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1、毕业设计（论文） 大学毕 业 设 计（论 文）题目：射频识别系统中电路设计与分析姓 名 学 号 专业班级 通信工程 学院（系） 电子信息工程学院 班 级 通信 指导教师 2010年6月13日I 大学毕业设计（论文）任务书学院（直属系）：电子信息工程学院 时间： 2009 年 12 月 20 日学 生 姓 名指 导 教 师设计（论文）题目射频识别系统中电路设计与分析主要研究内容1、 研究频率为13.56MHZ信号的调制解调电路2、 研究射频范围的发射与接收电路3、 研究选频网络电路设计研究方法1、根据RFID理论进行方案论证2、设计发射接收电路3、制作电路板，搭建调试主要技术指标(或研究目标)1
2、、 了解RFID技术的原理2、设计射频识别系统中阅读器和应答器的电路，实现数据通信教研室意见教研室主任（专业负责人）签字： 年 月 日 说明：一式两份，一份装订入学生毕业设计（论文）内，一份交学院（直属系）。目 录摘要IIIAbstractIV第1章 射频识别原理- 1 -1.1 RFID的工作原理及组成- 1 -1.2 RFID系统的组成- 2 -1.3 RFID系统的分类- 3 -1.4 RFID的应用- 4 -第2章 射频识别系统- 5 -2.1 系统方案论证- 5 -2.1.1 监测终端设计方案论证与比较- 5 -2.1.2 探测节点设计方案论证与比较- 5 -2.2 理论分析与计算-
3、 6 -2.2.1 发射电路分析- 6 -2.2.2 接收电路分析- 6 -2.2.3 通信协议分析- 7 -2.3 电路的设计- 7 -2.3.1 监测终端发射电路设计计算- 7 -2.3.2 探测节点发射电路设计计算- 8 -2.3.3 工作流程图- 9 -第3章 ASK调制- 10 -第4章 负载调制- 15 -第5章 二极管包络检波- 16 -第6章 选频网络- 17 -6.1 串联谐振回路- 17 -6.1.1 基本原理- 17 -6.1.2 电路分析- 18 -6.2 并联谐振回路- 19 -6.2.1 基本原理- 19 -6.2.2 电路分析- 21 -总 结- 22 -参考文献
4、- 23 -致 谢- 24 -附 录- 25 -射频识别系统中电路设计与分析摘要射频识别技术是从九十年代兴起的一项自动识别技术。它利用无线射频方式进行非接触双向通信，以达到识别目的并交换数据。与磁卡、IC卡等接触式识别技术不同，RFID系统的电子标签和读写器之间无须物理接触就可完成识别，因此它可实现多目标识别、运动目标识别，可在更广泛的场合中应用。本设计主要介绍无线监测模拟系统中的电路设计与分析。该系统由一个监测终端和2个探测节点组成。监测终端由AT89S52单片机控制，采用ASK调制方式发射编码，探测节点由C8051F330开发板控制，直接对接收的信号进行包络检波。探测节点采集到的温度和光照
5、的信息通过负载调制方式由线圈发射，经线圈耦合到监测终端并通过由液晶屏显示。主要的设计重点是ASK调制电路、包络检波电路、负载调制电路和选频网络电路。关键词： ASK调制解调，负载调制，二极管包络检波，选频网络。RFID System Design and Analysis of CircuitAbstractRFID technology is from the nineties, a rise of automatic identification technology. It means using non-contact radio frequency two-way communica
6、tion, in order to achieve identification purposes and to exchange data. And the magnetic card, IC card, contactless identification technology different, RFID system, tag and reader without physical contact between the identification can be completed, so it can achieve multi-target recognition, movin
7、gobject recognition, in a more extensive occasions application.This design introduces the wireless monitoring system of the circuit design simulation and analysis. The system consists of a monitoring terminal and two detection nodes. Monitor terminal by the MCU AT89S52 using ASK modulation launch co
8、des, detection node by the C8051F330 development board control, directly receiving the signal in Enveloping. Node to detect the temperature and light collection of information through the load modulation means firing from the coil by coil coupled to the monitoring terminal and through the LCD screen
