基于RFID技术的图书信息采集系统设计的开发与实现.docx

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1、ANYANGINSTITUTEOFTECHNOLOGY本科毕业论文基于RFID技术的图书信息采集系统设计DesignOfInformationCollectionOfBookBasedonRFIDTechnology系（院）名称:专业班级：学生姓名：计算机科学与信息工程系05计算机科学与技术（嵌入式）物飞龙指导教师姓名:常国权指导教师职称:讲师（硕士）2009年5第1章概述11.1 课题研究背景与意义1L2嵌入式系统的发展现状31.3 国内外RFID技术的发展现状31.4 课题的主要工作内容4第2章RFID技术及应用概述2. 1概述2.1 .1RFID系统的构成566782.2 .2RFID技

2、术的基本工作原理2.3 MifareOne非接触式电子标签2.4 2.1MifareOne电子标签的工作原理2.5 2.2MifareOne电子标签的存储结构2.6 RFID技术在图书馆的应用第3章图书馆信息采集系统硬件设计103. 1STC11F32XE微控制器103. 2图书信息采集系统的总体硬件设计113.2.1UART串口通信接口设计113.2.2LCD液晶扩展123.2.3存储器扩展.133. 2.4其他接口设计133.3 STC11F32XE和MFRC500接口设计143. 3.1MFRC500芯片的功能结构144. 3.2MFRC500芯片主要引脚简介155. 3.3STC11F

3、32XE和MFRC500芯片接口设计16第四章图书馆信息采集系统的下位机软件设计183.4 图书采集系统和PC机通信帧格式的设计193.5 MFRC500读写模块的设计、实现与调试204. 3MFRC500读写模块设计22第五章软硬件测试255. 1测试环境255.2编写测试用例并测试25第六章结论34致谢35参考文献36基于RFID技术的图书管理信息采系统设计专业班级：05计算机科学与技术学生姓名：物飞龙指导教师：常国权职称：讲师（硕士）摘要目前,在我国的图书管理工作中，:主要应用条码识别技术,它具有成本低、操作简单的特点，但也存在局限性，如必须人工借助读写设备进行数据的采集,常因条码、阅读

4、器质量发生误读和拒读等问题，影响了借阅效率和服务质量。射频识别（即RadioFrequencyIdentification,以下简称技术是RFID）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标的技术。它将特殊的信息编码写入电子标签,标签被粘贴在需要识别的产品或器件上，写入时间比打印条码少；标签的内容可以动态改变；能够同时处理多个标签；标签的数据存取有密码保护，安全性更高。无需重新制作新的标签，可重复使用。本课题设计了一种基于无线射频识别技术的图书馆信息采集系统。在此设计中采用无线射频识别技术（RFID技术）代替传统图书管理系统使用的条形码+磁条

5、技术，使得非接触的图书信息采集更加快速、准确。采用RFID技术的图书馆可以对批量借阅或还回的图书进行处理，可以实现瞬间、非接触完成。由于RFID提供的信息容量大，使用密码技术进行数据交换和可读写，同时具备了条码和磁条技术要求，无须再使用磁条技术，使图书流通更加方便、快捷、安全。嵌入式RFID图书管理系统可以大大提高图书馆管理的效率。首先本课题对RFID技术原理做了详细的概述，在此基础上论述了图书馆信息采集系统硬件平台的搭建。其次本课题在硬件平台上扩展了LCD进行信息显示，FLASH用于存储ASCII码和汉字字库文件，MFRC500用于射频识别等硬件电路，并最终搭建起了系统的硬件平台。最后本课题

6、参照MFRC500和STC11F32XE提供的数据手册，对下位机软件进行设计分析和编码，以实现微控制器对射频识别芯片的各种操作进行控制。关键词嵌入式系统STC11F32XE射频识别RS232MFRC500LCDDesignOfInformationCollectionOfBookWithRFIDTechnologyAbstractPresently,themanagementofChinasbooks,themainapplicationofbarcodeidentificationtechnology,ithasalowcost,easytooperatefeatures,buttherea

7、realsolimitations,suchastheequipmentmustbemanuallyreadandwritedatathroughthecollection,duetobarcode,thequalityofreadermisreadingoccurredandrefusedtoreadandsoon,affecttheefficiencyandservicequalitytoborrow.RadioFrequencyIdentification(ie,RadioFrequencyIdentification,hereinafterreferredtoastechnologyi

