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一款1356MHZRFID射频识别系统初稿(3)425 毕业论文（设计）题目一款13.56MHZRFID射频识别系统学号xx28343xx3姓名年级xx学院热带农林学院（信息管理学院）专业电子科学与技术指导教师完成日期2018年4月11日I内容已经大致写好，帮我重新下格式，重查重20%就可以了了摘摘要近年来，经济及科学技术迅猛发展，大众的生活质量也随之得以大幅提高，各区域对于门禁系统的需求也呈现增长趋势，比如住宅区域、车库以及公公区域等的入口。 该类系统已经具备多种样式，因为其具备了具有差异性的特征，所以被应用到各种适合的场所。 现在很大一部分的办公区域门禁的远程操纵都是以一定数目的按钮为基础完成的，该手段对工作区域布线还有有关外设按钮都具备着相关需求，表现出复杂以及操作不灵活的缺陷，无线门禁系统因为它拥有优秀的可靠性、优良的方便性以及价格和质量成为该领域的主要选择。 如今无线门禁技术被大范围的使用在多领域内，尤其是交通运输、无线通讯、身份判断、买卖贸易以及可靠防卫等领域。 门禁操纵系统借助对出口以及入口的操纵，约束人员以及车辆穿过被控制的范围内，实现保证被控制的范围可靠的需求。 最基本的RFID系统主要由阅读器（Reader）、应答器（Transponder）和RFID应用支撑软件组成。 该系统采用了能够非接触的识别目标物体的信息，且具有识别距离远、存储信息量大等优点的RFID技术，共由电子标签和阅读器两部分组成。 本设计针对系统的两个组成部分进行了详细的设计，对电子标签和阅读器从硬件和软件两部分展开，实现了二者的无线通信。 射频识别拥有其他识别技术无可比拟的优点，如非接触、快速高效、安全、存储信息量大等特点。 RFID系统在物流管理、票券、门禁、生产自动化、畜牧等场合已经得到了成熟的应用。 随着其成本的不断降低，RFID电子标签将取代条形码成为新一代的商品标签。 同时，经济水平的高速发展让人们越来越关心建筑内部的安全性。 为了适应信息时代的需要，保证建筑内部的安全性，满足用户当时的各种需求，门禁系统应运而生。 门禁系统集电脑技术、电子技术、机械技术、磁电技术和射频识别技术于一体，使卡与锁之间实现完整“对话”功能，以智能卡来控制门锁的开启，开创了门禁管理的新概念，它不仅给管理者提供了更安全、更快捷、更自动化的管理模式，而且也给使用者带来了极大地方便。 基于这样的背景，本文研究的是基于51单片机的RFID射频识别门禁系统。 射频工作频率为13.56MHZ。 门禁系统，又能够叫做入口及出口的操纵系统，在相关研究非常发达的当今社会，已改进成一整个系列的具有现代化操作、性能完备的控制系统。 其对进门还有出门以及通道的控制也在很久之前就实现了简单的对门锁及其钥匙的控制甚至更加完善。 其不仅仅能够被视为进口及出口的控制设备被采用，同时还可以协助内部实行有序化控制。 其可以及时自动记录相关成员的出入状况，约束内部成员的出入范围、时间，使用较为文明的方式阻挡人员进出。 另外也将科学维护资金及物品不被违法取用。 门禁控制系统已发展成可靠保护机制中必不可少的组成部分，在很多发达地区内，其正用超过别的同类商品很多的速度实现多方面的改进工作，大范围使用于智能大厦、小区、办公室、宾馆等各类房门、大门、人行通道的控制。 无线控制系统同常见的RS485总线型门禁体系具有一定的差异性，它选择TCPIP通信协议，因为系统所在地区的门禁操纵设备自带TCPIP通信接口，那么就能够合理使用智能大厦、工厂、住宅小区的TCPIP以太网互联网配置，完成门禁控制主机同操纵设备两者的交流，所以在施工过程、调试阶段以及布线一款13.56MHZRFID射频识别系统2时操作都不难，能一定限度地避免对原有设备的损坏，减少了成本，并且给后期的检查保养工作也减少了麻烦，所以已越来越多地被用户所采纳。 