基于单片机的FIR电子病历系统设计论文最终稿

Foshan University

本科生毕业设计（论文）

RFID电子病历系统的设计

学 院：电子与信息工程学院 专 业： 电子信息工程 学 号： 学生姓名： 指导教师： （职称）

二〇一四 年 五 月 I

摘 要

RFID是通过无线射频的方式实现非接触双向数据通信并对目标加以识别和获取相关

信息数据的技术。随着技术的日趋成熟，RFID射频识别技术已广泛应用于人们的日常生活、生产的各个领域。 本设计采用stc89c51单片机和MFRC-522射频读写模组（Mifarel卡）设计电子病历系统，系统在stc89c51单片机的控制下实现对Mifarel卡的读／写访问操作，并通过STC89C51单片机与上位机通信。文中，首先对射频识别技术的基本原理、基本应用进行分析，然后详细论述系统设计中STC89C51单片机控制电路、MFRC-522读写器电路的设计原理，上下位机通信原理、数据库的调用原理以及软件实现读写器与mifare1卡的读写原理，其中读写原理包括请求应答、防冲突、选卡片、认证、读／写等功能模块的实现原理。

关键词：RFID射频技术；MF RC522读写器；IC卡；51单片机；电子病历系统 II

Design of RFID Medical Records Electronic Systems LIU Zhi-qiang Abstract RFID(Radio Frequency Identification) is a radio frequency by way of non-contact and two-way data communication objectives are identified and access to information technology-related data. As the technology matures, RFID radio frequency identification technology has been widely used in people's daily life, in all areas of production. This design uses stc89c51 microcontroller and MFRC-522 RFID reader module (Mifarel card) designed electronic medical records system,System implementation under the control of the microcontroller stc89c51 on Mifarel card reading / write access operations, and through STC89C51 SCM and PC communications. Hereinafter, the basic principle of the first radio frequency identification technology, the basic application for analysis, Then discusses in detail the system design STC89C51 MCU control circuit design principles MFRC-522 reader circuit, Upper and lower computer communication theory, invoked the principle of the database and software reader and card reader mifare1 principle, Literacy principles which include a request response, conflict prevention, election card, authentication, read / write, etc. The principle function of the module.

Key words：RFID technology; MFRC522 module; IC card; 51SCM; Electronic Systems; III

目 录 1．研究背景 .................................................................. 1 2. RFID系统设计原理 ......................................................... 2 2.1电子标签 ............................................................... 2 2.2读写器 ................................................................. 2 2.3计算机通信网络 ......................................................... 3 2.4射频识别系统的基本工作流程 ............................................. 3 3. RFID电子病历系统硬件设计 ................................................. 3 3.1 单片机控制电路设计 ..................................................... 4 3.1.1 RS232串口通信电路 ................................................. 5 3.1.2 单片机与读写器通信电路 ............................................. 5 3.2.3 LCD1602显示电路 ................................................... 6 3.3 MFRC-522读写器模块电路设计 ............................................ 6 3.3.1 MFRC-522简介 ...................................................... 6 3.3.2 MFRC-522读写模块电路设计图 ........................................ 8 4.RFID电子病历系统的软件实现 ................................................ 8 4.1建立医疗信息数据库 ..................................................... 9 4.2上位机VB程序设计 ..................................................... 10 4.3 单片机控制的RFID卡读写模块软件实现 ................................... 14 4.3.2读射频卡程序设计 .................................................. 15 4.3.3下位机串口通信程序 ................................................ 16 结论及存在问题 .............................................................. 17 参考文献.................................................................... 18 致谢 ....................................................................... 19 附录1系统作品图 ............................................................ 20 附录2上位机程序 ............................................................ 21 附录3：下位机程序 .......................................................... 26 1

RFID电子病历系统 姓名：刘志强 学号：2010374210 班级：10电子信息工程2班 1．研究背景 RFID射频识别技术是自动识别技术的一种，它通过无线射频的方式实现非接触双向通信，对目标加以识别并获取相应数据。 RFID的核心部件是读写器和电子标签，通过读写器发射的无线电波，可以在相距几厘米到几米的距离内读取电子标签内存中的信息以识别电子标签所代表的物品、器具或人的身份。由于电子标签的存储空间可以有96位以上，因此它彻底的抛弃了条形码技术的诸多限制。RFID技术具有很多突出的优点，如不需要人工干预，不需要直接接触、不需光学可视即可完成信息的而获取及处理；可工作于各种恶劣环境，，稳定可靠，可识别高速运动的物体并可同时识别多个电子标签，操作方便，实现无源免接触操作。在数据方面，除了电子标签的密码保护外，数据部分可用一些书案发实现安全管理，如DES、RSA、DSA、MD5等。读写器与电子标签之间也可互相认证，实现安全通信和存储。RFID射频卡的成本一直在下降。在这样的趋势下，射频识别技术很可能在几年内取代接触式IC卡系统，甚至取代条形码扫描技术。 由于RFID技术的独特优势，该技术逐步被广泛应用于生产、物流、运输、医疗、防伪、跟踪、设备和资产管理等需要收集和处理数据的应用领域。RFID技术在国外发展迅速。在北美、欧洲、大洋洲、亚太地区及非洲南部，RFID技术已经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如：高速公路收费及智能公交系统、生产的自动化及过程控制、车辆识别及防盗、电子票子、物流跟踪管理及监控、仓储及配送管理、邮件的自动分拣系统、门禁保安，动物跟踪及管理、运动计时、防伪等。在我国RFID技术主要应用于公共交通、校园、社保等方面。 与其他智能卡相比较，RFID电子标签拥有很多优势，交易速率快。但安全问题依然存在。电子标签没有裸露的电气接口，同识别设备的数据交换以无线方式进行，具有极大的灵活性和通用性。在给用户带来极大方便的同时，由于电子标签的无线接口向在可识别范围内的任何用户开放，并在电子标签持有者毫无察觉的情况下可能被其他识别设备进行访问，所以给非法入侵造成可乘之机。所以电子标签应该具备先进的数据加密和双向验证密码功能。在某些高机密的应用系统中应采用带CPU的电子标签 在未来的发展中，RFID技术将结合其他技术，由单一识别向多功能识别方向发展，结合现代通信及计算机技术实现跨区域、跨行业的应用。将成为物联网技术及未来信息社会建设的基础技术。随着应用的普及，射频识别系统在性能等各方面会有很大的提高，可以预见未来的射频识别系统将具有一下的技术趋势。1）系统的高频化：由于超高频射频识别系统具有低频系统无可比拟的优点，如识别距离远、无法伪 造、可重复读写、体积小等。因此，随着制造成本的下降，超高频系统的应用会越来越广。此外，由于双频系统具备低、高频的共同优点，所以，双频系统也会有广泛的应用。2）系统的网络化：大的应用场合需要将不同系统（或多个读写器）所采集的数据进行统一的处理。这就需要系统的网络化管理，以实