有源RFID系统中电子标签的设计

港Ｅｌ装卸２００８年第２期（总第１７８期）

有源ＲＦＩＤ系统中电子标签的设计

武汉理工大学物流工程学院郑贤忠曹小华郑文立

摘要：重点介绍基于通用低功耗ＭＳＰ４３０Ｆ２０ＸＸ系列单片机和ｎＲＦ２４ＸＸ系列低功耗射频芯片的有源电子标签的硬件设计、低功耗的实现以及防碰撞算法的解决思路。该有源电子标签适用于港口码头环境下的集装箱远程自动识别，也可用于车辆出入信息采集与控制以及不停车收费系统等有远距离识别与控制需求的系统。

关键词：有源ＲＦＩＤ；防碰撞；低功耗；ｎＲＦ２４Ｌ０１

ＤｅｓｉｇｎｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴａｇｓｉｎＡｃｔｉｖｅＲＦＩＤＳｙｓｔｅｍｓ

ＳｃｈｏｏｌｏｆＬｏｇｉｓｔｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＺｈｅｎｇＸｉａｎｚｈｏｎｇＣａｏＸｉａｏｈｕａＺｈｅｎｇｗｅｎｌｉＡｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｉｓｐａｐｅｒｆｏｃｕｓｅｓｏｎｈａｒｄｗａｒｅｄｅｓｉｇｎｆｏｒｔｈｅａｃｔｉｖｅｔａｇｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｌｏｗｐｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｅｄｓｉｎｇｌｅｃｈｉｐｏｆＭＳＰ４３０Ｆ２０ＸＸｓｅｒｉｅｓａｎｄｔｈｅｒａｄｉｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙｃｈｉｐｏｆｎＲＦ２４ＸＸｓｅｒｉｅｓ，ａｎｄｔｈｅｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｌｏｗｐｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎａｎｄｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆａｎｔｉ—ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ．Ｔｈｅｓｅｋｉｎｄｓｏｆａｃｔｉｖｅｔａｇｓｃａｎｂｅｕｓｅｄａｓａｕｔｏｍａｔｉｃｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｒｅｍｏｔｅｌｙｆｏｒｃｏｎｔａｉｎｅｒｓｉｎｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｆｔｈｅｔｅｒｍｉｎａｌｓ，ａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｓｙｓｔｅｍｆｏｒｒｅｍｏｔｅｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｕｃｈａｓｉｎｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｃｏｌ—ｌｅｃｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｆｏｒｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｔｒａｎｓｉｔａｎｄｔｈｅｔｏｌｌｇａｔｅｉｎｔｈｅｃａｓｅｏｆｖｅｈｉｃｌｅｎｏｎ—ｓｔｏｐｐｉｎｇ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＡｃｔｉｖｅＲＦＩＤ；ａｎｔｉ—ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ；ｌｏｗｐｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ；ｎＲＦ２４Ｌ０１

１硬件的设计

射频识别（ＲＦＩＤ）是一种非接触式的自动识别技术，它可以通过射频信号自动识别目标并获取所需数据。有源ＲＦＩＤ系统根据其有源电子标签是否有接收有效信息功能可分为只读有源ＲＦＩＤ系统和可读写有源ＲＦＩＤ系统，本文设计的有源电子标签为只读型电子标签。只读有源ＲＦＩＤ系统如图１所示，阅读器不需要向电子标签供电，电子标签自带电池。有源电子标签又称为主动标签，当电子标签进入阅读器的工作范围后，电子标签主动地将存储的身份识别码（ＵＩＤ）以电磁波的形式传给阅读器。有源电子标签始终处于激活状态，在有效识别区域内和阅读器发射的射频微波相互作用，具有较远的识别距离。

图１只读有源ＲＦＩＤ系统

有源电子标签主要由控制电路、射频电路以及天线和电池组成。有源电子标签设计的难点在于低功耗和防碰撞算法的实现。由于有源电子标签需要内置电池给控制电路和射频电路供电，为了达到延

２台空调同时出故障而影响岸桥正常作业的情况。这也正是为什么要保证有足够容量的备用空调的原因。３台空调轮换运行，可以使状态不佳的空调在运行过程中被及时发现并安排维修。

以下是空调系统的管理和维护要点：

（１）在电气房中的变频器发热量较大，空调始终处于制冷状态时，应当将屏柜内的空调加热器关闭。空调在制冷时同时除湿，在南方等湿度较大的梅雨季节，可以有效地控制电气房内的湿度，防止设备凝露。

（２）空调的温度设定适当即可，不必低于２５℃。

（３）空调室外机的安装位置需注意，岸桥上安装位置尽量考虑防止阳光的直射。岸桥处于海边或江边，长期风速较高，会经常出现因风力较大而导致室外机风扇堵转或反转。这些都是导致空调故障高发的原因，所以安装适当的遮阳板和挡风板是必要的。

（４）定时安排保养紧固，定时清洗冷凝器、蒸发器、过滤网、换热器，擦除灰尘，防止散热器堵塞。因岸桥工作时振动和摇晃较大，故必须定期对空调接线和各类安装螺丝进行检查和紧固。

屈人才：５１１４６２，广州市南沙经济开发区万倾沙龙穴岛

收稿日期：２００７一ｌＯ—０５

２７

ＰｏｒｔＯｐｅｒａｔｉｏｎ２００８．Ｎｏ．２（ＳｅｒｉａｌＮｏ．１７８）

长使用寿命的目的，它对低功耗要求非常高，所以控制芯片和射频芯片的选型至关重要。

本文设计的有源电子标签硬件结构框图见图２，控制芯片选用ＴＩ公司的ＭＳＰ４３０Ｆ２ＸＸ系列单片机。ＭＳＰ４３０Ｆ２ＸＸ系列芯片是ＴＩ公司专门针对电池供电产品设计的芯片，其功耗较ＭＳＰ４３０Ｆ１ＸＸ系列更低，其最小指令周期为６２．５ｎｓ，是ＭＳＰ４３０Ｆ１ＸＸ系列的一半，其原理与使用方法见文献［１］。基础时钟模块与ＭＳＰ４３０Ｆ１ＸＸ系列不同，它除了有ＬＦＸＴｌＣＬＫ、ＸＴ２ＣＬＫ、ＤＣＯＣＬＫ之外，还有一个片内超低功耗、１２ｋＨｚ的低频振荡器ＶＬＯＣＬＫ。ＭＳＰ４３０Ｆ２ＸＸ具有本低、功耗低、体积小等优点，是有源电子标签设计的首选。本文中的控制芯片选用ＭＳＰ４３０Ｆ２０１２。‘

ＭＳＰ４控３０嚣Ｆ芯片ＭＳＰ４∞３０ＰＵＦ２’０１２）吲ＮＲ射频Ｆ２４Ｘ芯Ｘ萧ＮＲＦ∞２４¨Ｌ０１）俐天线（）ｌ、ｒ—∥Ｉ（

）ｌ、ｒ—∥Ｉ“

电池

图２电子标签的硬件结构

目前工作在全球通行的ＩＳＭ２．４５ＧＨｚ频段可选用的射频芯片有ＮＯＲＤＩＣ公司的ｎＲＦ２４ＸＸ系列射频芯片和ＴＩ的ＣＣ２４ＸＸ／ＣＣ２５ＸＸ系列射频芯片等。虽然ＣＣ２４ｘｘ／ＣＣ２５ｘＸ系列芯片功能较ｎＲＦ２４ＸＸ系列芯片强大，但是其功耗相对较高，而本文设计的有源电子标签功能需求简单，仅需存储一串符合一定通信协议的经过加密的ＵＩＤ提供给阅读器进行识别，但对功耗要求甚高，所以选用ｎＲＦ２４ＸＸ系列射频芯片。ｎＲＦ２４ＸＸ系列芯片包括ｎＲＦ２４０１、ｎＲＦ２４０２、ｎＲＦ２４Ｌ０１。ｎＲＦ２４Ｌ０１是一款新型单片射频收发器件，内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块，其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置。ｎＲＦ２４Ｌ０１功耗低，在以一６ｄＢｍ的功率发射时，工作电流也只有９ｍＡ；接收时，工作电流只有１２．３ｍＡ，比ｎＲＦ２４０１／ｎＲＦ２４０２更低。多种低功耗模式（掉电模式和空闲模式Ｉ、空闲模式Ⅱ），使低功耗设计更方便。ｎＲＦ２４Ｌ０１除了能够实现更低功耗外，空中传输速度达到２Ｍｂｐｓ，有６个数据通道，有载波检测（ＣＤ）功能。另外由于融合了ＥｎｈａｎｃｅｄＳｈｏｃｋＢｕｒｓｔ技术，ｎＲＦ２４Ｌ０１具有自动应答和自动重发等功能，相较于ｎＲＦ２４０１／ｎＲＦ２４０２更适合有源电子标签的设计。

本文设计的２．４５ＧＨｚ有源电子标签接口简图见图３，其中ＬＥＤ发光二极管主要起指示作用，实际产品中可以除去。如果程序设计中仅使用片内时钟，３２．７６８ｋＨｚ晶体也可以除去，这样可以进一步２８降低产品的开发成本。