门禁装置关键涉及原有建筑各层的电梯前室、步行楼梯前室门、关键通道门还有某些核心办公室，以完成对成员出入实施操纵控制。 读卡装置配置在门外，另外门内有出门按钮配置，入内需要实行读卡识别，外出则需要按出门按钮。 在门上配置门磁被视为门的状态检查及识别设备，来完成开门提示性能。 在门框上配置电锁被视为门禁系统的相关操作设备。 门禁操纵装置集中配置在建筑内各弱电井，该系统的操纵装置自带网络交流接口，可借助TCPIP协议进行同楼层中交换设备的连接操作，完成同监控中心门禁控制主机的交流。 借助操纵装置上的辅助信息发送点以及综合输出点可完成同闭路的监控活动，以及防盗和消防报警体系等别的系统的实时交流以及综合调度活动。 该系统在一定时期中在综合控制环节中已具备着日益重要的影响，特别是其科学的数据计算及汇总给控制层带来了非常有效的技术支持。 由于该机制能较为有效的监控日常出入成员的相关数据，使得防范范围具备了一个有效获悉出入成员相关数据的数据库。 在可靠性层次中，该无线系统也具备者很关键的守卫功能。 与此同时，所有人员都不再能够自由出入，这使得该范围的安全得到了有力的保障。 加入了无线门禁控制系统之后，需要持科学证件才可以出入，在很大程度上减少了某些非可靠因素的出现。 同时，该系统还准确地记录了全部出入成员的相关数据，涉及到姓名、工作地址、出入时间等，这些都给区域的可靠控制带来了相当关键的信息保证以及可靠保障。 所以，从操作灵活性、可靠性、技术成熟性、成本等方面共同对比发现，该无线门禁技术的推进工作势不可挡。 这正是我们研究无线门禁管理系统的意义所在。 21.2国内外研究现状与发展趋势这些年来,物联网成为世界上广泛探讨以及重点突破的难题之一,世界上多国已将其列入国家战略之中。 迄今为止,物联网的一部分已经在许多方面为我们所利用,而物联网理念是以众多各方面的利用为根基而产生的集聚性的应用创新,这部分领先的基础性应用使我们能够预见物联网在未来潜在的无穷的可能性。 只是因为其仍处于初级阶段，我国的物联网发展仍然面对着诸多困难如界定不准确、应用范围不广泛、前景难以预料等许多方面的困难。 一款13.56MHZRFID射频识别系统3在其他国家，美、英、法、德等欧洲和北美先进国家都把物联网放在了十分重要的位置，并且投放了大量的人力物力财力以及技术力量进行开发和建设，在行业中的领头羊美国的推动下，美利坚的各个著名技术型企业特别是硅谷中的大企业如TI、Intel、Symbol、IBM和微软等巨头都对物联网做了广泛的探索。 现如今射频识别技术已经活跃在美国基础设施建设中的许多方面。 在国内RFID技术研究方面发展很快，作为21世纪的十大重要技术之一，在RFID研究和产品开发方面，国内具有了标签封装，读卡器设计和系统集成的能力，与国外的差距主要体现在射频芯片的设计上。 在RFID标签的价格、标准的同意和隐私权等方面会面临一些障碍。 未来几年内RFID的应用将主要以物流的应用为赢利的主体。 RFID技术将有效解决物流供应链上各项业务运作资料的输入与输出、业务工程和产品的控制与跟踪，以及减少出错率等难题。 1.3本课题的组织结构本文共分为四个大的部分第一部分介绍了课题研究的背景及意义讲述了国内外研究现状并进行分析。 第二部分RFID相关技术综述介绍了RFID的基本工作原理。 第三部分对系统的重要组成部件电子标签和阅读器进行硬件的设计，画出各自的硬件整体结构框图。 对每一部分的各个功能模块进行电路设计，并给出硬件防干扰的措施。 第四部分首先给出电子标签和阅读器的这两部分的总体软件设计，再以模块化思想分模块，给出每个模块的程序设计流程图和主要功能模块的实现方法最后部分总结了全文。 12RFID相关技术综述D2.1RFID的系统组成一组标准的RFID系统是由标签、阅读器、RFID中间件和应用系统软件四个部分来组成，应用软件与中间件在大多数时候被并称做应用系统。 