全国电子设计大赛论文设计报告论文__无线识别装置

2007年B题无线识别装置本系统是基于RFID(Radio Frequency Identification )技术的简易的通信装置，通过无线射频进行非接触的低频双向数据通信。

无线识别装置曲阜师范大学牛晓辉王忠韩美摘要：本系统是基于RFID(Radio Frequency Identificati on )技术的简易的通信装置，通过无线射频进行非接触的低频双向数据通信。

由低电压、高性能的T89C2051控制的无源应答器和外置单电源供电的阅读器组成。

无源应答器所需的工作能量是从阅读器发出的射频波束经空间高频交变磁场耦合而获取，再经整流、滤波、存储后来提供应答器所需要的工作电压。

当应答器进入发射天线无功近场区时（距天线口径表面范围内），应答器以耦合方式获得能量；将自身编码等信息通过发送天线发送出去，接收天线接收到信号，经阅读器对接收的信号进行滤波放大后，由单片机控制发光二极管显示。

关键词：RFID 应答器阅读器匹配理论一、系统方案（一）系统总体设计方案：系统可以分为应答器、阅读器两部分（如图1）. 当应答器进入发射天线无功近场区时（距天线口径表面范围内），应答器以耦合方式获得能量；将自身编码等信息通过编码模块与发送天线发送出去，接收天线接收到信号，在接收电路中对信号进行解码放大处理，最后由单片机控制显示模块管显示。

