the advantages of long transmission distance, high data rate, multi tag identification speed and strong capability of processing, so the intelligent transportation, personnel positioning, application of automatic attendance system has the advantage of natural. In this paper, ARM micro processing chip based on LPC2136, the design of a 2.4GRFID long-distance card reader, the reader through the test and application of long time, stable operation in multiple systems.%随着RFID 技术研究和开发的不断深入，2.4G RFID设备的研制逐渐成为研发的热点。

相比无源RFID标签，2.4G有源电子标签具有传输距离远、数据速率高、多标签识别速度快及处理能力强等诸多优点，因此智能交通运输，资产管理，人员定位，自动考勤系统等应用场合有着天然的优势。

摘要本文介绍了以AT89C52单片机作为微控制器，以射频技术为核心，基于PHILIPS公司MF-RC500模块的IC卡读写器，阐述了该系统的组成、工作原理以及相应的软硬件设计。

本文阐述了IC卡技术的基本原理，并对其读卡器在工程上的设计和开发作了研究。

论文描述了IC卡系统的发展和现状，通过对射频识别技术原理的研究，揭示了射频IC 卡系统的工作原理。

介绍了Type A 型常用的卡片MF1 IC S50和对应读卡器的设计方法和电路 (使用专用射频读卡集成芯片RC500)，并详细阐述了系统各个模块的组成和原理，给出了天线的设计规范，然后根据课题要求详细介绍了自主设计的一款Type A 型读卡器的核心部件—射频模块的实现方案和具体电路。

最后介绍了系统设计的软件部分，重点介绍了RC500的主要特性以及与Mifare1非接触IC卡数据通信的一些重要模块，最后介绍了系统设计的软件部分和相关PCB电路图，并实际测试证明该读写器完成了基本功能，运行稳定。

关键词：AT89C52；MF-RC500；IC读写器；S50AbstractWith micro-computer AT89C52 as controller, the radio frequency technology as core, this paper describes the system’s composition、work principle and design of hardware and software of contactless IC card read-write device base on MF-RC500 of PHILIPS Company .This paper introduces the basic principle of the contactless IC card technology and the application of IC card reader. First the paper describes the development and the status quo of the IC cards system. Then the work principle of the radio frequency IC card system is discovered through studying the principium of the radio frequency technology. Whereafter, the paper introduces the card MF1 IC S50 what is usually used in the cards of Type A, the design method and the circuit of the card reader device (the device use the radio frequence chip reader module RC500), and in detail analyzes the principle of every module, simply Points to the design rules of the antenna circuit. Then, the paper in detail introduces the implement project about circuit and program of the kemel components of a Type A IC cards reader, the RF module, what is completely made by do-it-yourself.In the end, the paper introduces the software of the system, and the main property and basic intruction set of a contactless IC card reader RC500 based on Philips’MIFARE1 are introduced. And some ideals and methods of programme about the basilic module with data communication between the cards and RC500 are presented. Finally, introduced the system design part of the software and the PCB circuit diagram, and the actual test results show that the reader to complete the basic functions, stable operation .The Read-Write Device is stabilized through test.Keywords:AT89C52；MF-RC500；IC Read-Write Device；S50目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 射频技术发展及对未来的展望 (1)1.1.1物流管理 (1)1.1.2 商品防伪 (2)1.1.3 门禁 (2)1.1.4 军事领域 (3)1.2 射频设别技术的优点 (3)1.3 课题研究任务及工作安排 (4)2 RFID系统的相关理论 (5)2.1 MIFARE射频卡概述及现状 (5)2.1.1 接触式与非接触式IC卡之比较 (5)2.1.2 非接触卡的优点 (5)2.1.3 MIFARE非接触式IC卡的标准 (6)2.1.4 非接触射频卡的应用前景 (7)2.2 射频卡的结构 (7)2.2.1 MIFARE卡工作原理 (7)2.2.2 MIFARE卡的组成及存储结构 (8)2.2.3 MIFARE特性 (11)3 MFRC500芯片 (12)3.1 RC500芯片的简介 (12)3.2 MFRC500内部结构 (12)3.3 MFRC500引脚说明 (16)3.4 芯片主要特性及应用 (17)3.5 读写器的基本原理简介 (18)4 读写器硬件设计与制作 (19)4.1 读写器总体构思 (19)4.2 MCU主控模块 (19)4.2.1 单片机简介 (19)4.2.2 单片机的分类 (21)4.2.3 单片机的工作过程 (22)4.2.4 单片机的硬件特性 (22)4.2.5 STC89C52RC单片机的介绍 (22)4.3 射频接口模块 (26)4.4 天线设计部分 (27)4.4.1 高频滤波电路 (27)4.4.2 天线及匹配电路 (28)4.4.3 接收电路 (29)4.5 电源与存储模块 (30)4.5.1 电源电路 (30)4.5.2 存储电路 (30)4.6 时钟与RS-232接口模块 (31)4.6.1 时钟电路 (31)4.6.2 RS-232接口电路 (32)4.7 人机交互界面模块 (33)5 读写器软件系统设计 (35)总结 (48)致谢 (49)参考文献 (50)附录 (51)1 绪论无线射频识别（RFID, Radio Frequency Identification）技术通常是以微小的无线收发器为标签（Tag）来标志某个物体，这个物体在RFID技术中常称为对象（Object）。

