【毕业论文】一种基于rfid的便携式智能药盒系统设计毕业设计缩写稿

一种基于RFID的便携式智能药盒系统设计电子信息工程111班程向伟指导老师周丽丽（陕西科技大学职业技术学院陕西西安710021）摘要RFID的基本原理是利用阅读器与电子标签之间的电磁耦合来实现数据通信，从而达到对电子标签及其所代表的对象进行识别的目的。RFID技术具有读取速度快、存储空间大、穿透性强、使用寿命长和安全性高等众多优点。智能药盒系统是新型的医疗管理系统，它集自动识别技术和现代安全管理措施为一体。智慧医疗是利用先进的物联网技术、传感技术及RFID技术实现患者与医务人员、医疗机构、医疗设备之间的互动，逐步达到信息化，使医疗服务走向真正意义的智能化。智能药盒是一种为了方便医患人员服药，而设计的药物存储容器。该系统主要功能包括通过RFID进行身份验证，调出电子病历；具有用药定时提醒和记录功能；服务器和药盒之间通讯通过ZIGBEE模块实现。文章从智能药盒的发展出发，首先介绍了射频识别技术的概念、分类及工作原理，然后介绍了本次使用的视频芯片MFRC522。本RFID系统设计可分为硬件部分和软件部分。硬件部分以MFRC522射频识别模块为核心，结合主控模块STC89C52设计系统的外围硬件电路，实现对射频卡的控制与MCU之间的互通。软件部分采用C语言进行系统的下位机程序的开发，完成与IC卡之间的通信，实现数据交换功能。关键词射频识别，智能药盒系统，MFRC522，STC89C52,ZIGBEEAPORTABLEINTELLIGENTPILLBOXESBASEDONRFIDSYSTEMDESIGNABSTRACTTHEBASICPRINCIPLEOFRFIDISTHEUSEOFELECTROMAGNETICCOUPLINGBETWEENTHEREADERANDELECTRONICTAGTOIMPLEMENTTHEDATACOMMUNICATION,SOASTOACHIEVETHEELECTRONICTAGSANDREPRESENTEDBYOBJECTFORIDENTIFICATIONPURPOSESRFIDTECHNOLOGYHASREADSPEEDANDSTORAGESPACEISLARGE,STRONGPENETRABILITY,NUMEROUSADVANTAGESOFLONGSERVICELIFEANDSAFETYOFHIGHERINTELLIGENTKITSYSTEMISANEWTYPEOFMEDICALMANAGEMENTSYSTEM,ITINTEGRATESAUTOMATICIDENTIFICATIONTECHNOLOGYANDMODERNSAFETYMANAGEMENTMEASURESMEDICALWISDOMISTOUSETHEADVANCEDINTERNETTECHNOLOGY,SENSORTECHNOLOGYANDRFIDTECHNOLOGYREALIZESTHEPATIENTSANDMEDICALSTAFF,MEDICALINSTITUTIONS,MEDICALEQUIPMENT,THEINTERACTIONBETWEEN,GRADUALLYACHIEVETHEINFORMATIZATION,THEMEDICALSERVICETOTHEREALMEANINGOFSMARTSMARTPILLBOXESISAKINDOFMEDICATIONINORDERTOFACILITATEMEDICALPERSONNEL,ANDDESIGNOFDRUGSTORAGECONTAINERSTHESYSTEMMAINFUNCTIONINCLUDESTHROUGHTHERFIDAUTHENTICATION,BRINGUPTHEELECTRONICMEDICALRECORDWITHFUNCTIONSOFMEDICATIONREGULARLYREMINDEDANDRECORDSTHECOMMUNICATIONBETWEENSERVERSANDPCSBYZIGBEEMODULEARTICLESTARTINGFROMTHEDEVELOPMENTOFINTELLIGENTPILLBOXES,FIRSTINTRODUCESTHECONCEPTOFRFIDTECHNOLOGY,CLASSIFICATIONANDPRINCIPLEOFWORK,ANDTHENINTRODUCEDTHEUSEOFVIDEOMFRC522CHIPTHERFIDSYSTEMDESIGNCANBEDIVIDEDINTOTHEHARDWAREPARTANDSOFTWAREPARTHARDWAREPARTMFRC522RFIDMODULEASTHECORE,COMBINEDWITHTHEMAINCONTROLMODULESTC89C52PERIPHERALHARDWARECIRCUITDESIGNSYSTEM,REALIZETHECONTROLOFTHERADIOFREQUENCYCARDBETWEENMCUANDCOMMUNICATIONSOFTWAREPARTOFTHECLANGUAGEISADOPTEDTOIMPROVETHESYSTEMOFTHEMACHINEPROGRAMDEVELOPMENT,COMPLETEWITHTHECOMMUNICATIONBETWEENTHEICCARD,TOREALIZEDATAEXCHANGEFUNCTIONKEYWORDSRFID,INTELLIGENTPORTSYSTEM,MFRC522,STC89C521引言智慧医疗是利用先进的物联网技术、传感技术及RFID技术实现患者与医务人员、医疗机构、医疗设备之间的互动，逐步达到信息化，使医疗服务走向真正意义的智能化。现代社会由于人们的学习、生活的节奏越来越快，生活水平不断提高。人们越来越重视健康，同样关于自我保健的消费也在不断增长。同时，由于各种原因导致的各种疾病和老人比较常见的疾病都需要长期服用药物。人们希望能有一种功能实用，方便携带的同时还具有良好的提醒功能的多功能药盒的出现。而本次的设计就是针对这一状况产生的，它能更好的管理吃药麻烦和由于各种原因导致的忘记吃药的问题，更好的提醒人们该吃药了，从而达到帮助人们养成按时吃药的习惯。2基于RFID技术的药盒系统理论基础21射频识别技术射频识别RADIOFREQUENCYIDENTIFICATION,RFID技术是从八十年代逐渐走向成熟的一种自动识别技术，它是一项利用射频信号通过空间耦合交变磁场或电磁场实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。射频识别是无线电识别的简称，它源于无线电通信技术，综合了现代计算机智能控制、智能识别等高新技术，顺应了电子商务、交通运输、物流管理的发展需要。是当前最受人们关注的技术之一。射频识别技术具有非接触、自动完成识别过程、不易损坏、可识别高速运动物体、数据存储量大等优点，极大地加速了有关信息的收集和处理，在近年来获得了极为迅速的发展2。22射频识别系统的工作原理实用RFID系统为无源系统，即射频卡能量由读写器发出的射频脉冲信号提供。无源系统的通信优劣取决于读写器发出的脉冲信号能否被射频卡完整接受。当射频卡进入读卡器接受范围后，如果接收到读卡器发出的射频信号，就能凭借产生的感应电流所获得的能量发送出存储在卡片中的信息，通过读卡器的处理，将信息送至信息管理系统进行有关数据处理。3药盒系统系统硬件设计本电路是由STC89C52单片机为控制核心，射频卡信息由MFRC522模块读出，通过MCU在LCD12864上显示。该系统主要功能包括通过RFID进行身份验证，调出电子病历；具有用药定时提醒和记录功能；服务器和药盒之间通讯通过ZIGBEE模块实现。整个药盒系统系统框图如图31所示。图31系统总体设计框图4系统软件设计41射频控制模块42工作过程对卡的操作分成四步寻卡防冲突选卡读/写卡；1寻卡向FIFO中写入PICC_REQIDL命令，通过PCD_TRANSCEIVE命令将FIFO中数据通过天线发送出去，此时若有卡在天线作用范围内，将识别命令，并返回卡类型；2防冲突向FIFO中写入PICC_ANTICOLL0X20，通过PCD_TRANSCEIVE命令将FIFO中数据通过天线发送出去，卡返回卡序列号3选卡向FIFO中写入PICC_SELECTTAG0X70卡序列号，通过PCD_TRANSCEIVE命令将FIFO中数据通过天线发送出去，卡返回卡容量4读/写卡向FIFO中写入PICC_WRITE块地址，通