ＸＩＮ

ＸＯＵＴ

ＭＳＰ４３０Ｆ２０１２

Ｐ１．３

Ｐ１．４

Ｐ１．５

Ｐ１．６

Ｐ１．７

Ｐ１．２

ＣＥ

ＣＳＮ

ＳＣＫ

ＭＯＳｌ

ＭＩＳＯ

ＩＲＯ

图３２．４５ＧＨｚ有源电子标签接口简图

标签小天线属于结构紧凑、低功率无线传输天线。本文中的有源电子标签基于１／４波长单端ＰＣＢ印制天线理论设计雌】。天线直接在ＰＣＢ板上印制，便于同射频电路连接，调试也比较简单，可以通过改变天线的长度来让天线达到谐振点。ＰＣＢ板天线区别于传统单端天线的地方在于它的金属导体是附着在以ＰＣＢ板为基底的材料上的。它有特殊性，金属导体并非处在均匀空气介质中。所以天线长度不等于２．４５ＧＨｚ的１／４波长３０．２ｍｍ，可以借鉴微带线的设计方法来计算单端天线的长度。

ＰＣＢ的设计对ｎＲＦ２４Ｌ０１的整体性能影响很大，在ＰＣＢ设计时，必须考虑到各种电磁干扰问题，注意调整电阻、电容和电感的位置，特别要注意电容的位置。电子标签可以设计成双层板，底层不放置元件，地层、顶层的空余地方都要敷上铜，这些敷铜通过过孔与底层的地相连。在ＰＣＢ中，可尽量多打一些通孔，使顶层和底层的地能够充分接触。直流电源及电源滤波电容要尽量靠近ｎＲＦ２４Ｌ０１的ＶＤＤ引脚。

设计过程中，为了达到最优化、高性能，天线的设计可以结合史密斯圆图进行阻抗匹配分析，电子标签的高频电路设计可以结合ＡＤＳ２００５射频电路仿真软件进行分析。电池选用３．３Ｖ额定容量为５５０ｍＡｈ的ＣＲ２４５０钮扣电池。

２软件的设计

目前没有２．４５ＧＨｚ有源ＲＦＩＤ系统的通信协议标准，有源电子标签的通信协议设计可以参考ＩＳ０１８００—４和ＩＳ０１８００—７标准。ｎＲＦ２４Ｌ０１的工作原理见文献［３］。

ｎＲＦ２４Ｌ０１可以通过ＳＰＩ接口与控制芯片ＭＳＰ４３０Ｆ２０１２进行数据交换，ＭＳＰ４３０Ｆ２０１２没有标准的ＳＰＩ接口，但是提供了ＵＳＩ接口与具有ＳＰＩ接口的芯片通信，ｎＲＦ２４Ｌ０１芯片的配置是通过ＣＥ、

港１２１装卸２００８年第２期（总第１７８期）

ＣＳＮ、ＭＯＳＩ、ＳＣＫ来完成的，ＭＳＰ４３０Ｆ２０１２与ｎＲＦ２４Ｌ０１接口连接见图３。本文介绍的有源电子标签只具有发射功能，初始化的过程中关闭自动重发功能，只采用Ｐｉｐｅ０通道与阅读设备通信，２个字节的ＣＲＣ校验，地址宽度为４个字节，发射功率为０，空中传输速率为１Ｍｂｐｓ。ｎＲＦ２４Ｌ０１的初始化程序如下：

｛

ＰＳＯＵＴ＆＝一ＣＥ：

ＳＰＩ—ＲＷ—Ｒｅｇ（ＷＲＩＴＥ—ＲＥＧ＋ＣＯＮＦＩＧ，．Ｏｘｆｅ）；

ＳＰＩ—ＲＷ—Ｒｅｇ（ＷＲＩＴＥ—ＲＥＧ＋ＥＮ—ＡＡ，０ｘ００）；

ＳＰＩ—ＲＷ—Ｒｅｇ（ＷＲＩＴＥ—ＲＥＧ＋ＥＮ—ＲＸＡＤＤＲ，Ｏｘ０１）；

ＳＰＩ—ＲＷ—Ｒｅｇ（ＷＲＩＴＥ—ＲＥＧ＋ＳＥＴＵＰ—ＡＷ，０ｘ１０）；

ｖｏｉｄＩｎｉｔ—ｎＲＦ２４Ｌ０１（ｖｏｉｄ）

ＳＰＩ—ＲＷ—Ｒｅｇ（ＷＲＩＴＥ—ＲＥＧ＋ＳＥＴＵＰ＿ＲＥＴＲ，Ｏｘ００）；

ＳＰＩ—Ｒｗ—Ｒｅｇ（ＷＲＩＴＥ—ＲＥＧ＋ＲＦ—ＣＨ，０ｘ１０）；

ＳＰＩ—ＲＷ—Ｒｅｇ（ＷＲＩＴＥ—ＲＥＧ＋ＲＦ—ＳＥＴＵＰ，０ｘ０７）；

ＳＰＩ—Ｗｒｉｔｅ—Ｂｕｆ（ＷＲＩＴＥ—ＲＥＧ＋ＴＸ—ＡＤＤＲ，ＴＸ—ＡＤ－ＤＲＥＳＳ，ＴＸ—ＡＤＲ—ＷＩＤＴＨ）；

ＳＰＩ—ＲＷ—Ｒｅｇ（ＷＲＩＴＥ—ＲＥＧ＋ＲＸ—ＰＷ—Ｐ０，ＴＸ—ＰＬＯＡＤ—ＷＩＤＴＨ）；

ＳＰＩ—Ｗｒｉｔｅ—Ｂｕｆ（ＷＲＩＴＥ—ＲＥＧ＋ＲＸ—ＡＤＤＲ—ＰＯ。ＴＸ＿ＡＤ—ＤＲＥＳＳ，ＴＸ—ＡＤＲ—ＷＩＤＴＨ）；

ＰＳＯＵＴＩ＝ＣＥ；

｝

其中，ＳＰＩ—ＲＷ—Ｒｅｇ（ＢＹＴＥｒｅｇ，ＢＹＴＥｂｙｔｅ）；ＳＰＩ—Ｗｒｉｔｅ—Ｂｕｆ（ＢＹＴＥｒｅｇ，ＢＹＴＥ母ｐＢｕｆ，ＢＹＴＥｂｙｔｅｓ）函数分别为写字节和写字符串函数。

３防碰撞算法的实现

ＲＦＩＤ技术的核心之一是防碰撞技术。ＲＦＩＤ技术中常用的防碰撞算法有ＡＬＯＨＡ算法和二进制搜索算法。这两种算法又分别有多种分支，ＡＬＯＨＡ算法有时隙ＡＬＯＨＡ算法、动态时隙ＡＬＯＨＡ算法等。本文设计的有源电子标签采用简洁、有效的随机延迟算法，也就是纯ＡＬＯＨＡ算法。

本文设计的有源电子标签为只读电子标签，采用标签先发言方式，不管电子标签是否在阅读器的识别范围内，电子标签都随机地发送唯一的经过加密的ＵＩＤ。当电子标签进入阅读器的识别范围时。ＵＩＤ号就被接收并解密后传输到与其连接的计算机或其他设备上。不管电子标签是否被识别，都会随机地退避一段时间，该退避时间是电子标签在（０，ｒ）范围内随机产生的随机数，由于随机数的不同。避开了冲突。这里假设电子标签的退避时间服从（０，Ｔ）之间的均匀分布。退避区间也是需要好好选

择的，如果退避区间太大，识别电子标签所需要的时间会很长，不利于高速运行状态下的识别；如果退避区间很小，识别电子标签所需要的时间也不一定少，因为区间小会导致碰撞的机率大，需要退避的次数就多。利用ＯＰＥＮＥＴ软件仿真的结果是，最优的退避区间为２００—３００ｍ８，考虑到低功耗设计的需要，应使退避区间尽可能的长而且不影响防碰撞性能。

加密算法种类很多，本文设计的有源ＲＦＩＤ系统基于多项式加密算法，这种算法简洁、实用，满足实际需求的前提下降低了硬件和软件的设计成本。本文设计的２．４５ＧＨｚ有源ＲＦＩＤ电子标签系统工作流程图见图４。

系统的初始化

装载加密后的ｌＤ

进入中断程序

（低功耗ＬＰＭ３模式、延时）

（定时到退出中断程序）

发送加密后的ｆＤ一次

碰撞？Ｙ

——————／

山Ｎ

完成

图４软件系统流程图

４结语

２．４５ＧＨｚ有源ＲＦＩＤ系统是ＲＦＩＤ应用技术领域的一个新种类。这类电子标签具有功耗低、信息存取量大、可识别距离远、防碰撞性能好、可在恶劣环境下工作、可在高速运行状态下进行识别等优越性能，近两年在国内受到了很大的重视。笔者设计的这种有源电子标签外形美观，功耗小，防碰撞性能良好，识别距离为３０ｍ以上。该产品可以应用于集装箱远程自动识别、车辆出入信息采集与控制、不停车收费以及煤矿工人区域定位等系统。

参考文献

［１］ＴｅｘａｓＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（ＴＩ）．ＭＳＰ４３０Ｆ２ＸＸｆａｍｉｌｙｕｓｅｒ’８ｇｕｉｄｅ．２００６．