湖南大学硕士学位论文基于ARM和Linux的超高频读写器设计与实现姓名：谭周文申请学位级别：硕士专业：电子科学与技术指导教师：苏娟20080420基十ＡＲＭ和Ｌｉｎｕｘ的超商频读‘与器设计ｊｊ实现摘要ＵＨＦ（ＵｌｔｒａＨｉ曲Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，超高频）ＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ，射频身份识别）技术是近几年刚刚开始兴起并得到迅速推广应用的一门新技术。

该技术已被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域。

但是，基于超高频频段读写器的研制在我国尚处于起步阶段，传统的超高频读写器都是在单片机的基础上实现的，这类读写器很难实现复杂的多任务功能；随着经济的飞速发展，能够与网络互联并且带有操作系统的超高频读写器越来越受人们的青睐与追求。

针对这些问题，本文设计并实现了一种基于ＡＲＭＳ３Ｃ２４１０微处理器和Ｌｉｎｕｘ操作系统的超高频读写器，主要内容有：（１）分析了射频识别技术的发展历程和前景，以嵌入式技术为研究背景，结合软硬件开发平台，给出了一种基于ＡＲＭ和Ｌｉｎｕｘ的超高频读写器设计思路，指出了选题研究的目的和意义。

（２）阐述了超高频读写器的原理及其应用，分析了读写器和标签之间进行数据传输时所用到的相关技术；在给出超高频读写器主要技术性能指标及功能要求的基础上给出了基于ＡＲＭＳ３Ｃ２４１０和Ｌｉｎｕｘ超高频读写器系统的总体设计，同时对系统构建过程中所用到的软硬件进行了器件选型。

（３）实现了超高频读写器系统硬件电路的模块设计，主要包括主控电路模块、存储电路模块、电源模块、以太网模块、液晶显示模块以及射频收发模块；阐述了各模块的组成原理与实现方法，完成了硬件电路的原理图绘制及ＰＣＢ制板。

（４）根据系统的软件需求，构建了一个进行嵌入式开发所需的软件平台。

建立了交叉编译环境以及ＮＦＳ开发调试环境；移植了系统启动所需的引导程序ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ；实现了嵌入式“ｎｕｘ操作系统内核、文件系统的配置与移植；给出了“ｎｕｘ系统下典型设备（触摸屏、网络接口、ＬＣＤ）驱动程序的移植方法。

毕业设计（论文）中文题目基于ARM的指纹识别系统英文题目Fingerprint Identification system based onARM院系：光电及通信工程专业年级专业：2010级通信工程姓名：郑才育学号：0906052251指导教师：唐骏职称：讲师2014 年月日基于ARM的指纹识别系统毕业设计（论文）诚信声明书本人郑重声明：在毕业设计（论文）工作中严格遵守学校有关规定，恪守学术规范；我所提交的毕业设计（论文）是本人在唐骏指导教师的指导下独立研究、撰写的成果，设计（论文）中所引用他人的文字、研究成果，均已在设计（论文）中加以说明；在本人的毕业设计（论文）中未剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果，未篡改实验数据。

本设计（论文）和资料若有不实之处，本人愿承担一切相关责任。

学生签名：年月日2基于ARM的指纹识别系统基于ARM的指纹识别系统设计摘要世界正朝着互联化的方向发展,而物联网正是这个数字革命的核心之一。

在目前流行的物联网技术中,要求嵌入式终端能够提供成熟且价格便宜的生物特征识别技术,目前来说指纹识别的技术应用最为广泛,我们不仅在门禁、考勤系统中可以看到指纹识别技术的身影,市场上有了更多指纹识别的应用：如手机、指纹锁、银行支付验证都可应用指纹识别的技术。

在指纹识别控制领域,也会用到各种微控制器,本文采用了三星半导体S3C6410作为控制核心,S3C6410应用了专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式消费类电子设计的ARM11内核。

