RFID智能价格录入系统研究及实现

摘要

无线射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)近年来随着技术的成熟，其在世界各国得到了大力的倡导和推广，而RFID技术的研究也已经从单纯的技术研究转入到应用研究上。因此如何结合本身特点和行业特点探索RFID应用的新模式已成为各研究机构及相关厂家研究的重点。目前RFID在交通、门禁、人员管理的应用中得到了广泛应用，但是在餐饮应用方面国内外对其研究几乎没有。
　　因此，针对当前快餐行业中结算速度慢等问题，自动化水平低的问题，本文提出了一种基于高频RFID技术实现的自动快速结算方法，该方法的核心是如何通过RFID多标签识读技术来实现多餐盘的快速价格统计。为解决该问题，本文提出了一种RFID快速价格录入系统，该系统总体上分为3个部分，一是集成有RFID电子标签的各种餐盘;二是价格录入设备;三是能够实现多餐盘读取功能的大功率读写器。其中大功率读写器市场上比较常见，很多公司都有成熟的产品，因此本论文未对该产品进行研究和讨论。除此之外，智能餐盘和价格录入设备是整个系统的核心。因此，价格录入设备(RFID价格录入器)和智能餐盘组成的系统，即智能价格录入系统是本论文的主要研究内容。智能价格录入系统的主要工作原理就是将菜品的价格信息通过RFID价格录入器写入到餐盘的电子标签中，然后这些餐盘就可以通过其他大功率读写器来获得相应的价格信息。
　　RFID价格录入器总体上由键盘操作模块、液晶显示模块、核心控制电路板、射频天线组成。本文设计了RFID价格录入器系统的总体架构及组成模块，研发了产品的关键技术的实现方法，并给出了相关电路原理的具体设计方案以及固件程序设计方案。
　　目前该产品设计已经实现产品化，产品性能稳定可靠，标签识读率高,防水防潮的特定，目前该产品已成功应用于在学校食堂、快餐连锁店等场合。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 射频识别技术基本概念

1．1．1 技术发展历史

1．1．2 RFID系统原理及组成

1．1．3 RFID系统分类

1．1．4 RFID工作频率及特点

1．2 本课题研究的背景和意义

1．3 本论文研究的内容及创新点

1．3．1 本论文创新点及研究要点

1．3．2 本论文组织形式及结构

第二章 系统总体架构及关键技术分析

2．1 RFID价格录入系统概要

2．1．1 价格录入系统及结算工作流程

2．1．2 产品设计整体外观形式

2．2 RFID价格录入器系统架构

2．3 系统功能实现原理及设计

2．3．1 功能设计目标

2．3．2 价格输入过程实现

2．3．3 按键功能及显示设计

2．3．4 设置功能设计

2．4 RFID智能餐盘设计

2．4．1 RFID标签的选择

2．4．2 餐盘的设计方案

2．4．3 标签数据结构

2．5 数据安全

2．5．1 标签有效性判断

2．5．2 数据加密处理方法

2．6 键盘及显示功能实现

第三章 RFID智能录入系统硬件设计

3．1 基本组成和逻辑结构

3．1．1 硬件电路系统组成

3．1．2 显示电路板模块

3．2 硬件启动过程

3．3 关键元器件的选型分析

3．3．1 ARM处理器选型

3．3．2 DC／DC(+5．0V转+3．3V)电源转换芯片选择

3．3．3 数码管及键盘管理芯片选择

3．3．4 直流适配器选择

3．4 重点模块原理设计

3．4．1 MCU核心电路

3．4．2 液晶显示

3．4．3 键盘控制电路

3．4．4 存储单元

3．4．5 RS485通信

3．4．6 射频模块

第四章 RFID智能录入系统固件设计

4．1 固件基本组成和逻辑结构

4．1．1 系统组成流程图

4．1．2 价格录入器启动流程

4．2 主要函数定义及说明

4．2．1 主流程函数

4．2．2 串口处理模块函数

4．2．3 标签处理函数

4．2．4 加密处理函数

4．3 工作原理

4．4 ARM处理器资源分配

4．4．1 CPU硬件资源及分配

4．4．2 FLASH程序／数据空间分配

4．4．3 RAM空间分配

4．5 系统资源应用方法

4．5．1 存储器映射控制器REMAP

4．5．2 存储器加速模块MAM

4．5．3 看门狗WATCHDOG

第五章 结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文和参加科研情况