基于89C51的433MHz-RFID呼叫系统发射器的设计与ASIC实现

摘要

射频识别(RFID)系统是高效的信息识别、采集系统.近年来在许多服务行业、商业部门、医院、银行等领域得到了快速的普及和推广.因其数据量大、保密性好、反应时间短、成本较低等优点将会有更好的应用前景.该设计顺应时代的发展和市场的需求,对433MHz-RFID系统进行研究,并设计了性能优良的发射天线.完成了低功耗、短距离433MHz-RFID呼叫系统发射器的设计,实现了以较低功耗达到理想通信距离的课题计划.射频识别是一门跨学科的技术,除了研究射频识别系统基本理论,该设计还研究了包括密码学、纠错码、单片机技术等方面的知识,在此基础上进行433MHz射频系统发射器的软硬件设计,并用Wave-E2000L仿真器进行了软硬件仿真,再不断优化设计.然后对天线技术进行了研究,并设计出环形天线.最后以MCU89C51为核心进行发射器的ASIC设计.结果表明该设计具有很大的灵活性,易于实现功能上的扩展,为系统的集成化奠定了理论基础.

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1选题意义

1.2 RFID系统及其发展

1.2.1自动识别技术的发展和RFID技术的概念

1.2.2 RFID系统的发展

1.2.3 RFID系统的现状

1.3 433MHz-RFID呼叫系统简介、研究意义及实现方案

1.3.1 433MHz-RFID呼叫系统简介、研究意义

1.3.2 433MHz-RFID呼叫系统实现方案

1.4本文主要工作

1.4.1 RFID系统中的关键技术

1.4.2本文进行的工作

第二章RFID系统基本理论

2.1编码和调制

2.1.1一个典型的RFID系统结构

2.1.2基带中的编码

2.1.3 Manchester编码的特点

2.2多路存取理论

2.2.1多路存取理论的提出

2.2.2多路理论

2.2.3二进制搜索算法

2.3数据的完整性

2.3.1循环冗余校验码

2.3.2奇偶校验码

2.3.3汉明码

2.4数据安全性

2.4.1 DES算法

2.4.2 DES算法的实现

第三章433MHz-RFID呼叫系统发射模块分析

3.1 RFID系统发射模块电路结构

3.2系统工作过程

3.3 PCB布局

3.4系统工作特点

第四章发射器硬件设计

4.1 89C51简介

4.1.1并行I/O

4.1.2串行I/O 口

4.1.3 89C51内部定时/计数器

4.1.4 89C51中断

4.2存储器扩展

4.2.1程序ROM的扩展

4.2.2数据RAM的扩展

4.3调制解调

4.3.1 nRF401介绍

4.3.2硬件实现

4.4天线分析

4.4.1概述

4.4.2环形天线分析

第五章发射器软件设计

5.1基本通信程序流程

5.2 DES加密算法的实现

5.2.1密钥的产生

5.2.2扩展置换

5.2.3 S-盒置换

5.3纠错模块

5.3.1 Hamming编码

5.3.2 Hamming解码

5.4校验模块

5.4.1硬件电路实现方法

5.4.2软件模拟方法

5.5数字编码解码模块

5.5.1 Manchester编码

5.5.2 Manchester解码

第六章结论

致谢

参考文献