基于射频识别技术(RFID)的汽车防盗系统设计.doc

目 录 前言 2 1 射频识别技术 2 1.1 射频识别系统的组成 2 1.1.1 应答器介绍 3 1.1.2 阅读器介绍 3 1.2 射频识别系统的分类 4 1.3 射频识别系统的工作原理 5 2 系统硬件电路设计 5 2.1 基站芯片U2270B的简介 6 2.2 射频卡读写电路的设计 7 2.2.1 电源的选择 7 2.2.1.1 单电源输入 8 2.2.1.2 双电源输入 8 2.2.1.3 电池供电模式 9 2.2.2 外围元件的选择 9 2.2.3 射频电路的设计 11 2.3 系统其它的电路设计 13 2.3.1 单片机的选择 13 2.3.2 语音报警电路 14 2.3.3 存储接口电路 18 2.3.4 电源监控器 19 2.3.5 键盘输入 19 2.3.6 串行通信电路 19 3 系统软件设计 21 3.1 射频卡T5557简介 21 3.2 T5557的工作原理 23 3.2.1 初始化 23 3.2.2 卡与阅读器的通讯 23 3.2.3 配置寄存器的设置 24 3.3 系统的软件设计 27 3.3.1 软件设计 27 3.3.2 写卡软件设计 30 3.3.3 系统其它电路的软件设计 33 3.4 串行通信程序设计 35 4 设计总结 35 基于RFID汽车防盗系统设计 前言 射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术是从20世纪80年代开始走向成熟的一项自动识别技术,是当前最受人们关注的热点之一，该项技术既传统也充满新意和活力。射频识别是无线电识别的简称，即通过无线电波进行识别。它源于无线电通信技术，综合了现代计算机智能控制、智能识别、计算机网络等高新技术，顺应了计算机集成制造系统，电子商务等热点应用的发展需要。射频识别应用电磁场，以非接触、无视觉、高可靠的方式传递特定识别信息， 图1.1-1 射频识别系统的组成 1.1.1 应答器介绍 应答器[2]是射频识别系统真正的数据载体，由线圈（天线）和用于存储有关应用标识信息的存储器及微电子芯片组成。基于不同的应用，对应答器的体积、性能等的要求也各不相同。 一般来说应答器的主要功能特点有：具有信息存储、处理能力，可接收、发送无线信号，外围部件少,功耗低，能在低电压下工作；依据不同需要，具有无线、射频微波探测器、调制器，解调器、控制逻辑及存储器等部件。 应答器的主要电气性能参数有：工作频率、读写能力、数据传输速率、信息数据存储量、多应答器识读能力、信息安全性能等。 应答器的数据量通常在几个字节到几千个字节之间。但有一个例外，这就是1比特应答器，它进行“是”或“否”应答，在需要简单监控的场所是适合的，它的价格便宜，在百货商场的商品防盗系统中获得大量的应用。 简单系统的应答器的数据不多，大多是序列号码，在加工芯片时写入，以后就不能改变。而在很多应用中，需要从阅读器（读写器）向应答器写入数据，为了存储数据，在应答器中主要采用三种类型的存储器：EEPROM、铁电随机存储器FRAM和静电随机存取存储器SRAM。EEPROM是电感耦合方式中应答器主要采用的存储器，其写入过程中的功耗大，擦写寿命约为10万次。FRAM是一种新的，非瞬态存储技术。FRAM存储单元的基本原理是铁电效应，即一种材料在不存在的电场情况下，保持其电报化的能力。 1.1.2 阅读器介绍 阅读器应能完成下述几项功能：向应答器提供射频能量；从应答器中读出数据或写入数据至应答器中；完成数据信息处理，并实现应用操作；如果需要，应能和高层处理应用交互。 虽然因频率范围、通信协议、数据传输方法的不同，各种阅读器会有很大的区别和差异，但是所有的阅读器在上述功能上是很相似的。 阅读器的组成结构如图1.1.2-1所示。图中各部分的功能简述如下：发送通道，对载波信号进行功率放大，向应答器传送操作命令及写数据。接收通道:接收应答器传送至阅读器的响应及数据。载波产生器：采用晶体振荡器，产生所需频率的载波信号，并保证载波信号的频率稳定度。时钟产生电路：通过分频器形成工作所需要的各种时钟。MCU：微控制器是读写器工作的核心，完成收发控制、向应答器发命令及写数据、数据读取与处理、与高层处理应用系统的通信等工作。天线：与应答器形成耦合交连。 图1.1.2-1 阅读器的组成结构框图 1.2 射频识别系统的分类 射频识别系统根据不同的标准有不同的分类方法，主要有以下几种分类： 根据射频识别系统的工作频率（通常把阅读器发送信号时使用的频率称为射频识别系统的工作频率）可以分为： ★ 低频（LF），工作频率低于135kHz,最常用的是125kHz； ★ 高频（HF），工作频率为6.56MHz-20.56kHz； ★