RFID系统的组成如图2.1所示。 图2.1RFID系统结构组成图2.1.1RFID电子标签电子标签由耦合元件与芯片组成，每个标签都有附在目标上的独特的电子编码。 经过设置之后电子标签内的程序可以进行读取以及编写。 电子标签的数据还能够包含人员的信息，能够对其进行分类处理，还能够依据需求的不同制作出不同的卡，电子标签中的改写的信息能够依靠手段进行设定。 其中的小型芯片，能够附着在各种各样不同性质的生活材料上，厚度不大于0.35mm。 总的来说，标签具有以下特点: (1)存储能力强，远优于条形码，物品的资料信息可以存入。 (2)读写器能及时接收编码后的数据信息。 (3)工作条件满足情况下，数据能够录入其中。 应用系统阅读器标签中央软件及应用软件响应单元编码解码存储器命令写数据读数据物理接口（调制解调）数据协议处理器标签驱动（射频单元）应用程序接口（API）空中接口（Air Interface）2 (4)标签内的信息可以依据需要进行设置，但永久性数据除外。 (5)保证识别对象信息的完整与安全。 (6)无电源，自带天线，内含加密控制逻辑和通讯逻辑电路 (7)有一定的使用年限，在使用年限范围内可以不用维修。 射频卡与读写器的通讯为 （1）复位应答射频卡的通讯协议和通讯波特率是定义好的，当有卡片进入读写器的操作范围时，读写器以特定的协议与它通讯，从而确定此卡是否为射频卡。 （2）防冲突机制当有多张卡进入读写器操作范围时，防冲突机制会从其中选择一张进行操作，未选中的则处于空闲模式等待下一次选卡，该过程会返回卡的容量代码。 （3）选择卡片选择被选中的卡的序列号，并同时返回卡的容量代码。 （4）三次互相确认选定要处理的卡片之后，读写器就确定要访问的扇区号，并对该扇区密码进行密码效验，在三次相互认证之后就可以通过加密流进行通讯。 图2.2RFID系统的电子标签内部结构STC89C52控制RC522模块，驱动天线对射频卡进行读写操作；然后根据所得的数据对其他器件进行操作，当刷卡成功时将卡号显示在LCD1602上。 射频接口逻辑控制单元调制器解调器电压调节器EEPROM ROM32.1.2RFID阅读器阅读器又被称应答器、读写器、读卡器等，在射频识别系统中阅读器有着至关重要的地位，职责主要是非接触双向与电子标签通信，接收反馈的信息，同时处理控制信息的源头主机系统。 阅读器的运行频率能够决定射频识别系统的工作频率和处理信息的有效范围。 阅读器的读或读/写设备依据型号、结构、距离和技术水平而有所不同。 同时它也是信息处理中心和控制单元。 在一般情况下阅读器由逻辑控制单元、射频接口和天线构成，结构如图2.3所示。 图2.3RFID阅读器结构天线是RFID系统中的重中之重，电流信息能够被他转换为电磁波信息而重新发出，还能够处理从电子标签中反馈的电磁波信息换成电流信息提供给阅读器。 这个系统里，要能够启动电子标签一定要经由阅读器的天线来发射，之后才能够使电磁场产生，电子标签进入其中就能够被激发，因此阅读器的作用范围与天线的接受范围是相同的。 应用软件控制着电子标签与阅读器之间的所有功能，阅读器接收作为主动方的应用系统软件发出的信息并作出相应的动作，其反馈就是指令电子标签实现对应的功能，然后使阅读器与电子标签之间建立一些往来。 在响应阅读器指令这一过程中，阅读器主动发出信息，而电子标签被动接受信息。 如图2.4所示的阅读器在系统中的位置以及所起的作用。 逻辑控制单元射频接口发射器接收器时钟发生器电压调节器微控制器应用接口驱动存储单元主机系统应用系统软件阅读器电子标签数据流4图2.4阅读器在系统中的位置情况22.2射频识别系统的工作原理2.2.1射频识别系统的工作原理RFID的工作原理可以概述为:如果带有电子标签的各种物体进入其阅读器的读取区域，阅读器发出的信号经过处理反馈指定频率而且是经过加密的商品信息给电子标签，电子标签的相应部分被反馈的信号启动，然后把标签内的经过加密的数据通过内部处理成为指定的射频信号进行反馈，然后将标签自带的数据发送至阅读器，阅读器接受后破解密码、处理数据，把可以被使用的信息反馈至后台进行处理，以实现之前设置好的功能，对于不同的功能的应用系统分门别类的进行分析和抉择，最终向阅读器做出相应的命令，然后由阅读器收到的信息和数据进行不同的动作。 