按性能分成两个不同的系列：该系列内核时钟频率已经达到532MHz。

指纹识别基于两种特征点来识别:(i)组成指纹的指纹整体特征结构(ii)局部的特征点。

本文提出了一种可以在自动指纹识别系统中使用的基于特征点的指纹识别算法。

本文提到的方法基于从细化提取的特征点，二值化一个指纹图像分割图。

该系统采用在指纹分类的指纹索引匹配，大大提高了匹配算法的性能。

关键字：ARM11，指纹识别，特征识别，图像处理3基于ARM的指纹识别系统AbstractThe world is moving in the direction of the development of the Internet, the Internet of is one of the core of the digital revolution. In the current network technology, the embedded terminal capable of providing biometric technology is mature and the price is cheap, at present technology of fingerprint recognition is the most widely, we can not only see the fingerprint recognition technology in access control, attendance system, fingerprint recognition application is more on the market: such as mobile phone, fingerprint lock, bank payment verification can be applied to fingerprint recognition technology.In the fingerprint recognition and control field, we will also use a variety of micro controller, this paper uses Samsung S3C6410 as the control core, S3C6410 application designed for high performance, low cost, low power embedded consumer electronic design based on ARM11 kernel. According to performance is divided into two different series: this series of core clock frequency has reached 532MHz.Fingerprint identification two feature points based on: (I) to identify the fingerprint feature structure fingerprint (II) feature local. This paper proposes a can be used in automatic fingerprint recognition system of fingerprint recognition algorithm based on feature points. The methods mentioned in this article is based on the feature points extracted from refined, two value segmentation image of a fingerprint image. The system adopts fingerprint indexing in the fingerprint classification matching, greatly improves the performance of matching algorithm.Keywords: ARM11,Fingerprint Identifier，Feature Point,Image Processing.4基于ARM的指纹识别系统目录第一章概述 (1)1.1指纹课题的研究与应用背景 (1)1.1.1指纹采集器原理与类型 (1)1.2 嵌入式系统概述 (2)1.3指纹算法概述 (4)1.3.1指纹预处理算法 (4)1.3.2指纹图像识别算法 (4)第二章系统设计方案 (5)2.1指纹识别系统的概述 (5)2.2指纹系统硬件设计方案 (5)2.2.1指纹采集器介绍 (6)第三章指纹预处理算法的设计 (8)3.1指纹图片畸变处理算法： (8)3.2指纹图像的分割计算： (10)3.3指纹均衡 (11)3.4指纹收敛处理 (13)3.5指纹的平滑处理： (14)3.6指纹的增强处理： (14)3.7指纹的二值化细化处理： (15)4纹识别算法的设计 (18)4.1指纹图像的特征 (18)4.2指纹图像特征提取算法 (19)4.3特征点的匹配算法 (20)5.指纹识别系统的实现 (22)5基于ARM的指纹识别系统5.1软件运行环境的设置 (22)5.2指纹采集器接口设计 (23)5.3显示及UI功能的实现 (26)第六章系统调试与测试 (27)6.1指纹算法的验证： (27)6.2指纹采集接口的调试部分 (28)6.3系统运行的测试： (29)参考文献 (29)6基于ARM的指纹识别系统第一章概述1.1指纹课题的研究与应用背景信息化的特点就是能够实现事物的数字化和隐秘化，传统的身份管理如IC卡，磁卡，钥匙存在着易丢失，伪造等缺点，相比较于传统的身份辨识，人的指纹永远无法改变，因此指纹识别在安防领域，司法领域扮演及其重要的作用，在民用领域，随着采集器的多样化和嵌入式微控制器的发展，指纹识别更多地走进了人们的生活中。

基于单片机控制的射频ID卡考勤机的设计系（部）：信息科学与技术系专业班：电子信息工程0602班姓名：袁园学号：20061186065指导教师：陈青2010年5月基于单片机控制的射频ID卡考勤机的设计Design of Radio Frequency ID CardsAttendanceBased on Single-chip摘要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。

射频识别是非接触式的自动识别，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，可工作于各种恶劣环境。

射频识别技术中，标签与读写器通过无线射频信号交换信息。

与条形码技术相比，射频识别技术可以节省更多的时间和人力、物力，降低生产成本，提高工作效率。

由于RFID标签具有非接触识别、可识别高速运动物体、抗恶劣环境、保密性强、可同时识别多个识别对象等突出特点，射频标签已被广泛应用于工业、商业、交通运输、物流、物品管理系统、畜禽检疫管理等众多领域。

