基于CLRC632和STM32的RFID读卡器电路设计

摘要

射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术是利用射频通信实现的非接触式自动识别技术。RFID技术主要利用了射频信号的空间耦合来实现非接触的信息传输。由于RFID技术具有非接触性以及可对多个物体同时识别等特性,它正被逐步广泛应用在生产和生活中的多个领域。本文开发了一款适用于航空智能电子铅封的RFID读卡器,可以完成相应航空智能电子铅封的读写操作。航空智能电子铅封以工作在13.56MHz的RFID标签为核心,片内可存储封存容器中的物品信息,在保证封存物品安全的同时,还可实现物品的信息化管理,解决了传统铅封管理难、安全性差等问题,有效提高了航空物流的管理水平与工作效率。
　　论文首先介绍了RFID技术在国内外的发展和应用情况,并对RFID技术的基本结构、工作原理、检错与纠错算法、防冲突算法等进行了理论研究,分析了ISO/IEC15693和ISO/IEC14443两种工作频率为13.56MHz的RFID国际通用标准。在理论研究的基础上,提出了基于NXP CLRC632射频读卡芯片的RFID读卡模块的硬件设计方案。该芯片结合外围天线匹配电路、天线线圈及通信接口电路,可以与读卡器主控部分进行通信,实现对符合ISO/IEC15693或ISO/IEC14443标准的射频标签的操作。为满足读卡器高性能、低功耗、低成本的需求,提出了基于STM32系列微控制器的读卡器主控部分的硬件设计方案。该微控制器基于ARM Cortex-M3内核,包括人机接口、数据存储、数据通信等模块的设计方案。进行了读卡器PCB的设计,并采用了一系列手段改善了PCB的EMC性能。论文最后对读卡器系统进行了测试,测试结果表明读卡器可以支持ISO/IEC15693和ISO/IEC14443两种标准,读卡性能满足要求,同时可满足手持设备的工作需求。

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第一章 绪论

1.1课题研究的背景和意义

1.2 RFID技术的发展和现状

1.3 RFID技术的研究方向

1.4本文的主要工作和组织结构

第二章 RFID系统理论研究

2.1 RFID系统的基本结构

2.2 RFID系统的种类

2.3 RFID系统的编码和调制

2.4 RFID系统的数据完整性

2.5 ISO/IEC 15693标准

2.6 ISO/IEC 14443标准

第三章 RFID读卡器射频读卡模块设计

3.1射频读卡芯片电路设计

3.2天线及其匹配电路设计

3.3 80C51微控制器电路设计

3.4系统电源电路设计

第四章 RFID读卡器主控部分设计

4.1微控制器电路设计

4.2 TFT-LCD触摸屏电路设计

4.3数据存储部分电路设计

4.4数据通信部分电路设计

第五章 RFID读卡器PCB设计及系统测试

5.1 RFID读卡器PCB设计

5.2 RFID读卡器系统测试

5.3测试结果分析

第六章 总结与展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