’［２］ＮＯＤＩＣ．１／４ｐｒｉｎｔｅｄｍｏｎｏｐｏｌｅａｎｔｅｎｎａｆｏｒ２．４５ＧＨｚ．２００６．

［３］ＮＯＤＩＣ．ｎＲＦ２４Ｌ０１ＳｉｎｇｌｅＣｈｉｐ２．４ＧＨｚＴｒａｎｓｃｅｉｖｅｒＰｒｏｄｕｃｔＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ（Ｒｅｖｉｓｉｏｎ２．０）．２００７．

郑贤忠：４３００６３，武汉市武昌区和平大道１０４０号

收稿日期：２００７一０９一０５

２９

有源RFID系统中电子标签的设计

作者：郑贤忠， 曹小华， 郑文立， Zheng Xianzhong， Cao Xiaohua， Zheng wenli

作者单位：武汉理工大学物流工程学院

刊名：

港口装卸

英文刊名：PORT OPERATION

年，卷(期)：2008，""(2)

被引用次数：1次

参考文献(3条)

1.MSP430F2XX family user's guide 2006

2.NODIC l/4 printed monopole antenna for 2.45 GHz 2006

3.NODIC nRF24L01 Single Chip 2.4 GHz Transceiver Product Specification(Revision 2.0) 2007

相似文献(10条)

1.期刊论文唐力坚.孙志锋.TANG Li-jian.SUN Zhi-feng有源RFID系统的防碰撞算法设计-江南大学学报(自然科学版)2008,7(6)

为了提高有源射频识别系统的防碰撞性能,提出了利用哈希算法为电子标签分配惟一的时隙与读写器进行通信的新算法.测试结果表明,该算法能够有效地解决有源射频识别系统中多个电子标签与读写器通信时产生的的碰撞问题,可适用于电子标签总数量大致固定的场合.

2.会议论文王渝.宋学青.佟云峰.李玉惠.杨鹏云基于CC2500的有源RFID系统的防碰撞算法设计2009

论文提出了一种基于CC2500射频芯片的低成本2.45GHz RFID系统防碰撞算法设计方案.分别从CC2500的硬件功能及软件实现2方面，利用地址检查与空闲信道评估功能相结合的方法设计RFID系统中有源标签的防碰撞算法，实现多标签识别的功能.

3.学位论文向常洲有源RFID的设计及其在仓储管理中的应用2007

本文对有源RFID的设计及其在仓储管理中的应用进行了研究。主要内容如下：

1)设计并实现了有源RFID标签的硬件电路，对接口电路、电源电路和PCB与天线的设计进行了深入的研究。

2)构建了由有源RFID标签组成的无线通信网，重点研究了无线数据帧格式、信道编码算法和防碰撞算法；该网络在拓扑结构上采用了基于位置区域划分的正六边形结构，在路由上采用了以静态中继为主、动态中继为辅的中继查找表算法。

3)完成了以计算机为平台的仓储信息系统软件的设计与实现。

4.会议论文郭跃.耿淑琴.高国.吴武臣高效防碰撞的RFID系统设计2007

RFID系统广泛应用于工业自动化、商业自动化和交通运输控制管理等众多领域。当多个标签同时处于同一个通信信道时,数据碰撞致使阅读器无法正确识别标签,这是RFID系统的一个很严重的问题。为解决这一问题，很多RFID系统应用帧时隙ALOHA算法。帧时隙ALOHA算法简单易行,在较少标签数时性能很好,但随着标签数的增加,识别标签所需的时隙数会随之指数性增大因而导致系统效率下降。提出了一种改进的防碰撞算法,将阅读器跳频轮询技术和标签分频技术与帧时隙ALOHA算法相结合,降低了标签的碰撞几率,减少了识别时间,提高了识别效率。和帧时隙ALOHA算法相比,改进算法明显降低了所需时隙数随标签数的增加率。该算法已经成功地应用于433MHz有源RFID系统,并有效的降低了标签的碰撞概率。

5.学位论文郑贤忠基于有源RFID技术的车辆识别与控制终端系统研究2008

随着我国经济建设事业的发展，汽车拥有量的急剧增加，对车辆管理水平的要求将越来越高。目前，我国的车辆识别的主要方式有：一是人工判别型，即通过人来观察车辆的标识。如车辆的大小、类型和车牌来确定和记录车辆的信息。二是仪器判别型，即通过测量车辆的重量和外型大致判断出车辆的类型。这两种判别方式工作效率低下，显然不再适应大量的车辆的判别和人们快节奏的工作和生活。

本课题结合我国车辆管理的信息化、集成化、智能化发展的需求，采用有源RFID技术，研究开发了一种基于有源RFID技术的车辆智能管理与控制系统硬件平台，实现了车辆出入道闸过程中的信息采集以及不停车通行的自动化控制与管理。

在课题进展过程中，研究了电子标签的低功耗，防碰撞算法等有源RFID应用于车辆智能管理与控制的关键技术，并集成应用于智能道闸控制系统的研制中。

本论文的主要工作内容包括以下几个部分：

1．首先，介绍了RFID技术的研究背景，综述了当前RFID技术的国内外现状，说明了该研究课题的来源，明确了本论文的出发点和主要工作内容； 2．总结RFID技术理论，为接下来的研究与设计工作提供理论基础与指导思想；

3．基于有源RFID技术的车辆识别与控制系统功能需求分析；

4．基于有源RFID技术的车辆识别与控制系统硬件平台设计，包括读写器和电子标签以及智能道闸控制器的芯片选型与原理图设计，PCB板的设计

，其中要解决电磁兼容性问题和低功耗问题，采用窃电技术实现串口供电；

5．系统软件的设计，通信机制的建立；

最后，在总结全文工作的基础上，对进一步研究提出了建议和展望。

6.期刊论文田友同.TIAN You-tong一种具有防碰撞功能的RFID系统设计实例-信息技术2009,""(5)

防碰撞技术是RFID系统的关键技术之一,MCRF250无源RFID芯片具有防碰撞功能,采用基于FSK脉冲调制方式的碰撞检测方法,通过软、硬件设计,可以构建一个具有防碰撞功能的简单的RFID系统.

7.学位论文吴亮自定义协议有源电子标签的研究与实现2010

射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID)是一种非接触的自动识别

技术，它的原理是利用射频信号的空间耦合或反射的传输特性，对物体进行自动识别。

RFID技术被认为是21世纪十大重要技术之一，在销售物流、车辆管理、公共安全等

多个领域有着广泛的应用前景。

无源RFID的研究和开发已经较为成熟，近年来有源RFID设备的研制逐渐成为

研究的热点。相比无源RFID标签，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，因此在远距离RFID系统如冷链物流等应

目前有源电子标签面临的难题主要有两个：为了降低功耗，有源标签一般采用单

向发送ID的工作方式，功能比较单一；有源RFID的标准制定工作滞后，至今未制

定出2.4G频段上有源RFID标签的国际标准。

针对以上两方面问题，论文基于nRF24LE1芯片进行了有源电子标签的硬件设

计，并参照ISO 18000-7标准设计了一套可实现自定义通信协议，定义了RFID读写

器与有源标签通信规则，并在基于nRF24LE1芯片设计的有源电子标签上进行调试实

现。论文主要工作如下：

(1)对RFID工作原理及其关键技术：防碰撞算法和认证算法进行了简单的研

究介绍。

(2)基于nRF24LE1芯片设计了一款低功耗有源电子标签。

(3)结合nRF24LE1芯片的特性，并参照ISO 18000-7标准自定义了一套指令

功能比较丰富的有源RFID通信协议，在自定义通信协议中集成了低功耗机制、防碰

撞机制和认证机制，论证了自定义通信协议的可实现性。

(4)设计了一套基于跳频轮询的分组ALOHA防碰撞机制，并对其性能进行了

分析。

(5)针对有源标签的功耗问题进行了研究，设计了一套低功耗机制并实现。

(6)进行了标签程序调试，总结了工作中的不足，并对下一步工作进行了展望。

关键词：RFID；有源标签；防碰撞算法；低功耗；通信协议

8.期刊论文王新锋.刘建国.刘胜利.王寅龙.WANG Xin-feng.LIU Jian-guo.LIU Sheng-li.WANG Yin-long无源

RFID系统中推断式二进制搜索算法-军械工程学院学报2008,20(2)

在现有的RFID标准中,一般标签ID都由几个不同含义区间组成.针对这种特点,提出推断式二进制防碰撞算法:在识别每个区间段的ID时,利用某个特定读写器中的前缀库推断该区间段各个位的取值,以便减少待识别标签ID的位数.同时,通过调整参数μ,可以对系统可靠性进行控制.仿真实验表明,在没有新前缀出现的情况下,推断式二进制防碰撞算法能够将QT算法的识别速度提高3倍、标签平均响应次数降低3/4.