一般而言射频识别使用的通信协议为Wiegand协议（韦根协议）该协议内容并不复杂，应用广泛。

另外，对于数据量较大的系统，涉及到数据存储问题，必须将数据存储区与数据处理区分开，这样有利于系统的模块化以及后续的维护。

本设计以一个RFID 集成模块为例，由单片机AT89C52控制器完成了公司的门禁系统并把人员考勤信息记录在片外数据存储区中以及通过液晶显示查询结果。

本设计详细分析了基于单片机控制的RFID考勤机的方案和原理，分块给出了系统的硬件设计及软件编程思路。

同时本设计可与上位机的数据库连接，具有实用价值。

关键词：单片机AT89C52 射频识别韦根协议数据存储液晶显示AbstractRadio frequency identification technology is usage of a radio frequency signal through space coupling (alternating magnetic field or electromagnetic field) to achieve non-contact transmission of information and through the message to identify the purpose. RFID is non-contact automatic identification, it gets target and relevant data through the radio frequency signal automatically, identifies without human intervention, can work in a variety of harsh environments. In RFID technology, labels and readers exchange the information through radio frequency signals. Compared with bar code technology, RFID technology can save more time and manpower and material resources, reduce production costs, improve efficiency. As the RFID tag has a non-contact identification, it can identify high-speed objects, anti-poor environment, confidentiality, identify multiple targets simultaneously, such salient features making it widely used in industry, commerce, transportation, logistics, materials management systems, livestock quarantine management and many other fields. Generally speaking, Wiegand protocol is used as communication protocol which is not complicated and widely used. In addition, large data system is related to data storage problems. It must separate data storage areas from data processing areas, which is beneficial to the system's modular and subsequent maintenance. Regarding an RFID integrated module as sample, the design, controlled by single-chipAT89C52, complete the company's attendance system and record the personnel attendance information in the data storage area as well as carry out on liquid crystal display (LCD). It gives the detailed analysis of programs and principles of the RFID Attendance based on single-chip, and the hardware design and software programming ideas. At the same time, the design which can connect with PC database has practical value.Key words: single-chipAT89C52RFID Wiegand protocol data storage LCD目录摘要 (I)Abstract (II)绪论 (1)1 整体方案设计 (2)1.1 系统总体基本构成 (2)1.1.1 系统实现方法 (2)1.1.2 系统结构 (2)1.2 系统工作原理 (3)2 硬件电路设计 (4)2.1 系统硬件主要构成 (4)2.1.1 单片机AT89C52 (4)2.1.2 稳压芯片L7805 (6)2.1.3 射频识别集成模块RF01D (6)2.1.4 片外数据存储器AT24C16 (8)2.1.5 点阵液晶屏TS12864 (9)2.2 系统硬件电路模块 (10)2.2.1 MCU小系统 (10)2.2.2 电源模块 (12)2.2.3 射频识别模块 (12)2.2.4 预警模块 (13)2.2.5 数据存储模块 (13)2.2.6 开关控制模块 (13)2.2.7 液晶显示模块 (14)3 软件设计 (15)3.1 主程序流程图 (15)3.2 各个模块的设计 (16)3.2.1 显示模块 (16)3.2.2 时钟模块 (18)3.2.3 射频识别模块 (20)3.2.4 数据存储模块 (22)3.2.5 开关控制模块 (25)4 系统安装与调试 (26)4.1 系统硬件的安装 (26)4.2 系统硬件的调试 (26)4.3 系统软件的调试 (27)4.3.1 显示模块的调试 (27)4.3.2 时钟模块的调试 (27)4.3.3 射频识别模块的调试 (28)4.3.4 数据存储模块的调试 (28)4.3.5 开关控制模块的调试 (28)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录1 系统原理图 (32)附录2 硬件实物图 (33)附录3 系统软件总程序 (34)绪论单片机正以低廉的成本、强大的功能、较高的可靠性广泛应用于家电设备、仪器仪表、工业控制及城市建设各个领域中。

电子科技大学硕士学位论文基于ARM嵌入式平台的RFID阅读器设计姓名：曾庆远申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：刘镰斧20090501摘要摘要射频识别技术（ＲＦｌＤ，ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）是目前自动识别技术发展的趋势所在，更被誉为２１世纪最重要的十大技术之一。