其工作原理见图如图2.5所示:图2.5RFID工作原理图52.2.2阅读器与电子标签的通信方式阅读器通过天线所形成的电磁场波传输的通道“联系”电子标签，电子标签的数据通过射频信号的电感耦合或电磁耦合将数据信号传至阅读器。 在一定区域内，电磁场的形成是由阅读器发射能量所致，进入电磁场的标签接收阅读的射频信号，经过调制器、电压调制器、解压器、逻辑控制单元等一系列的工作以后，该射频信号就转换成稳定的工作电压为标签提供电压了。 阅读器对电子标签的数据读写操作遵从主从原则，阅读器一般充当主动方，而电子标签作为被动方执行阅读器发送过来的相关指令。 根据阅读器与电子标签能量感应方式可将两者的通信方式分为电感耦合原理和电磁反向散射耦合原理。 电感耦合是根据电磁感应定律，实现磁场间的耦合，即通过磁场作用将一端的能量或信息传输至另一端，实现能量或信息的传递。 电磁反向散射耦合采用反射电磁波能量的方式完成能量或信息的传递，其原理类似雷达工作原理，根据电磁波的空间传播规律，电磁波发射出去遇到检测目标后，立即携带回检测目标的相关信息。 D2.3RFID的重要性RFID技术在物联网中有重要的地位，它是一种非接触式的自动识别的手段，它通过射频信号自动识别目标对象并取得相应的信息，其工作过程完全自主，无需人力，可以适用于不同的情况。 由于RFID技术是基于无线电波传输周期以及传输通道特性的技术，同时也就可以实现识别高速运动物体并可同时快速识别多目标、大批量，具有数字化、可视化等功能，被认为是二十一世纪发展最快的高新技术之一，已被列为本世纪十大技术趋势之一。 近些年来，RFID技术在货物领域中的应用主要有:公交车射频卡、不停车收费(ETC)、门禁系统管理、停车场管理、智能货物管理信号控制、公交车或特殊物体的定位及电子站牌、货物流量检测、货物路径诱导、电子车牌等。 如今在国内RFID应用在货物领域比较成熟的主要有公交射频卡、不停车收费(ETC)、门禁系统管理等。 由货物RFID在生活中的应用能得出，RFID技术作用于智能货物管理系统中随时收集基本的数据和信息比传统手段更加具有优势。 62.4本章小结本章主要是针对系统使用的RFID技术进行介绍，主要介绍了该技术的构成、RFID的工作原理及分类。 该章是系统构建的基础和重点，是系统实际设计中进行标签选择的重要依据，可以使设计者更好的选择更合适的设备来进行系统的构建。 下面的有些需要改标题和图注，内容大致是这样，可以换种说法，查重通过就可以3基于RFID的识别系统设计13.1系统的方案设计此次设计的射频识别系统主要有单片机控制模块、读卡模块、蜂鸣器提示电路、显示模块、按键模块。 其中控制模块采用STC89C52单片机，它具有8K可编程Flash存储器。 射频读卡模块RC522能读写RFID卡，读写距离约10cm。 单片机与读卡器通信是采用SPI通信。 整体的设计方案如图3.1所示。 图3.1RFID系统方案设计73.2阅读器模块3.2.1RC22读卡器MF RC522是应用于13.56MHz非接触式通信中高集成度读写卡系列芯片之一。 是NXP公司针对三表应用推出的一款低电压、低成本、体积小的非接触式读写卡芯片，是智能仪表和便携式手持设备研发的较好选择。 MF RC522利用了先进的调制和解调概念，完全集成了在13.56MHz下所有类型的被动非接触式通信方式和协议。 支持ISO14443A的多层应用。 其内部发送器部分可驱动读写器天线与ISO14443A/MIFARE卡和应答机的通信，无需其它的电路。 