9.学位论文张鼎远距离RFID网络控制器的设计及实现2008

射频识别(Radio Frequency Identification)技术是一种利用无线信道实现数字双向通信的自动识别技术。RFID技术因其具有抗恶劣环境强、非接触识别等特点，被广泛的应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理、防伪等众多领域。

RFID技术在国外的应用已经越来越普及，特别是自动化识别系统在生产制造过程中的推广使用。一项由麻省理工学院和IBM针对自动化识别系统与新型射频识别技术在目前企业使用现状的调查表明，早在2006年年底，绝大多数的生产制造型企业已经应用了自动化识别系统或者相关技术，射频识别技术将成为未来企业提高自身核心竞争力的有力工具。RFID技术在国内的应用尚处于示范试点阶段。而作为我国重要经济支柱的生产制造业，经济快速增长的需求与企业相对落后的生产和管理方式产生了矛盾。因此，如何利用先进的数字信息技术对我国传统的生产和管理模式进行改造，快速提升生产过程控制和供应管理的自动化、信息化水平成为当前急需解决的关键问题。

本文研究将RFID技术应用于工业自动化生产制造流程中，设计及实现一种低成本低功耗的新型远距离RFID网络控制器，目的在于解决工业现场大量底层数据的采集速度慢及处理不及时等问题，并提出了将RFID网络控制器与企业内部管理网络进行信息化集成的应用体系结构，方便企业的生产和管理，提高生产效率。

本控制器的设计结合了RFID技术、嵌入式技术以及网络互联技术。为了使控制器具有良好的可扩展性及可重构性，采用了RFID读写模块与嵌入式网络控制平台分离设计的方法。本文首先完成了2.45GHz远距离RFID读写模块及有源标签的硬件及驱动设计，并对多标签防碰撞技术进行了重点研究，利用有源RFID系统的特性，提出了一种频分和时分技术相结合的双层防碰撞技术；接着利用ARM7和uClinux组成了系统的网络控制平台，并实现了平台的以太网络通信功能；最后设计了PC网络通信模块，用于RFID网络控制器系统的测试与性能分析。

10.期刊论文马倩.时良平.周立宏.MA Qian.SHI Liang-ping.ZHOU Li-hong ISO 18000-6C标准的防碰撞算法研究

-计算机应用2008,28(z2)

为了解决超高频频段下的无源RFID标签批量识别时的多标签碰撞问题,在时隙随机算法的基础上,提出了一种新的方法.该方法采用随机计数器值Q这个重要参数分析算法结果,通过改变Q值从而改变每个识别周期系统能识别的标签个数.选择恰当的Q值在识别时间和识别标签数之间找到平衡点,得到算法的优化.

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第1节 电子系统设计的发展趋势

(1) 电子系统设计的发展主要受以下两个技术的推动： 微电子技术——使得硅片单位面积上集成的晶体管数目越来越多。 计算机技术——软硬件技术的发展推动EDA技术的发展。 (2) 集成电路设计都是从器件的物理版图设计入手 EDA技术发展的推动 (3) 出现集成电路单元库，集成电路设计进入逻辑级，极大地推动IC产业的发展。 电子系统是IC之间通过PCB板等技术进行互联来构成的。PCB板上IC芯片之间连线的延时、PCB板的可靠性、PCB板的尺寸等因素，会对系统的整体性能造成很大的限制。 由IC互联构成的嵌入式系统设计 (4) IC互联构成的系统 (设计和工艺EDA技术 ) SOC——片上系统 SOC是指将一个完整产品的功能集成在一个芯片上或芯片组上。 SOC从系统的整体角度出发，以IP (Intellectual property)核为基础，以硬件描述语言作为系统功能和结构的描述手段，借助于以计算机为平台的EDA工具进行开发。由于SOC设计能够综合、全盘考虑整个系统的情况，因而可以实现更高的系统性能。SOC的出现是电子系统设计领域内的一场革命，其影响将是深远和广泛的。 由SOC构成嵌入式系统设计:

IC：集成电路。 ASIC：专用集成电路。 通用集成电路：FPGA、CPLD等。 SOC：属于专用集成电路。 （1）SOC： 它是指将一个完整产品的各功能集成在一个芯片中，可以包括有CPU、存储器、硬 件加速单元（AV处理器、DSP、浮点协处理器等）、通用I/O（GPIO）、UART接口和模 数混合电路（放大器、比较器、A/D、D/A、射频电路、锁相环等），甚至延伸到传感器、 微机电和微光电单元。（如果把CPU看成是大脑，则SOC就是包括大脑、心脏、眼睛和 手的系统。） SOC系统的构建一个重要特性： 使用可重用的IP来构建系统。可以缩短产品的开发周期，降低开发的复杂度。可重 复利用的IP包括元件库、宏及特殊的专用IP等，如通信接口IP、输入输出接口IP；各家 开发商开发的微处理器IP，如ARM公司的RISC架构的ARM核。SOC嵌入式系统就是微 处理器的IP再加上一些外围IP整合而成的。SOC以嵌入式系统为核心，集软、硬件于一体，并追求最高的集成度，是电子系统设计追求的必然趋势和最终目标，是现代电子系统 设计的最佳方案。SOC是一种系统集成芯片，其系统功能可以完全由硬件完成，也可以由 硬件和软件协同完成。目前的SOC主要指后者。 SOC存在的问题： SoC初衷很好，但现实中却缺乏好的解决方案。由于是基于ASIC实现SoC系统，设 计周期长、费用高昂、成功率不高而且产品不能修改显得系统的灵活性差，往往使得学术 科研机构、中小企业难以承受。但是SoC以系统为中心、基于IP核的多层次、高度复用，可实现软硬件的无缝结合，综合性高。 （2）片上可编程系统(SoPC—System on a Programmable Chip)

rfid电子标签系统

rfid电子标签系统 RFID (Radio Frequency Identification)标签俗称电子标签，也称应答器(tag, transponder),它是是一种利用射频通信实现的非接触式自动识不技术(通称RFID技术)。RFID标签具有体积小、容量大、寿命长、可重复使用等特点，可支持快速读写、非可视识不、移动识不、多目标识不、定位及长期跟踪治理。 最差不多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,每个标签具有唯独的电子编码,高容量电子标签有用户可写入的储备空间，附着在物体上标识目标对象； 阅读器(Reader):读取(有时还能够写入)标签信息的軽，可设计 为手持式或固定式； 天线(Antenna)在标签和读取器间传递竝信号。 数据储备：与传统形式的标签相比，容量更大(lbit—1024bit), 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，可多目标识不、运动识不。 超高频标签的工作频率在860MHZ—960MHZ之间，可分为有源标签与无源标签两类。工作时，射频标签位于阅读器天线辐射场的远场区内，标签与阅读器之间的耦合方式为电磁耦合方式，阅读器天线辐射为无源标签提供射频能量，将无源标签唤醒，相应的射频识不系统阅读距离一样大于1米，典型情形为4米一一6米，最大可达10米以上。

电子标签的特性 数据储备：与传统形式的标签相比，容量更大。 （lbit—1024bit）,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，可多目标识不、运动识不。 使用方便：体积小，容易封装，能够嵌入产品内。 安全：专用芯片、序列号惟一、专门难复制。 耐用：无机械故障、寿命长、抗恶劣环境。 RFID射频识不是一种非接触式的口动识不技术,它通过射频信号自动识不目标对象并猎取相关数据，识不工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识不高速运动物体并可同时识不多个标签，操作快捷方便。 RFID技术的差不多工作原理并不复杂：标签进入磁场后,接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的业发送出储备在芯片中的产品信息（PassiveTag,无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（ActiveTag,有源标签或主动标签）；解读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。 RFID（射频识不）系统由两部分组成：读/写单元和电子收发 器。阅读器通过天线发出电磁脉冲，收发器接收这些脉冲并发送己储备的信息到阅读器作为响应。实际上，这确实是对储备器的数据进行非接触读、写或删除处理。 从技术上来讲，"智能标签”包含了包括具有RFID射频部分和一个超薄天线环路的RFID芯片的RFID电路，那个天线与一个塑赴薄片一

电子系统综合设计报告

电子系统综合设计报告 姓名： 学号： 专业： 日期：2011-4-13 南京理工大学紫金学院电光系

摘要 本次课程设计目的是设计一个简易温度控制仪，可以在四联数码管上显示测得的温度。主要分四部份电路：OP07放大电路，AD转换电路，单片机部分电路，数码管显示电路。设计文氏电桥电路，得到温度与电压的关系，通过控制电阻值改变温度。利用单片机将现在温度与预设温度进行比较，将比较结果在LED数码管上显示，同时实现现在温度与预设温度之间的切换。 关键词放大电路转换电路控制电路显示

目录 1 引言 (4) 1．1 系统设计 (4) 1.1.1 设计思路 (4) 1.1.2 总体方案设计 (4) 2 单元模块设计 (5) 2.1 各单元模块功能介绍及电路设计 (5) 2.1.1 温度传感器电路的设计 (5) 2.1.2 信号调理电路的设计 (5) 2.1.3 A/D采集电路的设计 (5) 2.1.4 单片机电路 (6) 2.1.5 键盘及显示电路的设计 (6) 2.1.6 输出控制电路的设计 (6) 2.2元器件的选择 (6) 2.3特殊器件的介绍 (7) 2.3.1 OP07A (7) 2.3.2 ADC0809 (7) 2.3.3 ULN2003 (9) 2.3.4 四联数码管（共阴） (9) 2.4各单元模块的联接 (10) 3.1开发工具及设计平台 (11) 3.1.1 Proteus特点 (11) 3.1.2 Keil特点 (11) 3.1.3 部分按键 (12) 4 系统测试 (17) 5 小结和体会 (20) 6 参考文献 (21)