当成本这一始终阻碍ＲＦＩＤ得到全面发展的问题在全球各国政府政策的支持下得到解决后，ＲＦＩＤ得到了前所未有的广泛发展和应用。

在条形码逐步被ＲＦＩＤ标签取代的今天，作为ＲＦＩＤ系统核心组成部分的ＲＦＩＤ阅读器，有着极其广泛的技术开发空间和市场前景。

如何根据应用的需要，设计出性能良好、使用方便并且具有相当通用性的ＲＦＩＤ阅读器产品，是众多企业和单位在应用中会遇到的课题。

本文首先简单介绍了ＲＦＩＤ基本原理和ＲＦＩＤ阅读器系统结构，然后结合工程项目的要求，介绍了一个基于ＡＲＭ嵌入式平台的便携式ＲＦＩＤ阅读器的设计实现的实例。

在设计和实现过程中，首先进行了系统需求和特点的分析，结合系统便携化和功能复杂性方面的特点以及ＡＲＭ嵌入式系统的优势制定了系统方案并进行了功能模块划分。

然后在此基础上设计了各模块的硬件电路，编写了相应的驱动和测试程序。

并且利用这些驱动和测试代码在ＡＤＳ环境下通过ＪＴＡＧ接口对电路进行了调试和功能验证。

接着采用８０２．１ｌｂ／ｇ方案对阅读器进行了无线组网的设计。

此后在硬件系统的基础上，简述了Ｌｉｎｕｘ嵌入式操作系统下阅读器软件的开发。

文章最后还介绍了将所设计实现的样机投入实际应用环境下的测试情况，详细描述了测试的内容、方法和结果。

文章试图通过对一个阅读器开发实例的详细介绍，提出一套完整的阅读器设计思路和流程，为学习和开发人员提供帮助。

关键词：射频识别，阅读器，ＡＲＭ，嵌入式ＡＢＳＴＲＡＣＴＡＢＳＴＲＡＣＴＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）ｉｓａｇｅｎｅｒａｌｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｅｖｅｎｔｅｎｄｅｎｃｙｏｎｅｏｆＡＥＩ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＥｑｕｉｐｍｅｎｔＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ），ｗｈｉｃｈｈａｓｔｏｐｔｅｎｍｏｓｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｔｈｅ２１ｓｔｂｅｉｎｇｓｏｌｖｅｄｂｙｔｈｅｉｓｂｅｅｎｐｒａｉｓｅｄｔｏｂｅｏｆｔｈｅｃｅｎｔｕｒｙ．Ａｆｔｅｒｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｈｉｌｇｈｃｏｓｔａｒｏｕｎｄｔｈｅｗｏｒｌｄ，ＲＦＩＤａｄｖａｎｔａｇｅｄｐｏｌｉｃｙｅｎａｃｔｅｄｂｙｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔｓｃｏｒｅａｐｐｌｉｅｄｉｎｔｏｍａｓｓｂｒｏａｄｆｉｅｌｄｓ．ＡｓｔｈｅｐａｒｔｏｆＲＦＩＤｓｙｓｔｅｍ，ＲＦＩＤｒｅａｄｅｒｈｏｌｄｓａｆａｒ－ｆｌｕｎｇｓｐａｃｅｏｆｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｈｏｗｔｏｄｅｓｉｇｎＲＦＩＤｃｏｓｔｆｌｏａｔｓａｎｄｍａｒｋｅｔｆｕｔｕｒｅ．Ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｔｌｙ，ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍ，ａｎｄｒｅａｓｏｎａｂｌｅｒｅａｄｅｒ谢廿ｌａｄｖａｎｃｅｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔＵＳｅｉｎｔｏｏｕｒｌｉｎｅｏｆｓｉｇｈｔ．ａＡｆｔｅｒｍａｋｉｎｇｓｉｍｐｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅＲＦＩＤｔｈｅｏｒｙａｎｄｔｈｅｂａｓｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆａＲＦＩＤｒｅａｄｅｒ，ｔｈｉｓｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｐｒｅｓｅｎｔｓａｎｅｘａｍｐｌｅｏｆＲＦＩＤｒｅａｄｅｒｄｅｓｉｇｎｉｎｇｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＡＲＭ－ｅｍｂｅｄｄｅｄｐｌａｔｆｏｒｍａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｆｉｒｓｔ，ｔｈｅｏｆｔｈｅｉｎｓｙｓｔｅｍｓｃｈｅｍｅｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｓｙｓｔｅｍ．ＴｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｐｏｒｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｍａｓｓｇｅｎｅｒａｌｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｗｈｅｎｃｈｏｏｓｉｎｇｔｈｅｐｌａｔｆｏｒｍｏｆｎｅｅｄｓａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｆｕｎｃｔｉｏｎａｒｅｅｍｐｈａｓｉｚｅｄＡＲＭ－ｅｍｂｅｄｄｅｄ．Ｔｈｅｎｔｈｅｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｈａｒｄｗａｒｅｄｅｓｉｇｎｉｎｇ，ｄｒｉｖｅｒｃｏｄｉｎｇａｎｄｄｅｂｕｇｇｉｎｇ，ｗｉｒｅｌｅｓｓｎｅｔｗｏｒｋｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇａｎｄｓｏｆｔ－ｗａｒｅｄｅｓｉｇｎｉｎｇａｐｐｌｉｅｄｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅｉｎｐｒｏｐｅｒｏｒｄｅｒ．Ａｔｌａｓｔ，ｓｏｍｅｓａｍｐｌｅａｎｄｔｈｅｒｅａｄｅｒｓａｒｅｔｅｓｔｅｄｉｎｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔ，ｍｅｔｈｏｄｓａｎｄａｎｄｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｓｅｔｅｓｔｓａｒｅａｌＳＯｄｅｓｃｒｉｂｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．Ｉｎｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ，ｔｈｉｓｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎａｔｔｅｍｐｔｓｔｏｏｆｆｅｒａｔｒａｉｎｏｆｔｈｏｕｇｈｔｓｏｍｅｕｓｅｆｕｌｍｅｔｈｏｄｓｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆＲＦＩＤｒｅａｄｅｒｄｅｓｉｇｎｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＲＦＩＤ，ＲＦＩＤｒｅａｄｅｒ，ＡＲＭ，ｅｍｂｅｄｄｅｄＩＩ图目录图目录图２．１ＲＦＩＤ系统模型……………………………………………………………………７图２．２电感耦合…………………………………………………………………………８图２．３电磁反向散射耦合………………………………………………………………．８图２＿４ＲＦＩＤ系统硬件架构框图………………………………………………………１３图２．５ＲＦＩＤ阅读器模拟部分发送接收方框图………………………………………１４图２－６ＲＦＩＤ阅读器数字部分构成……………………………………………………１５图２．７阅读器软件构成………………………………………………………………．１６图３．１系统功能模块划分……………………………………………………………．２４图４＿１￥３Ｃ２４１０的晶体振荡器电路…………………………………………………．．２８图４＿２￥３Ｃ２４１０的复位电路……………………………………………………………２８图４．３ＳＤＲＡＭ的电路连接…………………………………………………………．．２９图４４ＮＡＮＤＦＬＡＳＨ的电路连接……………………………………………………………………．３０图４＿５ＥＭ４０９５基本电路………………………………………………………………３１图４．６ＰＣＢ环形天线示意图…………………………………………………………．３３图４－７ＲＦＩＤ模拟前端模块电路连接…………………………………………………３４图４－８Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ编码方式……………………………………………………………３６图４＿９实际接收的Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ编码波形……………………………………………．３６图４－１０Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ编码波形采集流程图……………………………………………３７图４＿１１ＡＤＳ环境采集的Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ编码波形信息………………………………．．３８图４－１２标签芯片传输的数据格式……………………………………………………３８图４．１３标签数据解码和校验流程图…………………………………………………３９图４．１４ＴＦＴＬＣＤ的电路连接…………………………………………………………４０图４＿１５ＴＦＴ屏的ＳＰＩ口数据格式……………………………………………………４２图４－１６ＲＧＢ数据与输入数据的关系…………………………………………………４３图４－１７ＴＦＴ屏ＲＡＭ不同的数据写入顺序…………………………………………．４３图４．１８显示同步信号设置……………………………………………………………４４图４－１９控制相关的寄存器设置流程图………………………………………………４５ＶＩ图目录图４．２０按键矩阵电路…………………………………………………………………４６图４．２１按键扫描电路…………………………………………………………………４６图４．２２键盘扫描流程图………………………………………………………………４７图４—２３键盘电路板ＰＣＢ……………………………………………………………．．４８图４．２４￥３Ｃ２４１０的ＵＳＢ接口电路…………………………………………………．．５１图４．２５系统电源方案…………………………………………………………………５２图４．２６ＢＱ２４０３的电路连接…………………………………………………………．５３图４－２７充电状态指示ＬＥＤ灯驱动电路……………………………………………．．５４图４．２８ＡＲＭ的ＪＴＡＧ调试架构图…………………………………………………．．５８图４．２９Ｈ．ＪＴＡＧ的端口设置…………………………………………………………。

基于单片机的RFID读写器设计摘要射频识别（Radiofrequency identification ，RFID）,又称电子标签（E-Tag），是一种利用射频信号自动识别目标对象并获取相关信息的技术。