为实现各模块的功能，分别作了几种不同的设计方案并进行了论证，我们选择了较好的方案实现。

（二）各模块方案选择和论证（1）、调制方式选择方案1：模拟调制方式模拟调制比较容易实现的是AM调制，传播距离长。

但是效率低，其对发射装置的功率要求比较高不易利用耦合能量。

方案2：数字调制方式数字方式的调制可以很好的克服或减小模拟调制的非线性带来的失真、衰落等， ASK 最易实现。

具体到我们的题目，我们选择数字调制方式中的ASK。

（2）、电源的设计方案1：应答器中只有线圈来耦合能量。

优点制作工艺简单，易于控制，但耦合电压难以达到理想的效果，电压传输效率低。

全国电子设计大赛报告61.引言文章1.1 概述:本文是关于全国电子设计大赛报告的第六篇，将介绍我们参赛队伍在比赛中的表现和项目设计与实现情况。

文章将从参赛队伍的介绍开始，然后详细介绍我们的项目设计与实现过程，以及项目的创新点与亮点。

最后，我们将总结比赛的收获与经验，并展望未来的发展，同时表达感言与致谢。

通过本文，希望能够向读者展示我们在全国电子设计大赛中的精彩表现和深刻体会。

1.2 文章结构:本文分为三个部分，分别为引言、正文和结论。

引言部分将对全国电子设计大赛进行概述，并介绍文章的结构和目的。

正文部分包括参赛队伍介绍、项目设计与实现以及创新点与亮点的分析。

结论部分将总结比赛的收获与经验，展望未来发展，并致以感言和致谢。

通过三个部分的内容，读者将对全国电子设计大赛和本文的主要内容有一个清晰的了解。

1.3 目的本报告的目的是全面总结和分析参加全国电子设计大赛的经历和成果。

我们将介绍参赛队伍的背景和参赛情况，详细描述项目的设计与实现过程，突出创新点和亮点，并从比赛中获得的经验和收获进行总结和展望未来发展方向。

通过本报告的撰写，我们希望能够向读者展示我们的团队实力和创新能力，同时也能够对全国电子设计领域的发展做出一定的贡献。

同时，也对支持和帮助我们的人员和机构表示感谢。

2.正文2.1 参赛队伍介绍参赛队伍介绍部分：我们参加了今年全国电子设计大赛，我们的队伍由一群对电子设计充满热情和创造力的年轻人组成。

我们的团队成员来自不同的专业背景，包括电子工程、计算机科学和通信工程等领域。

我们团队的优势在于团结合作、互相补充、共同成长。

我们队伍的成员都对电子设计有着深厚的兴趣，经过长时间的合作和讨论，我们终于确定了参赛项目并开始了项目的设计与实现。

在整个比赛过程中，我们团队密切合作，相互协助，不断突破自我，克服困难，最终呈现出了我们项目的亮点和成果。

我们对于参与比赛有着极大的热情和信心，希望通过这次比赛展现我们的实力和创新能力。

无线识别装置实验报告1. 引言本次实验旨在设计和制作一个无线识别装置，通过无线通信技术，实现对特定物体的身份识别。

通过该装置，可以在无需接触的情况下，快速准确地辨识目标物体的身份信息。

本报告将详细介绍实验的设计思路、装置的制作过程以及实验结果。

2. 设计思路在设计无线识别装置时，我们首先考虑到利用射频信号进行物体识别。

通过与目标物体上贴有无线标签（RFID标签）的射频通信，可以获取目标物体的身份信息。

为了实现无线通信，我们选取了2.4GHz的ISM频段，该频段具有较好的穿透性和传输稳定性。

在实验中，我们使用了Arduino开发板和射频模块来实现射频通信。

在硬件设计方面，我们根据实验需求，设计了两个装置：一个是无线识别装置，另一个是携带无线标签的目标物体。

无线识别装置包括一个射频发射模块和一个射频接收模块，分别用于发送识别请求和接收识别结果。

目标物体上贴有一个RFID标签，该标签内部存储了目标物体的身份信息。

3. 装置制作过程3.1 硬件制作根据设计思路，我们首先制作了无线识别装置的硬件。

首先，搭建了Arduino 开发板的电路连接，将射频发射模块和射频接收模块分别与Arduino板连接。

同时，在目标物体上粘贴了RFID标签，并将标签与射频接收模块连接。

3.2 软件编程针对无线识别装置，我们使用Arduino编程语言编写了相应的程序。

主要包括两个部分：发送端程序和接收端程序。

发送端程序负责发送识别请求，并等待接收端的响应。

具体实现上，使用了Arduino的射频库，通过设置合适的波特率和发送频率，将识别请求发送给目标物体。

接收端程序负责接收射频信号，并从中解析出身份信息。

根据实验中使用的RFID 标签，我们使用了相应的库函数来读取标签内部的信息。

读取到的信息将通过串口传输给上位机，以便进一步处理和展示。

4. 实验结果与讨论在实验中，通过测试不同的目标物体和对应的标签，我们成功实现了无线识别装置的功能。

摘 要 本设计是基于耦合线圈的无线识别装置。

系统由阅读器与应答器两部分组成：阅读器由PT2272、耦合线圈、发光二极管等组成；应答器由SC2262、耦合线圈、拨码开关等组成。

阅读器采用单电源供电，应答器能量全部来自耦合线圈，无线数据传输采用串口异步通信与ASK 调制等方法实现。

阅读器能够识别靠近的应答器并显示识别结果，显示正确率≥80%，响应时间≤5S,识别距离D ≥5cm 。

AbstractThis design is based on SCM's wireless identification devices. Identification System have two components the Reader machine and the Responser card: the Reader machine is made up of PT2272, coupling coil, buzzer and composition; Responser card is made up of SC2262, coupling coil, switch for code. The system make use of many wireless communication technologies such as the Reader machine single power supply, the Responser card ’s power all from the transponder coupling energy, serial asynchronous communication and ASK modulation, achieving identifing Responser card that approach the Reader machine and show recognition results with the correct rate ≥ 80%, responsing time ≤ 5S, identification distance D ≥ 5 cm.无线识别装置 方案论证与比较1．总体方案论证与比较 方案一：如图1所示，采用单片机与有源晶振振荡器组成无线识别系统。

基于51单片机的无线识别装置系统设计（1）基于51单片机的无线识别装置系统设计 (1)引言射频识别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。

射频识别工作无须人工干预，非接触，阅读速度快，无磨损，不受环境影响，寿命长，便于使用。

目前，射频识别技术在国外发展非常迅速，射频识别产品种类繁多，已广泛用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域，如汽车、火车等交通监控；高速公路自动收费系统；停车场管理系统；物品管理；仓储管理；车辆防盗等。