1 引言 电子系统设计要求注重可行性、性能、可靠性、成本、功耗、使用方便和易维护性等。总体方案的设计与选择：由技术指标将系统功能分解为:若干子系统，形成若干单元功能模块。单元电路的设计与选择：尽量采用熟悉的电路，注重开发利用新电路、新器件。要求电路简单，工作可靠，经济实用。 1．1 系统设计 1.1.1 设计思路 本次实验基于P89L51RD2FN 的温控仪设计采用Pt100温度传感器。 1.1.2 总体方案设计 热敏电阻测温调理电路 设计要求 1.采用Pt100温度传感器，测温范围 -20℃ --100℃； 2.系统可设定温度值； 3.设定温度值与测量温度值可实时显示； 4.控温精度：±0.5℃。 设定输入 单片机 LED 显示 控制输出 双向可 控硅 继电器 控制 对象 风扇 信号调 理电路 A/D 采集 电路 加热丝 传

RFID电子标签种类大全

创羿CY-RAT按键卡式电子标签 产品介绍 按键卡式电子标签采用特殊材质，设计简洁，任何携带者都将感到十分舒适。在卡式标签上设计有按键，可一键报警，当按键报警后，标签设有LED指示灯和蜂鸣器，增加了提示报警效率，标签内设温湿度监测传感器，可以监测室内的温湿度，可以做成双频人员定位卡，双频卡可以精准人员定位范围，该产品具有超低功耗、电池可拆卸可充电，使用寿命长，平均成本低，免维护，并且对人体安全、健康，无电磁辐射污染，使用更安全等突出特点。卡式按键电子标签配合读写设备，能完成对人员的自动识别和合法身份的免打扰自动排查。卡式按键电子标签以其卓越的性能、可靠性和高性价比为客户提供了成功的解决方案。 产品功能 按键功能：紧急呼叫、讯号传输、开关 振动侦测功能 LED指示与蜂鸣器 内置温湿度传感器，可侦测室内温湿度 温湿度超标提示报警 产品参数 识别距离： 0～ 200米 识别速度： 200公里 / 小时 识别方式：全向识别 工作频段：双频2.4 GHz ～ 2.5GHz或13.56MHZ （双频可选配） 温度监测范围：－40℃～125℃/ 湿度监测范围：5%RH—95%RH（无凝露） 使用寿命：经多次、长时间测试，电池试用寿命为2年到4年，电池可更换 位无码率：10-9 功耗标准：平均工作功率为微瓦级 通讯速率：双向1024Kbit/s 通信机制：基于时分多址和码分多址同步通信机制 安全性：加密计算与安全认证，防止链路侦测 封装特性：PC工程塑料，抗高强度跌落与振动 环境特性：工作温度－20℃～60℃ 工作湿度5～95％ 可靠性：防浸泡防冲击，满足工业环境要求 尺寸： 84*54*7MM 安装方式：粘链或吊扣 产品特征 工作模式 标签采用“主动方式“进行工作。发射频次如有需要可进行调整。标签内部采用高能扣式锂电池，容量可选。标准环境下，电池提供的能量可以保证标签连续工作2～4年。 识别距离与识别速度 该“主动式”定位电子标签可与公司的多款读写器配合工作，在具体应用中，信号强度和识别距离具有非常突出的特性。在良好的可视环境下，识别距离可以稳定的达到200米。 当用户对最大识别距离的长短有不同要求或应用环境比较复杂时，可以选择使用不同信号强度的读写器，并可通过应用软件调节读写器的灵敏度来达到所需的识别距离。 读写器能够同时稳定读取200张以上的有源电子标签，识别准确率99.999%；在极短的时间内可以确保全部识别不漏读。 通讯安全 有源电子标签与配套的读写器进行通讯时，使用特殊通讯协议，对设备的合法性进行校验，为防数据破解而研发了缜密的加密算法，确保通讯过程数据安全。 可靠工作 产品充分考虑了防雷、防水、防冲击等工业环境应用要求；生产过程严格依照ISO9001质量标准进行多环节质量检测，确保用户拿到的产品充分满足性能要求。应用领域 工厂、医院、会议人员定位系统； 监狱、精神病院等行业人员实时定位监管系统； 监控区域、展区、游乐场所人员实时定位系统； 重要会议和活动的特殊人员安全管理系统； 电信、科研、军事、金融、体育、纺织、医疗等机构的资产监控与仓储管理等； 贵重、涉密资产实时监控、定位管理、进出控制等。

电子系统设计报告

课程设计实践报告 一、课程设计的性质、目的与作用 本次电子系统设计实践课程参照全国大学生电子设计模式，要求学生综合利用所学的有关知识，在教师的指导下，分析和熟悉已给题目，然后设计系统方案、画原理图及PCB、软件编程，并做出课程设计报告。因此，在设计中，要求学生应该全面考虑各个设计环节以及它们之间的相互联系，在设计思路上不框定和约束同学们的思维，同学们可以发挥自己的创造性，有所发挥，并力求设计方案凝练可行、思路独特、效果良好。 本课程设计的目的是为了让学生能够全面了解电子电路应用系统的整个设计过程，逐步掌握系统开发的以下相关技术： (1)熟悉系统设计概念； (2)利用所学数电、模拟电路知识，设计电路图； (3)利用PROTEL软件画原理图及PCB； (4)熟悉系统项目设计报告填写知识； （5）培养团队合作意识。 通过本课程设计，有助于学生更好地了解整个课程的知识体系，锻炼学生实际设计能力、分析和思考能力，使其理论与实践相结合，从而为后续课程的学习、毕业设计环节以及将来的实际工作打好坚实的基础。 二、课程设计的具体内容 电子系统设计实践课程就是锻炼学生系统设计、分析和思考能力，全面运用课程所学知识，发挥自己的创造性，全面提高系统及电路设计、原理图及PCB 绘画等硬件水平和实际应用能力，从而体现出电子系统设计的真谛。下面是各个设计阶段的具体内容。 1．系统方案认识 根据所设定的题目，能够给出系统设计方案与思路

题目：信号发生器产生电路，请设计一个能产生正弦波、方波及三角波电路，并制作原理图，然后阐述其原理。 基本原理： 系统框图如图1所示。 图1 低频信号发生器系统框图 低频信号发生器系统主要由CPU、D/A转换电路、基准电压电路、电流/电 压转换电路、按键和波形指示电路、电源等电路组成。 其工作原理为当分别按下四个按键中的任一个按键就会分别出现方波、锯齿 波、三角波、正弦波，并且有四个发光二极管分别作为不同的波形指示灯。2、各部分电路原理 (1)DAC0832芯片原理 ①管脚功能介绍（如图5所示） 图5 DAC0832管脚图 1) DI7～DI0：8位的数据输入端，DI7为最高位。

基于RFID的仓库管理系统设计

摘要 存储作为物流系统的一部分，它在原产地、消费地，或者在这两地之间存储管理物品，并且向管理者提供有关存储物品的状态、条件和处理情况等信息。从物流发达国家来看，仓储在物流战略中的重要性日益提高，在物流管理中占据着核心的地位，并己成为供应链管理的核心环节。供应链环境下的仓储管理涉及大量各类型的产品，同时对应的业务和结构比较复杂，对信息的准确性和及时性要求非常高。目前，仓储管理通常使用条码标签或是人工仓储管理单据等方式。但是条码的许多方面容易造成人为损失，使得现在国内的仓储管理始终存在着缺陷。射频识别(RFID)技术是在无线电技术基础上，利用射频信号对静止或移动的物体进行自动识别和数据交换的技术。RFID技术的优点使其在物料跟踪、运载工具和货架识别等要求非接触数据采集、交换和频繁改变数据，具有很大的发展潜力与前景。本文针对传统的物流仓储管理存在的缺陷，利用RFID技术来解决传统物流仓储管理存在的问题，满足当前物流仓储管理的需要。 关键字：RFID,智能存储,信息技术

前言 物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：第一， 物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物 联网的定义是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器 等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 射频技术（RFID）是一种世界上较为领先的自动识别技术，RFID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，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标签，操作快捷方便。RFID是一种突破性的技术："第 一，可以识别单个的非常具体的物体；第二，其采用无线电射频，可以透过外部材料读取数据；第三，可以同时对多个物体进行识读。此外，储存的信息量也非常大。目前该技术广范应用于以下领域，如身份识别、防伪、大型设备固定资产管理、药品物流识别、档案、车辆管理等诸多领域。 最基本的RFID系统由三部分组成：A、标签（有、无源）：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；B、读写器：读取（可以写入）标签信息的设备；C、天线：在标签和读取器间传递射频信号。

电子标签系统设计方案

电子标签系统设计方案 RFID技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息，或许主动发送某一频率的信号;解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。 目录 1.电子标签系统的核心技术 2.电子标签系统的发展前景 3.电子标签系统的应用范围 1.电子标签系统的核心技术 RFID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，识别工作无须人工干预，可工作于各种低劣环境。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。RFID电子标签是一种突破性的技术：“第一，