接收器部分提供一个坚固而有效的解调和解码电路，用于处理ISO14443A兼容的应答器信号。 数字部分处理ISO14443A帧和错误检测(奇偶&CRC)。 此外，它还支持快速CRYPTO1加密算法，用于验证MIFARE系列产品。 MFRC522支持MIFARE更高速的非接触式通信，双向数据传输速率高达424kbit/s。 它与主机间的通信采用连线较少的串行通信，且可根据不同的用户需求，选取SPI、I2C或串行UART(类似RS232)模式之一，有利于减少连线，缩小PCB板体积，降低成本。 仅需要少量的外围电路即可工作。 它的硬件模块如图3.2所示。 图3.2阅读器硬件总体结构框图此模块阅读器主要完成的功能是81.在工作范围内，电子标签与阅读器之间能够进行双向通信。 2.阅读器通过标准RC522与上位计算机进行通信。 3.能够实现在工作区域内多标签同时识别，具有防碰撞功能。 作为整个设计的核心的选择至关重要。 在本次设计中我们采用STC89C52RC是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器。 具有通用I/O口(32个)，复位后为:P1/P2/P3是准双向口/弱上拉，P0口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O口用时，需加上拉电阻。 ISP(在系统可编程)/IAP(在应用可编程)，无需专用编程器，无需专用仿真器，可通过串口(RxD/P3.0,TxD/P3.1)直接下载用户程序，数秒即可完成一片。 另外STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。 空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。 掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。 最高运作频率35MHz，6T/12T可选等功能。 3.2.2SPI总线协议SPI是串行外设接口(Serial PeripheralInterface)的缩写。 是Motorola公司推出的一种同步串行接口技术，是一种高速的，全双工，同步的通信总线。 SPI的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以(单向传输时)。 也是所有基于SPI的设备共有的，它们是SDI(数据输入)、SDO(数据输出)、SCLK(时钟)、CS(片选)。 (1)SDO/MOSI主设备数据输出，从设备数据输入; (2)SDI/MISO主设备数据输入，从设备数据输出; (3)SCLK时钟信号，由主设备产生; (4)CS/SS从设备使能信号，由主设备控制。 当有多个从设备的时候，因为每个从设备上都有一个片选引脚接入到主设备机中，当我们的主设备和某个从设备通信时将需要将从设备对应的片选引脚电平拉低或者是拉高。 SPI工作原理如图3.3所示。 9图3.3SPI工作原理图需要说明的是，SPI通信有4种不同的模式，不同的从设备可能在出厂是就是配置为某种模式，这是不能改变的；但我们的通信双方必须是工作在同一模式下，所以我们可以对我们的主设备的SPI模式进行配置，通过CPOL（时钟极性）和CPHA（时钟相位）来控制我们主设备的通信模式，具体如下Mode0CPOL=0，CPHA=0Mode1CPOL=0，CPHA=1Mode2CPOL=1，CPHA=0Mode3CPOL=1，CPHA=1时钟极性CPOL是用来配置SCLK的电平出于哪种状态时是空闲态或者有效态，时钟相位CPHA是用来配置数据采样是在第几个边沿CPOL=0，表示当SCLK=0时处于空闲态，所以有效状态就是SCLK处于高电平时CPOL=1，表示当SCLK=1时处于空闲态，所以有效状态就是SCLK处于低电平时CPHA=0，表示数据采样是在第1个边沿，数据发送在第2个边沿CPHA=1，表示数据采样是在第2个边沿，数据发送在第1个边沿3.3液晶显示模块3.3.1LCD1602简介1602LCD分为带背光和不带背光两种，基控制器大部分为HD44780，带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别，两者尺寸差别如下图3.4所示10图3.4是否带背光的LCD尺寸区别 （1）1602LCD主要技术参数显示容量:162个字符芯片工作电压:4.55.5V工作电流:2.0mA(5.0V)模块最佳工作电压:5.0V字符尺寸:2.954.35(WH)mm （2）引脚功能1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表10-13所示:编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2数据2VDD电源正极10D3数据3VL液晶显示偏压11D4数据4RS数据/命令选择12D5数据5R/W读/写选择13D6数据6E使能信号14D7数据7D0数据15BLA背光源正极8D1数据16BLK背光源负极113.3.2显示模块原理图当按下开门按键时，LCD1602显示卡号以及“OPEN UP”，即开门成功。 当按下禁门按键时则只显示卡号。 原理图如3.5所示图3.5显示模块原理图3.4按键模块本系统使用三个按键顺序控制而非4*4键盘实现密码输入验证及修改功能。 两个独立按键分别接STC89C52的P3. 0、P3.1口，通过软件程序，实现按键初始化该卡为开门指令和禁门指令。 原理图如3.6所示12图3.6按键模块33.5电源的设计系统的阅读器部分的电源设计，5V供主芯片STC89C51使用，后选用芯片AMS1117将电压转换成3.3V，此时射频芯片RC522接口器件等都能够在3.3V的电压下进行工作。 设计电路时，在输出端加了100F和0.1F的电容，为了降低输出电源的波纹。 在输入端加了一个滤波电容，来减少干扰。 具体连接的电路图如图3.7所示图3.7电源电路设计33.6报警模块的设计当用户刷卡时，如果信息验证成功，则单片机的P3.2引脚被赋予低电平(软件设置)，三极管Q2(PNP型)导通，蜂鸣器发出一声蜂鸣.当信息验证不成功，蜂鸣器发出四声连续短促的鸣叫.报警模块电路图如图3.8所示。 13图3.8报警模块电路图3.7继电器模块继电器是具有隔离功能的自动开关元件，广泛应用于遥控、遥测、通讯、自动控制、机电一体化及电力电子设备中，是最重要的控制元件之一。 当按下开门按键并刷卡成功时Q2导通，此时继电器的控制线圈闭合，继电器动作。 继电器常闭端断开，门处于打开状态，相应的指示灯D2亮。 原理图如3.9所示。 图3.9继电器模块电路图3.8硬件抗干扰措施在实际焊接中避免不了的会受到很多干扰如电磁干扰、噪声干扰等。 因此在设计阅读器的时候要采取相应的抗干扰措施，好的硬件抗干扰措施，对于提高系统整体的性能有很重要的作用。 本文在硬件抗干扰措施上有如下几点141.合理的布置PCB板上的各个器件，使各个器件之间的布置满足易于散热和电气干扰小的原则。 2.合理的分配PCB电路板上的插脚，将输入、输出线分别置于PCB板的两侧，相互远离，防止线之间发生干扰。 接地线置于输入、输出线内侧，这样可以减小信号线之间寄生电容的影响。 3.在PCB板的走线上，信号线尽可能的要短，间距尽可能要大，而且尽量不要在芯片的引脚之间走线。 接地线的走向应保持与数据传输的方向相同。 走线的拐弯处应选取弧形，在高频电路中尖角或直角会对电气性能产生影响。 4.阅读器的电路板的外面要加一个金属箱，并且使金属箱接地，这样既能避免内部硬件受损，又能抑制外界电磁干扰。 