由于我国射频识别技术起步较晚，除用于中国铁路的车号自动识别系统外，仅限于射频公交卡的应用。

在此，给出一种实现简单射频识别系统的方式。

阅读器和应答器均包含在单片机控制系统中，利用2ASK调制与解调电路以及匹配网络电路，使整个系统的可识别有效距离约为10 cm，这已能够符合一般应用的需求。

2 系统设计概述系统设计主要分阅读器、应答器、线圈3部分。

阅读器采用晶振1和晶振2，分别提供应答器的功率驱动信号和数字调制信号。

晶振1产生的振荡信号经过带通滤波器处理后，进行功率级放大，并通过匹配网络进行阻抗变换，以最大效率从线圈发射出去，为应答器提供所需的工作能量。

晶振2产生的信号经过低通滤波器滤除高频杂波后，送往开关电路；手动设置的信息，南单片机转换为相应的控制信号，控制开关的通断，从而形成2ASK调制信号，与应答器进行通信。

此外，阅读器还需将线圈上接收到的应答信号滤波放大并检波，最终获取有效信息，并由串口读取。

图1给出阅读器结构。

晶振产生振荡信号后，经低通滤波器去除高频杂波，送往开关电路，作为2ASK的载波信号。

控制开关电路通断的信号由操作者通过拨码开关手动设置，并由单片机读取后产生相应的控制信号。

同时，应答器通过线圈接收功率驱动信号，待整流滤波后，得到直流电平，然后作DC—DC变换，以获取最终所需的直流电平，供整个应答器部分工作。

图2给出了应答器结构。

黑龙江电子设计大赛TI杯F题（无线电能传输装置）摘要：无线供电技术是最近几年发展起来的技术，这种供电技术可以透过所有非金属物质来传输电力，磁耦合谐振式无线供电技术可以使供电距离提升到米级的范畴，本论文设计了满足要求的无线电能传输装置的发射电路和接收电路，同时介绍了电路中所设计模块的工作原理及功能，根据设计制作出了无线电能传输装置。

通过改变谐振线圈的电容，电感，线宽等自身参数以及驱动信号源信号频率，驱动电压等外界参数可调节接收端输出特性。

关键词：磁耦合谐振式，无线电能传输，距离传输特性引言：目前，无线充电技术经过上百年的发展，已经从理论研究迈向了实际应用的阶段，市面上已有的产品遍及生活和工业的各个领域，自从美国麻省理工学院于2007年发表其研究成果后,磁耦合谐振式无线电能传输技术就成为了研究热点问题。

磁耦合谐振式无线电能传输技术在继承了可远距离传输的电磁波式和近距离传输的电磁感应式无线电呢过传输技术优点的同时，又克服了其不足。

传输距离方面：电磁波式传输距离最远，电磁感应式传输距离最短。

磁耦合谐振式传输距离适中，介于两者之间，在保证高效率的同时，突破了电磁感应式厘米、毫米等级限制；传输效率及功率方面：电磁波式因远距离传输在空气中损耗严重而效率较低，对应的传输功率也相对较低；电磁感应在毫、厘米距离范围内，传输效率较高，传输效率可达到千瓦级；磁耦合谐振式传输效率稍低于电磁感应式，功率在瓦至百瓦级，甚至更高；对周围环境的影响：大功率的电磁波式无线电能传输因空间中电磁波辐射，会对其周围环境产生较大影响；电磁感应式近似一个变压器的松耦合，对周围的环境影响较小；磁耦合谐振式是一种非辐射性耦合，在近场区内，仅对与其谐振频率相匹配的物体产生强耦合作用，而偏离谐振的物体影响则很弱。

一、方案论证与设计制作一个磁耦合谐振式无线电能传输装置，其结构框图如图1所示。

图1 电能无线传输装置结构框图（1）保持发射线圈与接收线圈间距离x =10cm、输入直流电压U1=15V时，接收端输出直流电流I2=，输出直流电压U2≥8 V，尽可能提高该无线电能传输装置的效率η。