可以识别单个的非常具体的物体，而不是像条形码那样只能识别一类物体;第二，其选用无线电射频，可以透过外部材料读取数据，而条形码必须靠激光来读取信息;第三，可以同时对多个物体进行识读，而条形码只能一个一个地读。另外，储存的信息量也非常大。” 2.电子标签系统的发展前景 我国在政府在1993年制定的金卡工程实施计划及全国范围的金融卡网络系统的10年策划，是一个旨在加速推动我国国民经济信息化进程的重大国家级工程。由此各种自动识别技术的发展及应用十分迅猛。现在，射频识别技术做为一种新兴的自动识别技术，也将在中国很快地普及，可以说、我国射频识别产品的市场是十分巨大的，举一个例子来说明，使用射频识别技术的不停车高速公路自动收费系统是将来的发展方向，人工收费包括IC卡的停车收费方式也终将被

淘汰。随着经济交流、旅游的发展、我国的高速公路发展势头十分强劲、对自动收费系统的需要会日益增长、我国的国土面积大、公路多、车辆多，估计在将来十年内将有数十亿元的需要。 3.电子标签系统的应用范围 1、防伪通过扫描，详尽的物流记录就生成了。 2、生产流水线管理电子标签在生产流水线上可以方便准确地记录工序信息和工艺操 作信息，满足柔性化生产需要。对工人工号、时间、操作、质检结果的记录，可以完全实现生产的可追溯性。还可防止生产环境中手写、眼看信息造成的错误。3、仓储管理将RFID系统用于智慧仓库货物管理，有效地解决了仓储货物信息管理。对于大型仓储基地来说，管理中心可以实时了解货物位置、货物存储的状况，对于提升仓储效率、反馈产品信息、指导生产都有很重要的意义。它不但增加了一天内处

电子技术课程设计题目

电子技术课程设计 一、课程设计目的： 1．电子技术课程设计是机电专业学生一个重要实践环节，主要让学生通过自己设计并制作一个实用电子产品，巩固加深并运用在“模拟电子技术”课程中所学的理论知识； 2．经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、答辩等，加强在电子技术方面解决实际问题的能力，基本掌握常用模拟电子线路的一般设计方法、设计步骤和设计工具，提高模拟电子线路的设计、制作、调试和测试能力； 3．课程设计是为理论联系实际，培养学生动手能力，提高和培养创新能力，通过熟悉并学会选用电子元器件，为后续课程的学习、毕业设计、毕业后从事生产和科研工作打下基础。 二、课程设计收获： 1.学习电路的基本设计方法；加深对课堂知识的理解和应用。 2.完成指定的设计任务，理论联系实际，实现书本知识到工程实践的过渡； 3.学会设计报告的撰写方法。 三、课程设计教学方式： 以学生独立设计为主，教师指导为辅。 四、课程设计一般方法 1. 淡化分立电路设计，强调集成电路的应用 一个实用的电子系统通常是由多个单元电路组成的，在进行电子系统设计时，既要考虑总体电路的设计，同时还要考虑各个单元电路的选择、设计以及它们之间的相互连接。由于各种通用、专用的模拟、数字集成电路的出现，所以实现一个电子系统时，根据电子系统框图，多数情况下只有少量的电子电路的参数计算，更多的是系统框图中各部分电子电路要正确采用集成电路芯片来实现。

2. 电子系统内容步骤： 总体方案框图---单元电路设计与参数计算---电子元件选择---单元电路之间连接---电路搭接调试---电路修改---绘制总体电路---撰写设计报告(课程设计说明书) （1）总体方案框图： 反映设计电路要求，按一定信息流向，由单元电路组成的合理框图。 比如一个函数发生器电路的框图： （2）单元电路设计与参数计算---电子元件选择： ●基本模拟单元电路有：稳压电源电路，信号放大电路，信号产生电路，信号处理电 路（电压比较器，积分电路，微分电路，滤波电路等），集成功放电路等。 ●基本数字单元电路有：脉冲波形产生与整形电路（包括振荡器，单稳态触发器，施 密特触发器），编码器，译码器，数据选择器，数据比较器，计数器，寄存器，存储器等。

基于RFID智能仓储管理系统设计

JI JIANGSU UNIVERSITY 本科生毕业论文 基于RFID的智能仓储管理系统设计Design of Intelligent Warehouse Management System Based on RFID 学院名称：计算机科学与通信工程学院 专业班级：06通信工程 1班 学生姓名： 指导教师姓名： 指导教师职称：副教授 2010年6月

基于RFID的智能仓储管理系统设计 专业班级：06通信工程1班学生姓名：邱廷君 指导教师：宋雪桦职称：副教授 摘要射频识别技术在军事监控、环境科学、空间探索和日常生活等许多方面都具有广泛的应用前景。可以说射频技术是信息感知和采集的一场革命，是21世纪最重要的技术之一。目前国外已有很多文献报道，射频识别技术已经应用于多个领域，并表现出良好的性能。因此在国内，有着广阔的应用前景和价值，反映了当今通信研究领域的前沿。 近年来，物流业得到了快速的发展，处于物流中心环节的仓储系统，也随之加快了发展步伐。随着计算技术和自动化技术的快速进步，仓储系统已经向自动化、智能化方向发展。射频识别技术作为新一代自动识别技术，其具有显著的优势，在仓储管理中的应用得到了广泛的关注。 本文详细分析了RFID技术，以RFID技术为核心,在分析仓储管理流程的基础上,提出了仓储管理系统的总体设计和功能设计,并论述了RFID定位计算方法，解决约束RFID系统快速读取的瓶颈，提高商品实时数据的采集，使商品的采购、仓储、配送过程更加便捷。本文以物流仓库为例设计了仓库管理系统中RFID系统的总体框架、系统组成和工作流程，对商业应用中大批量物品的识别和管理具有重要意义。 关键词：射频识别；仓储管理系统；物流；RFID定位算法

RFID电子标签参数指标

RFID电子标签技术规范要求 1型式要求 1)外形材料与安装要求 天线及芯片采用PVC\ABS或固胶封装、安装方式可用强力胶或加铆钉. 2)尺寸要求 标签尺寸：70*35 mm 3)初始化要求 所交付的标签产品需要按照招标方要求提供初始数据的写入。 4)打印要求 所交付的标签产品需要按照甲方要求提供打印服务，可打印公司Logo、文字、数字等，要求清晰、耐磨。 2物理性能要求 1)耐温湿度 工作温度：－40℃~＋85℃ 存储温度：－45℃~＋105℃ 相对湿度：5%~95% 2)工业等级

IP68或以上. 3电气性能要求 1)抗金属要求 标签适用于金属表面设备 2)工作频率 860MHz～960MHz。 3)擦写次数 不小于10万次。 4)数据保持时间 大于10年。 4数据格式要求 1)数据格式要求 标签各区域的存储空间不小于2K; 存储内存空间可以设立不同存储块管理. Tag memory（标签内存）分为Reserved（保留），EPC（电子产品代码），TID（标签识别号）和User（用户）四个独立的存储区块（Bank）。 Reserved区：存储Kill Password（灭活口令）和Access Password（访问口令）。EPC区：存储EPC号码等。 TID区：存储标签识别号码，每个TID号码应该是唯一的。

User区：存储用户定义的数据。 5通信规约 电子标签的通信规约符合《EPC? Radio-Frequency Identity ProtocolsClass-1 Generation-2 UHF RFIDProtocol for Communications at 860 MHz – 960 MHz 》（简称EPC GEN2）、和ISO180000-6C 通信标准。 6标签使用寿命或性能影响因素 1)强力的碰撞、弯曲、折断会使内部天线的结构造成破坏,影响标签读取性能; 2)阳光下暴晒,容易导致标签表面材料老化; 3)非金属表面贴金属标签，或者金属表面贴非金属标签，影响标签性能； 4)表面有水或湿度大，会吸引电磁波导致标签性能下降； 5)标签周围金属环境多的情况，产生信号反射，不能控制信号的方向，可能造成误读。

第1节 电子系统设计的发展趋势

(1）电子系统设计的发展主要受以下两个技术的推动：?微电子技术——使得硅片单位面积上集成的晶体管数目越来越多。 计算机技术——软硬件技术的发展推动EＤＡ技术的发展。?(２) 集成电路设计都是从器件的物理版图设计入手 EDＡ技术发展的推动 ?（３) 出现集成电路单元库，集成电路设计进入逻辑级，极大地推动IＣ产业的发展。?电子系统是IＣ之间通过PCＢ板等技术进行互联来构成的。PCB板上IC芯片之间连线的延时、ＰＣB板的可靠性、ＰCB板的尺寸等因素，会对系统的整体性能造成很大的限制。 由ＩC互联构成的嵌入式系统设计 （4) ＩC互联构成的系统 (设计和工艺EDA技术） SOＣ——片上系统 ＳOC是指将一个完整产品的功能集成在一个芯片上或芯片组上。 SOC从系统的整体角度出发,以ＩＰ (Iｎｔeｌlectｕal prｏpertｙ)核为基础，以硬件描述语言作为系统功能和结构的描述手段，借助于以计算机为平台的EDA工具进行开发。由于SOC设计能够综合、全盘考虑整个系统的情况，因而可以实现更高的系统性能。ＳＯＣ的出现是电子系统设计领域内的一场革命，其影响将是深远和广泛的。 由SOC构成嵌入式系统设计:

ＩＣ:集成电路。?AＳIＣ：专用集成电路。 通用集成电路:ＦPGＡ、CＰLD等。 ＳOC:属于专用集成电路。 （1)ＳOＣ： 它是指将一个完整产品的各功能集成在一个芯片中，可以包括有CPＵ、存储器、硬件加速单元(AV处理器、DSP、浮点协处理器等)、通用Ｉ/Ｏ(ＧPIO）、UＡＲT接口和模数混合电路（放大器、比较器、A/Ｄ、D/A、射频电路、锁相环等)，甚至延伸到传感器、微机电和微光电单元。（如果把ＣPU看成是大脑,则ＳＯＣ就是包括大脑、心脏、眼睛和手的系统。） SOC系统的构建一个重要特性： 使用可重用的ＩP来构建系统。可以缩短产品的开发周期,降低开发的复杂度。可重复利用的IP包括元件库、宏及特殊的专用ＩP等，如通信接口IP、输入输出接口ＩP;各家开发商开发的微处理器IP,如ARM公司的RISC架构的ＡRＭ核。ＳOC嵌入式系统就是微处理器的IP再加上一些外围IP整合而成的。SOC以嵌入式系统为核心，集软、硬件于一体，并追求最高的集成度，是电子系统设计追求的必然趋势和最终目标,是现代电子系统设计的最佳方案。SＯＣ是一种系统集成芯片,其系统功能可以完全由硬件完成,也可以由硬件和软件协同完成。目前的SＯC主要指后者。 SOC存在的问题： SoC初衷很好，但现实中却缺乏好的解决方案。由于是基于AＳIC实现SｏＣ系统，设计周期长、费用高昂、成功率不高而且产品不能修改显得系统的灵活性差，往往使得学术科研机构、中小企业难以承受。但是SｏC以系统为中心、基于IP核的多层次、高度复用,可实现软硬件的无缝结合,综合性高。?(２）片上可编程系统(ＳoPC—Systemｏｎａ Programmabｌe Chiｐ) ?SｏＰＣ是一种灵活、高效的SoC解决方案。它将处理器、存储器、I/O口、ＬVDS等系统需要的功能模块集成到一个PLD器件上，构成一

基于RFID技术的图书馆管理系统设计

基于RFID技术的图书馆管理系统设计 XX XX 班级

摘要：详细阐明了基于R FID 技术设计的数字化高校智能图书馆管理系统的工作原理及其整体结构。该系统的图书与借阅证使用RFID标签，通过在每个书架一侧安置终端自助借还机，学生可多节点自助借还书籍，从而避免了高峰期的前台拥堵；同时，要求读者将已借书籍还至指定书架，规范了学生的借还行为，节省了馆员整理上架的工作量，更好地提高了图书流通管理和典藏管理的工作效率。该系统将进出口分膈为两个通道，高校学生可携带图书馆书籍进入馆内阅读，带出时需在出口处检测机进行检验书籍，可方便学生准备考试及阅读，实现了开放化、规范化、智能化的高校图书馆管理，具有安全、可靠、方便、易维护等优点。 关键字：RFID；自助借还；开放化；物联网智能图书馆；安全可靠

目录 1系统工作原理 (4) 1.1进馆工作原理 (4) 1.2出馆工作原理 (5) 2硬件组成 (7) 2.1自助借还机硬件 (7) 2.2图书馆系统柜台工作站及出口检测站主机硬件 (7) 3程序设计与实现 (8) 3.1读卡器模块中的控制程序 (8) 3.2数据库管理程序 (8) 4结语 (9)

1系统工作原理 系统部分主要包括终端自助借还机模块、图书管理系统服务器、柜台工作站、出口检测站。整个图书馆的RFID智能管理系统应用软件包括智能流通标签初始化转换系统、柜台工作站应用功能集成系统、读书自助借还书系统、出口检测系统。图1所示是其系统原理图。高校图书馆智能管理系统以一个书架为一个节点，通过以RFID读写器为主的终端自助借还机进行指定书架借还操作，并通过无线收发模块同步至服务器，实时挂（脱）钩学生与书籍信息，完成自助借还书过程。在出口设置的检测机会对带出的图书馆书籍进行二次检测，判断是否已在书架终端自助借还机处登记借出。 图1 系统原理图 1.1进馆工作原理 本系统旨在打造开放式智能图书馆，在人口处不设门禁，可携带已借图书馆书籍进入馆内阅读，解除了普通图书馆对带入书籍的限制，方便了学生准备考试和复习阅读。

基于RFID的创意系统设计

《RFID技术与应用》 课程设计报告 学院:_电气与信息工程学院_ 专业班级:物联网 学生姓名:学号: 设计地点（单位）____ __ __ ______ __设计题目:__ 基于RFID的灭火器管理系统 _ 完成日期： 2017 年 01 月 13日指导教师评语: ______________________ _________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 成绩（五级记分制）:______ __________ 指导教师（签字）:________ ________

课程设计任务书 系主任：指导教师： 年月日

摘要 在分析当今消防安全的情况以及消防设备的管理下，本系统提出一种基于RFID的灭火器管理系统。本系统可分为三个模块，射频模块、通信模块、上位机模块。射频模块采用RFID技术可实现灭火器过期提醒、灭火器的位置监控、灭火器的实时跟踪、分区管理，当灭火器的某一项数据发生变化异常时，该模块不仅要发出报警提醒，还要周期性的向通讯模块发送相应的数据信号，直到问题被解决为止。通信模块负责将这些信号传递到上位机接收到数据便执行显示或操作数据库。本系统使用Microsoft SQL建立数据库进行统一管理，利用java设计上位机的前端和后台，同时利用ZigBee技术进行通信，底层硬件使用了RFID 标签和阅读器、CC2530和STC89C52单片机。该系统具有成本低、操作简单、架构简单、智能化等特点，解决了消防安全中灭火器管理方面的纰漏。 关键字：RFID ZigBee java 灭火器管理

RFID系统设计

******************* 实践教学 ******************* 兰州理工大学 计算机与通信学院 2014年秋季学期 RFID技术课程设计 题目：基于高频RFID职工考勤系统 专业班级：计算机科学与技术(物联网方向)1班姓名：高磊 学号： 指导教师：薛建彬 成绩：______________

目录

摘要 RFID（Radio Frequency Identification）即射频识别技术，又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触. 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。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。RFID是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个阅读器和很多标签组成。 本设计是以员工考勤管理系统为例，基于高频RFID技术之上，将RFID 技术应用于信息化的考勤管理系统，系统采用c／s模式系统架构。实现员工考勤自动化管理。 关键字：高频RFID、考勤管理系统、c/s模式

前言 近年来，自动识别技术在全球范围内得到了迅速的发展，在许多服务领域、货物销售与后勤分配方面、在商业部门、生产企业和材料流通领域均得到了快速的普及和推广。自动识别的任务和目的是提供关于个人、动物和物品的信息。 射频识别是一种自动无线识别和数据获取技术，它的基本原理是电磁理论。RFID识别的缺点是标签成本相对较高，而且一般不能随意扔掉，而多数条码扫描寿命结束时可扔掉。RFID使用的领域：物料跟踪、运载工具和货架识别等非接触数据采集和交换的场合．由于RFID标签具有可读写能力，对于需要频繁改变数据内容的场合尤为适用。 由于射频识别技术的优点，RFID技术已被广泛应用于诸如工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理、汽车和火车等交通监控、高速公路自动收费系统、物品监控管理、流水线自动化控制、图书或档案管理系统、门禁系统、金融交易、参处管理、畜牧管理，车辆防盗等等。

RFID电子标签基础知识介绍

RFID电子标签基础知识介绍 了解RFID基础知识 生产线作业管理 RFID生产线作业管理系统用于实时监控生产过程，增加整个生产线作业过程的可视化。通过RFID无线自动识别技术，可以及时设计、监控及记录整个生产线作业流程，减少人为失误和差错。工业级的RFID标签都有独立的唯一编码，可以在整个生产流程中埋入或附随在生产线作业的每个组件上，RFID自动识别方式可让系统自动监控每道工序是否正确作业，同时可以提高质量控制，并提供产品寿命周期内全面的可追溯性。 仓库管理 基于RFID的仓库管理系统是在现有仓库管理中引入RFID技术，对仓库到货检验、入库、出库、调拨、移库移位、库存盘点等各个作业环节的数据进行自动化的数据采集，保证仓库管理各个环节数据输入的速度和准确性，确保企业及时准确地掌握库存的真实数据，合理保持和控制企业库存。通过科学的编码，还可方便地对物品的批次、保质期等进行管理，确保先进先出等库存操作模式。利用系统的库位

管理功能，更可以及时掌握所有库存物资当前所在位置，有利于提高仓库管理的工作效率。 产品质量追溯和维保管理 基于RFID的产品质量追溯和维保管理系统，通过对企业生产和销售中的产品嵌入RFID标签，RFID标签中记录了产品的品名、型号、批次、维修保养记录以及其他详细资料，使得企业可以非常便捷地验证产品的真伪、追溯产品质量过程、准确地进行保养维修服务等。 资产管理 资产RFID管理系统是以实物管理为特点，以化繁为简为目的的实用管理系统。资产RFID管理系统针对固定资产管理中经常出现的实物与财务帐目不符的情况，运用RFID射频技术为企业解决了问题，使企业管理有条不紊，帐物相符。针对固定资产折旧计算繁琐的情况，运用平均折旧法，迅速完成固定资产的折旧计算工作，计算结果准确无误。运用高效的数据传输技术，独特的权限管理理念，使企业领导能坐在办公室里就能了解企业所有固定资产的全面情况。 重要资产跟踪和监控