3.9本章小结本章主要介绍了基于RFID的智能货物管理监控系统的硬件设计，即包括电子标签和读写器两部分的硬件设计，首先对每一部分的所要实现的功能和硬件电路整体结构设计进行阐述，再根据整体结构设计对每个功能模块的芯片选择和电路连接进行具体的介绍。 4系统的软件设计14.1系统软件的总体设计本次的门禁系统设计中的程序是多个模块组合起来的，有显示模块，按键模块判断是否有开门动作。 本章所要设计的系统软件总体组成框图如图4.1所示15图4.1系统软件的总体设计框图4.2门禁系统的软件设计编写门禁系统的程序首先要编写核心程序，门禁系统工作的核心内容是刷卡，当刷卡成功时并且开门按键按下时则开门成功，下次刷卡则自动开门，若按下禁门按键则只显示卡号。 主程序流程图如图4.2所示。 16图4.2阅读器主程序流程图4.3读卡过程及程序设计流程图打卡器软件编程实现对RFID卡的一系列操作，主要有防冲突程序、卡片的读程序以及对卡片数据块的操作等。 读卡程序的设计思想是在上电初始化后，射频场一旦检测有射频卡进入射频天线的有效范围，读卡程序按顺序启动防冲突程序和认证程序，验证成功后最后操作卡片读写程序。 程序流程图如4.3所示17图4.3读卡过程流程图4.3.1寻卡由于射频卡是一种以被动方式工作的卡，进入射频区的射频卡上电后进入IDLE状态，它通过吸收感应区内的磁场能量进行工作，不会主动发出信号。 读卡器必须不间断地向外发出请求信号，符合条件的卡只有在接收到请求信号之后才会进行响应。 程序中用函数不断向外循环发出请求信号，检查感应区是否有符合条件的卡，一旦有符合条件的卡进入并被选中，程序退出循环请求过程，进入防冲突过程。 4.3.2防冲突防冲突就是从多张进入感应区的卡中选出一张来进行操作。 如果只有一张进入感应区，并且已经知道了卡的序列号，则可跳过此不，直接进入选卡命令，若不知道卡的序列号，则必须调用防冲突函数AntiColl()，以得到感应区内卡的序18列号。 若同时有多张卡在感应区内，防冲突函数能够选择其中的一张卡并得到其序列号。 防冲突指令只是获得一张射频卡的序列号，并没有真正选中这张卡。 选中卡应由Select_Card()函数完成。 序列号为40位长5个字节，实际意义的只有钱4个字节，最后一个字节是序列号的异或校验的效验码，在获得序列号之后，一般应在程序对所接到的序列号进行效验，以确保数据的正确性。 4.3.3选择卡片选择卡片就是根据已知的序列号读出卡的容量编码。 只有经过这一不走后才算真正选中了一张卡，以后的操作都对这张卡进行。 选择卡片指令是很重要的，而且必须首先被使用，因为卡片只有先被选中了，然后才能进行读、写等操作。 4.3.4验证对所选的射频卡进行读之前，必须对射频卡进行验证，如果与读卡器匹配，说明所选的射频卡合法，则卡验证成功，允许对卡进行读操作。 验证卡片的过程是通过Authentication()函数实现的。 4.3.5读取卡号完成了上述几个步骤，说明所选卡是本系统的卡，就可以对射频卡进行正常的读了。 读卡函数MIF_READ()从已通过密码验证的扇区中读取一个数据块，共16个字节，其中前面几个字节即为卡号。 4.3.6卡挂起当对卡中的数据处理完后，程序应使卡处于挂起状态，此时即使卡在感应区内，读卡器也不会再对改卡进行任何操作。 D4.4LCD初始化19图4.3LCD初始化流程图本程序作用是用来判断LCD当前状态，BF状态字决定了LCD模块的工作状态，当处于忙状态时，此时模块不接受外部指令和数据，模块为准备状态,可对外部指令和数据进行处理。 因此，对LCD进行操作之前，要对其工作状态进行判断。 4.4.1写指令和数据在写数据和指令之前，先对LCD状态进行判断。 即LCD非忙时，即可进行写入指令和数据的操作。 写入指令还是数据由RS,RW,EP三个引脚来确定。 当三个引脚分别为1,0,0时，为写入数据模式；三个引脚为0,0,0时，为写入指令模式。 4.5程序编译与调试4.5.1软件开发系统本系统设计是在Keil C环境