题目名称：声音引导系统（B题）摘要：本系统采用两块STC89C54RD+单片机作为控制声源移动和音频信号检测的核心，实现音频信号的产生和检测、发射和接受装置之间的无线通信、控制声源到达指定位置等功能。

接收装置采集声源处发送的某一固定频率声波信号，经过滤波、放大和解码传送给单片机。

单片机通过识别不同点接收信号的时间差发出相应指令，通过无线传输模式控制声源移动到指定位置。

关键字：单片机无线通信声音引导VOICE GUIDANCE SYSTEMAbstract:The system uses two STC89C54RD + microcontroller as a control centre for sound source movement and the audio signal detection of the core of the audio signal generation and detection, transmitting and receiving wireless communication between devices to control the sound source arrives at the appointed location and other functions. Receiver capture sound source waves at a fixed frequency sound to send signals, after filtering, amplification and decoding transmitted to the microcontroller. SCM received signal by identifying the different points of time difference given out accordingly, through the wireless transmission mode control sound source moves to the specified locationKeyword: MCU wireless communication voice guidance目录1 方案论证与比较 (3)1.1音频信号采集与比较 (3)1.2 误差信号传输方式 (3)1.3声源控制方式比较与选择 (3)2 单元电路设计 (3)2.1总体设计 (3)2.2单元电路设计及参数计算 (3)2.2.1单片机最小系统 (4)2.2.2音频接收器MIC电路 (4)2.2.3音频信号放大电路 (4)2.2.4音频解码电路 (4)3 软件设计 (4)4.系统测试……………………………………………………………………5 结论…………………………………………………………………………参考文献：……………………………………………………………………附录：…………………………………………………………………………附1：元器件明细表……………………………………………………附2：仪器设备清单……………………………………………………附3：电路图图纸………………………………………………………附4：程序清单…………………………………………………………1.方案选择与论证1.1.音频信号采集与比较方案一：通过检测不同距离接收器收到音声强度不同判断声源离指定位置距离及是否到达指定位置。

电子设计大赛论文报告 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】题目：声音引导系统（B题）摘要：本系统采用两块STC89C54RD+单片机作为控制声源移动和音频信号检测的核心，实现音频信号的产生和检测、发射和接受装置之间的无线通信、控制声源到达指定位置等功能。

接收装置采集声源处发送的某一固定频率声波信号，经过滤波、放大和解码传送给单片机。

单片机通过识别不同点接收信号的时间差发出相应指令，通过无线传输模式控制声源移动到指定位置。

关键字：单片机无线通信声音引导VOICE GUIDANCE SYSTEMAbstract: The system uses two STC89C54RD + microcontroller as a control centre for sound source movement and the audio signal detection of the core of the audio signal generation and detection, transmitting and receiving wireless communication between devices to control the sound source arrives at the appointed location and other functions. Receiver capture sound source waves at a fixed frequency sound to send signals, after filtering, amplification and decoding transmitted to the microcontroller. SCM received signal byidentifying the different points of time difference given out accordingly, through the wireless transmission mode control sound source moves to the specified locationKeyword: MCU wireless communication voice guidance目录1 方案论证与比较 (3)音频信号采集与比较 (3)误差信号传输方式 (3)声源控制方式比较与选择 (3)2 单元电路设计 (3)总体设计 (3)单元电路设计及参数计算 (3)单片机最小系统 (4)音频接收器MIC电路 (4)音频信号放大电路 (4)音频解码电路 (4)3 软件设计 (4)4.系统测试……………………………………………………………………5 结论…………………………………………………………………………参考文献：……………………………………………………………………附录：…………………………………………………………………………附1：元器件明细表……………………………………………………附2：仪器设备清单……………………………………………………附3：电路图图纸………………………………………………………附4：程序清单…………………………………………………………1. 方案选择与论证.音频信号采集与比较方案一：通过检测不同距离接收器收到音声强度不同判断声源离指定位置距离及是否到达指定位置。