随着技术的进步，RFID应用领域日益扩大，现已涉及到人们日常生活的各个方面，并将成为未来信息社会建设的一项基础技术。

因此，研究、设计和开发RFID系统具有十分重要的理论意义和实际意义。

论文系统地论述了射频识别系统和读卡器的理论分析，研究了射频识别系统中的许多关键技术，并提出了射频识别读卡器的设计方案。

本文首先分析了射频识别技术的基本原理、研究方向和应用情况。

在充分研究了射频卡的基本原理、技术特点、国际相关标准后，进而提出了基于STC11F32单片机的射频读卡器系统设计的方法。

设计采用MFRC522射频读写模块在STC11F32单片机的控制下实现对Mifare卡的读写访问操作。

硬件部分设计主要包括单片机控制电路设计，射频模块设计，天线电路设计，串行通信电路设计，声音提示及显示电路设计等，其中详细讨论了读卡器的软件设计方法。

软件设计包括单片机处理程序，射频基站芯片RC522的基本操作、Mifare卡操作程序设计、声音提示及显示部分程序等。

论文中系统地讨论了软件实现读卡器与Mifare卡之间通信所要求的请求应答、防冲撞、选卡片、认证、读写等功能模块的实现原理。

关键词：射频识别，读卡器，IC卡，STC11F32，MFRC522AbstractRadio frequency identification (radio frequency identification, RFID), also known as electronic tags (e-Tag), is an RF signal automatic target recognition and access to relevant information technology. With the advances in technology, RFID applications widening, has been involved in all aspects of people's daily lives, and will become a basic technology of the future information society. Therefore, research, design and development of RFID systems has important theoretical and practical significance.Discusses the theoretical analysis of radio frequency identification system and card reader to the paper system, many of the key technology of radio frequency identification system, and the design of radio frequency identification reader.This paper firstly analyzes the basic principle of radio frequency identification technology, the research direction and application. In the full study of RF Card basic principle, technical characteristics, relevant international standards, and then put forward based on STC11F32 single chip RF card reader system design method. The design adopts MFRC522radio frequency read write module in STC11F32under the control of a single-chip microcomputer to realize Mifare card read and write access operations.The hardware part of the design including the MCU control circuit design, design of the RF module, Antenna circuit design, circuit design of the serial communication, voice prompts and display circuit design, including detailed discussion of the reader software design methods. Software design, including the microcontroller handler, the basic operation of the RF base station chip RC522, Mifare card operating procedures, voice prompts and display part of the program. The paper discussed the request response communication between the software implementation of the reader with Mifare card required, anti-collision, election card, certification, read and write function module principle.Key words:RFID, reader, IC card, STC11F32, MFRC522毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

第 8卷第 4期信息与电子工程 Vo1. 8, No. 4 2010年 8月 INFORMATION AND ELECTRONIC ENGINEERING Aug. , 2010 文章编号:1672-2892(201004-0451-04基于 ARM 的射频识别读卡器电路设计江小平,李中捷,余晓峰(中南民族大学电子信息工程学院,湖北武汉 430074摘要 :针对 ISO14443,ISO15693和 Tag -it 等多种协议,提出了一种新型的基于高级 RISC 微处理器 (ARM 的射频识别系列通用射频卡读卡器的电路设计, 并使用加密模块实现了在操作过程中对数据流的加密。

介绍了系统组成、工作原理和工作流程,给出了加密电路和射频网络的详细硬件设计,对该设计结果进行了测试及分析,结果表明该电路能对有效范围内的多种类型的卡准确无误地读写和加密。

关键词 :射频识别;高级 RISC 微处理器;天线设计;多协议中图分类号 :TN911.72 文献标识码 :ACircuit design of RFID card reader based on ARMJIANG Xiao-ping,LI Zhong-jie,YU Xiao-feng(College of Electronics and Information Engineering,South -Central University for Nationalities,Wuhan Hubei 430074,ChinaAbstract:Radio Frequency IDentification(RFID series Radio Frequency(RF card has been appliedwidely because of its stability,reliability and easy operation features. Aiming at multiple protocols,suchas ISO14443 protocol,ISO15693 protocol and Tag-it protocol,this study proposed a new type of circuitdesign based on Advanced RISC Machine(ARM for the RFID series RF card reader. The data streamencryption was implemented by using peripheral device in the operation. The system composition, workingprinciple and work flow were introduced. Then,the detailed circuit design of the RF network andencryption hardware were presented,and the test and analysis for the design were performed. The resultsshowed that the circuit could accurately read, write and encrypt various types of card within effectiverange.Key words:Radio Frequency IDentification; Advanced RISC Machine; antenna design; multi -protocol射频识别 [1](RFID技术相对于传统的磁卡及集成电路卡 (Integrated Circuit Card, IC 技术,具有非接触,阅读速度快,无磨损等优点,在小区商务、门禁管理和公交地铁收费等需要身份识别和电子货币交易的场合中得到了广泛应用,同时对系统稳定性、安全性要求也相当高。

用于射频识别的ARM专用系统的设计庞思睿，邓军，孙文生北京邮电大学电信工程学院，北京(100876)E-mail:pangsirui19850304@摘要：本文以ARM开发板为主机，ZLG500B为读写模块，Mifare射频卡为基础，设计和实现便携式射频识别ARM专用系统，并实现与服务器的网络通信。