8、sRFID)isaradiofrequencysignalthroughtheuseofspacecoupledalternatingmagneticfieldorelectromagneticfieldstoachievenon-contacttransmissionofinformationthroughthemessagetoreachtargetidentificationtechnologies.SpecialinformationwillbeencodedintotheRFIDlabelhasbeenpastedintheneedtoidentifytheproductordevi

9、ce,thewritetimelessthanprintbarcode;survivaldatalabelpassword-protectedaccess,highersecurity.Noneedtore-createanewlabel,canbereused.Thedesignofthesubjectofaradiofrequencyidentificationtechnology-basedlibraryinformationcollectionsystem,toreplacethetraditionallibrarymanagementsystemusingbarcode+magnet

10、icstripetechnology,thebookmakesnon-contactinformationcollectionmorequicklyandaccurately.TheuseofRFIDtechnologyinthelibrarycanborroworreturnbulkofthebookstodealwith,youcanachieveaninstant,non-contactcomplete.EmbeddedRFIDlibrarymanagementsystemcangreatlyenhancetheefficiencyoflibrarymanagement.Firstofa

11、llthetopicsontheprinciplesofRFIDtechnologyhasdoneadetailedoverview,basedonthisinformationcollectiononthelibrarysystemtobuildthehardwareplatform.Secondly,theissueinthehardwareplatformfortheexpansionoftheLCDinformationdisplay,FLASHisusedtostoreChinesecharactersASCIIcodeanddocumentation,MFRC500forhardw

12、aresuchasradiofrequencyidentificationcircuit,andeventuallybuildahardwareplatformofthesystem.Finally,withreferencetothesubjectandMFRC500dataprovidedbySTC11F32XEmanual,thenext-bitsoftwarefordesignanalysisandencoding,inordertoachievemicro-controllerofradiofrequencyidentificationchipstocontrolthevarious

13、operations.KeywordsEmbeddedsystemSTC11F32XERFIDRS232MFRC500LCDRFID技术是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号对静止或移动着的多个目标自动识别，并高效地获取目标信息数据，通过与互联网技术进一步结合还可以实现全球范围内的目标跟踪与信息共享。识别工作无需人工干预，操作快捷方便，可在各种恶劣环境下工作。作为条形码的无线版本，RFID技术具有条形码所不具备的非接触、阅读速度快、无磨损、不受环境影响、防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如、具有防冲突功能、能够同时处理多张卡片

14、等优点。嵌入式系统不同于一般的PC系统，嵌入式系统集系统的应用软件与硬件于一体，具有体积小、性价比高、软件代码小、响应速度快等特点，嵌入式技术已被广泛应用于工业控制、信息家电、交通管理、农业、商业、服务业等各行业，已成为现代电子产品设计的一大领域和方向。在本课题设计中采用RFID技术代替传统图书信息采集系统中使用的条形码或磁条技术，把RFID技术和嵌入式技术结合起来应用于图书馆信息采集领域是当代数字图书馆的发展趋势，这种技术大大加速了图书流通处理的速度。由于RFID读写器通过非接触式的无线电波采集图书信息，从而使得非接触式的图书信息采集更加快速、准确。而且RFID读写器可以同时读取多个RFID

15、标签，这就意味着在进行借入或者借出处理过程中几本书籍可以同时处理，读者查找、归还和借出图书或多媒体资料就更快捷、准确、方便。第1章概述射频识别(RadioFrequencyIdentification,简称RFID)技术是自动识别技术的延伸和发展，由于射频识别技术有许多优点，因而已被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输管理、货物流通、公共交通、门禁安防、产品防伪等众多领域。RFID技术利用无线电或雷达技术在阅读器和电子标签之间进行非接触双向数据传输，以达到目标识别和数据交换的目的。近年来，这种技术在许多领域都得到了快速的普及和推广应用。RFID技术就图书馆市场来说,RFID所具备的独特优势是其他识别技术无法比拟的，RFID可以让图书馆实现真正的智能化管理，通过RFID技术可以为读者提供简捷迅速的自助式服务，提高图书管理员的工作效率，为图书馆节省人力,为读者提供安全的环境。可以说RFID系统是图书馆管理系统的发展趋