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1、毕毕 业业 设设 计计无线射频识别系统的设计学生姓名： 专业班级：电子信息工程 2009 级 3 班指导教师： 副教授学 院：机电工程学院2013 年 6 月东北林业大学毕 业 设 计 任 务 书无线射频识别系统的设计学生姓名： 专业班级：电子信息工程 2009 级 3 班指导教师： 副教授学 院：机电工程学院2012 年 12 月 10 日题目名称题目名称：无线射频识别系统的设计任务内容（包括内容、计划、时间安排、完成工作量与水平具体要求）任务内容（包括内容、计划、时间安排、完成工作量与水平具体要求）一、内容一、内容本设一个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。阅读器采
2、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 FSK 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。2、计划、时间安排计划、时间安排第七学期1、第 19 周 查阅、收集资料，撰写开题报告第八学期2、01-02 周 毕业实习；3、03-03 周 确定设计方案，开题答辩；4、04-07 周 按要求完阅读器与应答器电路设计；5、08-10 周 按要求完成各单元电路组装与调试；6、10-13 周 按要求完成系统调试及设计文档撰写；7、14-16 周 撰写设计说明书、准备答辩。三、完成工作量与水平具体要求三、完成工作量与水平具体要求1、单片机采用内部有 4KB 程
3、序存储器的 AT89C51；2、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 6.60.5 cm；3、应答器能量全部来自耦合线圈，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D5cm；4、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D5cm。其中： 参考文献篇数：说明书字数：外文翻译：10 篇以上（含 3 篇外文）10 000 字以上
4、一篇与本设计相关的文章（1 000 外文单词以上）专业负责人意见专业负责人意见签名：年 月 日 无线射频识别系统的设计无线射频识别系统的设计摘要摘要本系统采用 MCS-51 系列单片机为控制器，其中 nRF401 芯片作为无线收发的核心部件，而 5 位 8 段数码管用于显示收发信息，另外还配备有相应的外围设备。系统由阅读器，控制器和线圈三部分组成。单片机控制阅读器发出信号，应答器接收到信号后返回确认信息。阅读器可以接收并识别应答器中的预置四位二进制编码，并在 LED 上显示阅读结果。当应答器的固有谐振频率与阅读器的发送频率相符合时，处于阅读器天线的交变磁场中的应答器就能从磁场获得最大能量。同时
5、，与应答器线圈并接的阻抗变化能通过互感作用对阅读器线圈造成反作用，从而引起阅读器线圈回路变换阻抗 ZT 的变化，即接通或关断应答器天线线圈处的负载电阻会引起阻抗 ZT 的变化，从而造成阅读器天线的电压变化。根据这一原理，可以通过数据变化控制应答器线圈实现数据的回收。关键词关键词无线识别；nRF401；应答器；阅读器The Design of Wireless identification systemAbstractThe system takes of the MCS-51 SCM as controller, which nRF401 transceiver chip as the cor
6、e wireless Transceiver components, and 5 bits 8 segments digital tubes for showing the messages, is also equipped with the appropriate peripheral equipments. The system is composed of three parts that is reader, controller and coils. The SCM controls the reader sending a signal, then transponder sen
7、ds back the confirm information when it receives the signal. The reader can receive and identify the preset four binary codes in the transponder, and shows the result on the LED display. When its frequency is equal to the natural resonant frequency of reader, the transponder in the alternating magne
8、tic field of the reader antenna will get the most energy from the magnetic field. At the same time, the resistance which is parallel to the transponder coil changing through mutual inductance reacts to the reader coil caused counterproductive, thus leading to the change of the reader coil loop trans
9、formation impedance ZT, that is, connecting or cutting off the transponder antenna coil resistance will cause the load the change of ZT impedance, resulting in the change of the reader antenna voltage. According to this principle, we can realize receiving the data again by controlling the transponde
10、r coil based on the changed data.Keywordswireless identification; nRF401; transponder; reader目录目录摘要摘要Abstract1 绪论绪论.11.1 无线射频识别系统的概述.11.2 无线射频识别系统的研究.11.2.1 研究背景.11.2.2 研究意义.21.3 国内外无线射频识别系统的发展及现状.21.4 主要内容与安排.42 无线射频识别系统整体方案无线射频识别系统整体方案.52.1 总体系统方案论证与比较.52.2 调制方式论证与比较.62.3 555 时钟电路控制对象论证与比较.63 系统硬件电路设计系统硬件电路设计.83.1 阅读器电路分析与设计.83.1.1 阅读器单片机最小系统设计.83.1.2 阅读器发射电路.93.1.3 耦合线圈的配置原理.143.2 应答器电