9、 display. The main design emphasis is ASK modulation circuit, envelope detector circuit, the load modulation circuit and the selected frequency network circuit.Key words: ASK modulation and demodulation, load modulation, diode envelope detector, frequency selective networks. 第1章 射频识别原理RFID是射频识别技术的英文
10、(Radio Frequency Identification，RFID)的缩写，又称电子标签,射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。 无线射频识别技术(RFID)已经成为一个很热门的话题。据业内人士预测，RFID技术市场将在未来五年内在新的产品与服务上带来30至100亿美金的商机，随之而来的还有服务器、资料储存系统、资料库程序、商业管理软件、顾问服务，以及其他电脑基础建设的庞大需求。或许这些预测过于乐观，但RFID将会成为未来的一个巨大市场是毫无疑问的。许
11、多高科技公司正在加紧开发RFID专用的软件和硬件，这些公司包括英特尔、微软、甲骨文、SAP和SUN，而最近全球最大的零售商沃尔玛的一项要求其前100家供应商在2005年1月之前向其配送中心发送货盘和包装箱时使用 RFID技术，2006年1月前在单件商品中使用这项技术的决议，把RFID再次推到了聚光灯下。因此可以说无线射频识别技术(RFID)正在成为全球热门新科技。1.1 RFID的工作原理及组成RFID的工作原理是：标签进入磁场后，如果接收到阅读器发出的特殊射频信号，就能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(即 Passive Tag，无源标签或被动标签)，或者主动发送某一频率
12、的信号(即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。 RFID技术由Auto-ID中心开发，其应用形式为标记(tag)、卡和标签(label)设备。标记设备由RFID芯片和天线组成，标记类型分为三种：自动式，半被动式和被动式。现在市场上开发的基本上是被动式RFID标记，因为这类设备造价较低，且易于配置。被动标记设备运用无线电波进行操作和通信，信号必须在识别器允许的范围内，通常是10英尺(约3米)。这类标记适合于短距离信息识别，如一次性剃须刀或可移动刀片包装盒这类小商品。 RFID芯片可以是只读的，也可是读/写方式，依据应用需求决定。被
13、动式标记设备采用E2PROM(电擦写可编程只读存储器)，便于运用特定电子处理设备往上面写数据。一般标记设备在出厂时都设定为只读方式。Auto-ID规范中还包含有死锁命令，以在适当情形下阻止跟踪进程。Auto-ID中心开发的电子产品代码(EPC)规范能识别目标，以及所有与目标相关的数据。EPC系统运用正确的数据库链接到EPC码，厂商和零售商能依据权限进行查询、管理和变更操作。一旦标记贴到产品或设备上，RFID识别器便能读取存储于标记中的数据。Auto-ID计划将EPC系统发展成为全球标准，该标准主要包括：识别目标的特定代码(EPC)；定义数据的所有者(EPC管理器)；定义代码及标记的其余信息；定
14、义货物参数，如库存单元号；将EPC代码转换为Internet地址 (目标命名服务ONS)；对目标进行描述(物理置标语言PML)；聚集和处理RFID数据(专家软件)；分配给每类目标的特定号码(串行号)；用于互操作性的规范最小集(标记及识别规范)，采用RFID技术最大的好处是可以对企业的供应链进行透明管理，有效地降低成本1。1.2 RFID系统的组成射频识别系统至少应包括以下两个部分，一是读写器，二是电子标签(或称射频卡、应答器等，本文统称为电子标签)。另外还应包括天线，主机等。RFID系统在具体的应用过程中，根据不同的应用目的和应用环境，系统的组成会有所不同，但从RFID系统的工作原理来看，系统
15、一般都由信号发射机、信号接收机、发射接收天线几部分组成。下面分别加以说明： 信号发射机 在RFID系统中，信号发射机为了不同的应用目的，会以不同的形式存在，典型的形式是标签(TAG)。标签相当于条码技术中的条码符号，用来存储需要识别传输的信息，另外，与条码不同的是，标签必须能够自动或在外力的作用下，把存储的信息主动发射出去。 信号接收机 在RFID系统中，信号接收机一般叫做阅读器。根据支持的标签类型不同与完成的功能不同，阅读器的复杂程度是显著不同的。阅读器基本的功能就是提供与标签进行数据传输的途径。另外，阅读器还提供相当复杂的信号状态控制、奇偶错误校验与更正功能等。标签中除了存储需要传输的信息外，还必须含有一定的附加信息，如错误校验信息等。识别数据信息和附加信息按照一定的结构编制在一起，并按照
