基于RFID的快速车辆识别系统的设计与实现

摘要

论文讨论的RFID系统的开发,是国家近几年来重点发展的项目之一。RFID系统在不停车收费应用方面有成本低廉、可靠性高、操作便捷等优势,对于解决高速公路不停车收费系统中出入口拥堵、线路识别等问题,有很好的应用效果,具有广阔的市场前景。
　　论文提出两个相同的阅读器连续识别安装于同一辆车上电子标签的方法,采用TI公司生产的CC2530F256芯片,针对2.4～2.5GHzISM频段的有源电子标签,完成了基于nRF24L01射频收发芯片的快速车辆识别系统设计与实现,主要包括阅读器和电子标签的设计。系统采用两个相同的阅读器识别电子标签信息,实现与监控计算机的通信。当装置于同一辆车的电子标签依次经过两个阅读器时,阅读器会及时识别电子标签信息,并上传至监控计算机,从而实现了不停车识别车辆的目的。
　　论文围绕快速RFID读写设备的设计与实现,基于功能模块化原则,通过研究2.4GHz射频芯片nRF24L01的应用及SoC控制芯片CC2530的功能,对2.4GHz有源电子标签和阅读器进行了详细设计,解决了底层驱动编写、射频收发、数据加密校验及低功耗软件设计等问题。通过研究CC2530微控制器及RFID等相关技术的应用,解决了射频单元通信以控制电子标签等问题,实现了阅读器对电子标签的准确读取。最终调试结果表明,两个阅读器可以快速、准确的读取电子标签信息,并通过RS232将数据传输给上位机监控端;阅读设备达到预期的设计目标,可用于快速车辆识别。

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1 绪 论

1.1 国内外发展现状及发展趋势

1.2 课题研究的背景和意义

1.3 论文的主要内容和总体结构

2 相关技术

2.1 RFID技术

2.2 数据编码和调制技术

2.3 XXTEA加密算法

2.4 CRC校验

2.5 本章小结

3 快速车辆识别系统建模

3.1 快速车辆识别系统需求分析

3.2 系统模型建立

3.3 整体设计方案

3.4本章小结

4 系统硬件设计及实现

4.1 系统整体设计

4.2 电子标签的硬件设计

4.3 阅读器的硬件设计

4.4 本章小结

5 系统软件设计及实现

5.1 软件平台

5.2 射频单元和读卡软件设计

5.3 加密及校验算法设计(1)XXTEA加密算法的程序

5.4 数据包结构

5.6 本章小结

6 总 结

致谢

参考文献