关键词：ARM 射频识别嵌入式Linux NFS1．引言射频识别（Radio Frequency Identification, RFID），又称电子标签（E-Tag），是一种非接触式的自动识别技术，通过无线电波供给能量和进行数据的传递[1]，在大多数射频识别技术的应用中，只要求有固定的阅读器，因此只需要PC机作为射频识别模块的中央控制主机，但在某些特殊系统中（如集装箱运输管理系统），不仅要求有固定的阅读器，而且还要求有手持式阅读器，这就需要有比PC机更易于携带，但要与PC机完成相同功能的主机来实现。

我们所研究的用于射频识别的ARM专用系统即利用基于ARM9的嵌入式开发板ST2410作为主机实现中央控制，信息显示以及与服务器通信等功能。

ARM嵌入式微处理器以其体积小、低功耗、高性能、处理速度快、执行效率高、架构合理等特点，获得了广泛的重视和应用。

同时在ARM微处理器上嵌入Linux操作系统来完成各任务之间的调度。

Linux是目前最为流行的一款开放源代码的操作系统，适用于不同的CPU体系架构；开放源码，软件资源丰富；支持Qt图形界面系统开发工具，能够满足用户对图形界面的要求[2]。

基于ARM和Linux的开发系统已在通信、电子、物流等各个领域体现出显著的优势。

本文所研究的用于射频识别的ARM专用系统是基于提高射频识别系统的便携性角度考虑的，它主要实现的功能是由主机ST2410开发板通过串口协议控制ZLG500B阅读器对Mifare非接触式射频卡进行字符读写；主机通过网口协议同时可以通过访问网络服务器（PC 机）读取服务器中的图像信息以验证读卡的正确性；读写操作均由用户在ST2410开发板的触摸屏上对控件的操作来完成。

射频读卡器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解射频读卡器的基本工作原理，掌握相关的电子元件功能及其在射频读卡器中的应用。

2. 学生能描述射频读卡器在物联网技术中的应用场景，了解其重要性与发展趋势。

3. 学生掌握射频读卡器相关的安全知识，了解信息安全在射频技术中的应用。

技能目标：1. 学生能通过实际操作，完成射频读卡器的组装与调试，提高动手实践能力。

2. 学生能运用编程软件，实现对射频读卡器的编程与控制，培养编程思维与问题解决能力。

3. 学生能运用所学知识，设计并制作一个简单的射频读卡器应用系统，提高创新与团队合作能力。

情感态度价值观目标：1. 学生通过学习射频读卡器知识，增强对物联网技术的好奇心与探究欲，培养科学精神。

2. 学生在团队合作中，学会沟通与协作，培养团队意识和集体荣誉感。

3. 学生通过了解射频读卡器的应用，认识到科技对社会发展的作用，增强社会责任感和使命感。

课程性质：本课程为信息技术课程，注重理论与实践相结合，培养学生的动手实践能力和创新精神。

学生特点：六年级学生具有一定的信息技术基础，好奇心强，善于动手操作，喜欢探索新知识。

教学要求：教师应结合学生特点，以学生为主体，注重启发式教学，引导学生主动探究，提高学生的实践能力和创新能力。

同时，关注学生的个体差异，实施差异化教学，确保每位学生都能在课程中取得进步。

通过课程目标的分解与实施，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面得到全面提升。

二、教学内容1. 射频读卡器基本原理- 射频识别技术概述- 射频读卡器的组成与工作原理- 射频读卡器天线设计原理2. 射频读卡器的应用场景- 物联网中的射频读卡器应用案例分析- 射频读卡器在智能交通、智能家居等领域的应用3. 射频读卡器的组装与调试- 射频读卡器硬件元件的识别与功能- 射频读卡器的组装方法- 调试与测试射频读卡器功能4. 射频读卡器编程与控制- 编程环境与编程语言介绍- 射频读卡器数据读取与写入操作- 射频读卡器编程实例分析5. 射频读卡器安全知识- 射频读卡器安全风险分析- 加密技术在射频读卡器中的应用- 信息安全意识培养6. 创新设计与应用- 射频读卡器应用系统设计思路与方法- 学生团队项目实践- 作品展示与评价教学内容安排与进度：第一课时：射频读卡器基本原理学习第二课时：射频读卡器应用场景分析第三课时：射频读卡器组装与调试实践第四课时：射频读卡器编程与控制第五课时：射频读卡器安全知识学习第六课时：创新设计与应用实践教材章节关联：《信息技术》六年级下册第三章：物联网技术与应用内容列举：3.1 物联网概述，3.2 射频识别技术，3.3 物联网应用案例分析，3.4 物联网安全与隐私保护。