基于RFID技术的图书馆管理系统设计

基于R F I D技术的图书馆管理系统设计 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）

基于RFID技术的图书馆管理系统设计 XX XX 班级 摘要：详细阐明了基于R FID 技术设计的数字化高校智能图书馆管理系统的工作原理及其整体结构。该系统的图书与借阅证使用RFID标签， 通过在每个书架一侧安置终端自助借还机，学生可多节点自助借还书籍，从而避免了高峰期的前台拥堵；同时，要求读者将已借书籍还至指定书架，规范了学生的借还行为，节省了馆员整理上架的工作量，更好地提高了图书流通管理和典藏管理的工作效率。该系统将进出口分膈为两个通道，高校学生可携带图书馆书籍进入馆内阅读，带出时需在出口处检测机进行检验书籍，可方便学生准备考试及阅读，实现了开放化、规范化、智能化的高校图书馆管理，具有安全、可靠、方便、易维护等优点。 关键字：RFID；自助借还；开放化；物联网智能图书馆；安全可靠 目录

1系统工作原理 系统部分主要包括终端自助借还机模块、图书管理系统服务器、柜台工作站、出口检测站。整个图书馆的RFID智能管理系统应用软件包括智能流通标签初始化转换系统、柜台工作站应用功能集成系统、读书自助借还书系统、出口检测系统。图1所示是其系统原理图。高校图书馆智能管理系统以一个书架为一个节点，通过以RFID读写器为主的终端自助借还机进行指定书架借还操作，并通过无线收发模块同步至服务器，实时挂（脱）钩学生与书籍信息，完成自助借还书过程。在出口设置的检测机会对带出的图书馆书籍进行二次检测，判断是否已在书架终端自助借还机处登记借出。 图1 系统原理图 1.1进馆工作原理 本系统旨在打造开放式智能图书馆，在人口处不设门禁，可携带已借图书馆书籍进入馆内阅读，解除了普通图书馆对带入书籍的限制，方便了学生准备考试和复习阅读。

基于RFID的智能停车场管理系统设计

基于RFID 的智能停车场管理系统设计 1．引言 随着中国经济的迅猛发展，城市汽车的拥有量不断增加，汽车在给人们带来交通快捷方便的同时，由于停车管理不善等问题也给人们带来了诸多不便。为满足人们生活和工作环境更科学、更规范的要求，管理高效、安全合理、快捷方便的智能停车场管理系统己成为许多大型综合性建筑物和居民小区必备的配套设施。地处繁华地带的许多高级公寓、大型娱乐场所、宾馆、办公楼、球场等停放汽车较多，车流量大，为了保证车辆安全和交通方便，迫切需要采用自动化程度高、方便快捷的停车场自动管理系统，提高停车场管理水平。停车场是城市交通基础设施的重要组成部分，停车场与一般商品不同，具有三个特点：一是不可存储性，表现在非高峰时段容量过剩，高峰时段容量不足；二是不可运输性，体现在无法实行空间上的调节，如不能把边缘地区停车场的剩余容量输送到中心城区去；三是作为社会资源的有限性，从常识的角度来讲，一辆车至少要占用一个停车位，停车位的总需求是刚性的。本文提出一种基于RFID 的智能停车场管理系统设计。2．射频识别技术介绍 射频识别技术（RFID）是从20 世纪80 年代起走向成熟的一种自动识别方式。它具有很多突出的优点：RFID 技术不需要人工干预，不需要直接接触、不需要光学可视即可完成信息输入和处理，可工作于各种恶劣环境，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，实现了无源和免接触操作，应用便利，无机械磨损，寿命长，机具无直接对最终用户开放的物理接口，能更好地保证机具的安全性；数据安全性能高，除标签的密码保护外，读写器和标签之间也可互相认证，实现安全通信和存储等。 2.1 RFID 系统的构成 射频识别系统由电子标签、读写器、计算机通信网络三部分组成，如图1 所示。

RFID技术简介

RFID技术 RFID技术，英文为Radio Frequency Identification，中文为无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。常用的有低频（125k~134.2K）、高频（13.56Mhz）、超高频(860-960Mhz)、微波(2.4-2.5Ghz)等射频技术。 工作原理 RFID技术的基本工作原理其实很简单：标签进入磁场后，接收阅读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（Passive Tag，无源标签或被动标签），或者由标签主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动标签），阅读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。 一套完整的RFID系统，是由阅读器（Reader）与电子标签（TAG）及应用软件系统三个部份所组成，其工作原理是Reader发射一特定频率的无线电波能量给Tag，用以驱动Tag电路将内部的数据送出，此时Reader便依序接收解读数据，送给应用程序做相应的处理。 以RFID读卡器及电子标签之间的通讯及能量感应方式来看大致上可以分成：感应耦合（Inductive Coupling) 及后向散射耦合（BackscatterCoupling）两种。一般低频的RFID 大都采用第一种式，而较高频大多采用第二种方式。阅读器通常由耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元组成。 阅读器和电子标签之间一般采用半双工通信方式进行信息交换，同时阅读器通过耦合给无源电子标签提供能量和时序。在实际应用中，可进一步通过Ethernet或WLAN等实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。电子标签是RFID系统的信息载体，其大多是由耦合原件（线圈、微带天线等）和微芯片组成。 产品分类 RFID技术中所衍生的产品大概有两大类：无源RFID产品、有源RFID产品。 1．无源RFID产品 无源RFID产品发展最早，也是发展最成熟，市场应用最广的产品。比如，公交卡、食堂餐卡、宾馆门禁卡、二代身份证、停车卡等，这个在我们的日常生活中随处可见。其产品的主要工作频率有低频125KHZ、高频13.56MHZ、超高频915MHZ。 A.低频125KHZ 即俗称的ID卡的频段，读距一般要求在5-8CM。这个频段的应用范围相当广，如食堂餐卡、会员卡、门禁卡等。由于其成本低廉、应用简单等优势，在一些涉及RFID的应用系统软件中非常流行。另外，低频134Khz的注射式标签，在猫狗等动物管理应用中也非常普遍。 B.高频13.56MHZ 即俗称的IC卡的频段，读距一般要求在5-8CM。目前我们国家使用的二代身份证，

电子系统设计论文

《电子系统设计》论文

前言 本次电子系统设计实验是利用模拟电子技术、数字电子技术、单片机技术、可编程逻辑器件技术等完成一个或多个小型电子系统的设计和调试任务。主要是对单片机进行编程操作，编程的主要目的是使集成电路上集成的数码管显示对应的数字以及对按键的识别操作，最终通过编程的方式通过按键的选择控制数码管上显示数字的变化。小板编程可以熟悉并且进一步掌握汇编语言的编程过程及流程图的设计。 本实验的主控芯片的选择是8279和12887芯片。由于需要编程者可以对该芯片进行即时编程，实际实验的时候用到的是单片机仿真器，该仿真器内部存在有单片机及其最小系统电路，因此该仿真器可以完全替代单片机并接入集成电路板中，通过仿真器可以实现电脑与集成电路板的连接，以便于编程者随时修改程序并且可以随时观察到实现的实验现象。 一、通用键盘与显示器接口芯片8279 1、8279芯片的特点 8279芯片是一种通用可编程键盘/显示器接口电路芯片，它能完成监视键盘输入和显示控制两种功能。8279对键盘部分提供一种扫描工作方式，能对64个按键键盘阵列不断扫描，自动消抖，自动识别出闭合的键并得到键号，能对双键或N键同时按下进行处理。 显示部分为LED或其他显示器提供了按扫描方式工作的显示接口，可显示多达16位的字符或数字。另外，8279还具有以下功能及其特点： (1)、进行键盘扫描及文字显示； (2)、键盘扫描模式(Scanned Keyboard Mode)； (3)、传感器扫描模式(Scanned Sensor Mode)； (4)、激发输入模式(Strobe Input Entry Mode)； (5)、8乘8键盘FIFO(先进先出)； (6)、具有接点消除抖动，2键锁定及N键依此读出模式； (7)、双排8位数或双排16位数的显示器； (8)、右边进入或左边进入。16位显示示波器。 2、实验设计： (1)、设计程序使8279的数码管显示数字“12345678”： 8279的数据口地址为7000H，将寄存器R0先存入数01H，讲R0的数据送入 7000H，然后显示，并用时延保持，再使R0加1，再送入7000H，然后时延，同样方法重复8次即可存入8个数并显示在数码管上。 (2)、8279的16位按键显示： 使8279的一个数码管显示，按一次8279上的按键，比如“1”键，则在数码管上显示数字“1”，对应按键显示对应的数字或字母。过程为初始化以后，要读键盘，如果有按键，判断按的是哪个键，然后对应显示按键内容。按键要注意消抖。 显示器键码：0—22H 1—0AFH 2—31H 3—25H 4—0ACH 5—64H 6—60H 7—2FH 8—20H 9—2CH