无线识别装置一、任务设计制作一套无线识别装置。

该装置由阅读器、应答器和耦合线圈组成。

阅读器能识别应答器的有无、编码和存储信息。

装置中阅读器、应答器均具有无线传输功能，频率和调制方式自由选定。

不得使用现有射频识别卡或用于识别的专用芯片。

装置中的耦合线圈为圆形空芯线圈，用直径不大于1mm的漆包线或有绝缘外皮的导线密绕10圈制成。

线圈直径为6.6±0.5 cm（可用直径6.6 cm左右的易拉罐作为骨架，绕好取下，用绝缘胶带固定即可）。

线圈间的介质为空气。

两个耦合线圈最接近部分的间距定义为D。

阅读器、应答器不得使用其他耦合方式。

二、要求1、基本要求（1）应答器采用两节1.5V干电池供电，阅读器用外接单电源供电。

阅读器采用发光二极管显示识别结果，能在D尽可能大的情况下，识别应答器的有无。

识别正确率≥80%，识别时间≤5秒，耦合线圈间距D≥5cm。

（2）应答器增加编码预置功能，可以用开关预置四位二进制编码。

阅读器能正确识别并显示应答器的预置编码。

显示正确率≥80%，响应时间≤5秒，耦合线圈间距D≥5cm。

2、发挥部分（1）应答器所需电源能量全部从耦合线圈获得（通过对耦合到的信号进行整流滤波得到能量），不允许使用电池及内部含有电池的集成电路。

阅读器能正确读出并显示应答器上预置的四位二进制编码。

显示正确率≥80%，响应时间≤5秒，耦合线圈间距≥5cm。

（2）阅读器采用单电源供电，在识别状态时，电源供给功率≤2W。

在显示编码正确率≥80%、响应时间≤5秒的条件下，尽可能增加耦合线圈间距D。

（3）应答器增加信息存储功能，其存储容量大于等于两个四位二进制数。

装置断电后，应答器存储的信息不丢失。

无线识别装置具有在阅读器端写入、读出应答器存储信息的功能。

（4）其他。

三、评分标准。

2007年全国大学生电子设计大赛湖北赛区二等奖无线识别装置（B题）韩彪黄铃陶文超指导老师邓彬伟（黄石理工学院电气与电子信息工程学院 435003）摘要：本系统在阅读器和应答器两方都采用了低功耗单片机MSP430对数据进行编码和解码。

在应答器方，拨码开关产生的数据经过MSP430编码后由UART1的TX端口发送到发射头的信号输入端；发射头以高频发射管C1815为核心，采用ASK调制方式把编码信息通过耦合线圈发射出去。

在阅读器方，阅读器耦合线圈把从应答器耦合线圈感应到的信号通过9014解调后送LM3558进行整形放大，放大后的信号，通过MSP430单片机UART1的RX端口把数据输入单片机进行解码并显示。

本系统具有能同时达到高识别率、短响应时间和大距离通信。

一、方案论证与比较1.调制方式和载波频率的选择与论证方案一：采用PSK调制方式调制。

这种调制方式的信号在信道上传输时，抗干扰能力强，但是其调制、解调的设备很复杂，也很昂贵，成本较高，故不采用。

方案二：采用FSK调制方式调制。

这种调制方式的信号在信道上传输时，与ASK、 PSK方式相比，抗干扰能力居中，比ASK强，比PSK弱；设备复杂程度也较大，故不采用此方案。

方案三：综合以上两种方案,虽然ASK调制方式的抗干扰能力差,但由于信号采用近距离线圈耦合传输方式，而且结构简单，较容易实现,功耗低，故采用ASK调制方式。

根据实验验证，我们选取6.00 MHz作为载波频率。

信号通过线圈耦合传输性能好。

2.编码与解码电路的选择与论证方案一：采用专用的4位数据编码、解码集成电路。

该电路较容易实现，价格便宜；但考虑到它可能是专用的识别芯片，我们不采用。

方案二：采用单片机作为编码、解码电路。

根据题目要求可知，应答器端应采用低功耗的单片机作为编码电路，我们选取MSP430。

解码单片机选取AT89C52。

二、系统总体方安设计我们设计的无线收发装置系统的总体方框图2-1所示。