RFID技术在地铁自动售票机中的应用

发布时间：2017-05-06 05:12

  本文关键词：RFID技术在地铁自动售票机中的应用，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近几年,射频识别技术已经越来越广泛地应用于社会各个领域,其对提高人们的生活质量,扩大企业经济效益,强化公共安全及提高社会信息化水平有着重要的影响。本课题来源于某市地铁自动售检票系统研发项目,主要研究RFID技术在地铁自动售票机中的应用。 本文结合课题和项目需求,设计一个电子标签管理系统,其主要任务是：对地铁自动售票机内的纸币钱箱、硬币钱箱、票箱等重要设备的电子标签ID、操作时间、操作人员工号等信息进行记录追踪,从而实现管理自动化。 本文首先分析电子标签管理系统的功能需求及工作流程,对系统的结构进行规划,将系统分为读写器控制模块和读写模块,在此基础上对各个模块的功能实现进行芯片选型和电路图设计；系统选用PIC16F877作为主控芯片,选用NXP半导体公司125kHz的HTAG系列电子标签,射频模块采用专用配套射频芯片HTRC11001T；其次根据系统的工作频率和射频芯片特性,设计与之匹配的读写器天线,以达到最优的读写距离；再次分析系统的软件控制流程,制定上位机通信协议,编写通信程序,对相关重要参数进行了调试,并对整个系统的工作进行验证；最后对金属环境对射频识别系统的影响进行理论研究,针对本系统在金属环境下受到的影响,提出了解决方案,从而优化系统性能。 经搭建模型并试验验证,本模块完成了预期的设计指标,能够在金属环境下对地铁自动售票机系统中各个设备的重要信息进行记录。
【关键词】：射频识别 读写器 天线设计 金属环境
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH692.8;TP391.44
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 绪论7-11
• 1.1 课题背景及意义7
• 1.2 研究现状7-10
• 1.2.1 国内外研究现状7-8
• 1.2.2 自动售票机票箱管理系统现状8-10
• 1.3 本论文的组织结构10-11
• 2 RFID系统概述及方案论证11-18
• 2.1 RFID系统组成及工作原理11-12
• 2.2 RFID基本理论12-16
• 2.2.1 天线场理论12
• 2.2.2 信号耦合12-13
• 2.2.3 信号编码和调制13-16
• 2.3 方案论证16-17
• 2.3.1 工作频率16-17
• 2.3.2 射频芯片及电子标签17
• 2.4 本章小结17-18
• 3 系统总体设计18-32
• 3.1 系统结构设计18-20
• 3.2 硬件电路设计20-30
• 3.2.1 射频电路20-22
• 3.2.2 差分信号传输电路22-24
• 3.2.3 读头地址译码电路24
• 3.2.4 地址信号驱动电路24-25
• 3.2.5 地址信号整形电路25-26
• 3.2.6 稳压电路26-28
• 3.2.7 单片机在线串行编程及复位电路28-29
• 3.2.8 通讯电路29
• 3.2.9 读写模块输入电压29-30
• 3.3 印刷电路板设计30-31
• 3.4 本章小结31-32
• 4 天线设计32-38
• 4.1 天线设计理论基础32-34
• 4.1.1 天线的种类32
• 4.1.2 环形天线周围的磁场32-34
• 4.2 125kHz天线参数设计34-35
• 4.3 天线品质因数Q35-36
• 4.4 天线调试36-37
• 4.5 本章小结37-38
• 5 软件设计38-57
• 5.1 电子标签及射频芯片38-45
• 5.1.1 电子标签HTG238-43
• 5.1.2 射频芯片HTRC11001T43-45
• 5.2 通信协议及软件设计45-53
• 5.2.1 通信协议45-46
• 5.2.2 软件设计流程图46-53
• 5.3. 系统调试53-56
• 5.3.1 软件调试53-54
• 5.3.2 系统读写性能测试54-56
• 5.4 本章小结56-57
• 6 金属环境对RFID系统的影响57-62
• 6.1 不同环境下标签读取率测试57-58
• 6.2 金属环境的影响理论分析58-60
• 6.2.1 金属环境对读写器场的影响58-60
• 6.2.2 金属对标签天线的影响60
• 6.3 解决方案60-61
• 6.4 本章小结61-62
• 7 结论和展望62-63
• 7.1 全文总结62
• 7.2 展望62-63
• 致谢63-64
• 参考文献64-67
• 附录A 射频识别读写系统电路原理图67-68
• 附录B 射频识别读写系统实物图68-69
• 附录C69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 唐海琳;邹逢兴;;基于MF RC500的RFID读写器的天线及匹配电路设计[J];兵工自动化;2007年11期

2 赵犁;郜笙;虞俊俊;;金属介质对超高频RFID被动标签读取效能的影响及可用于金属表面标签的设计[J];工程设计学报;2006年06期

3 王明顺;基于LM2576的高可靠MCU电源设计[J];国外电子元器件;2004年11期

4 朱海龙;赖晓铮;戴宏跃;赖声礼;;金属环境对HF频段RFID系统的影响[J];华南理工大学学报(自然科学版);2008年05期

5 秦利军;刘建;;基于PCI的串行通信系统设计[J];科技信息;2011年08期

6 邬明罡;李书芳;;金属对RFID系统影响研究[J];科学技术与工程;2008年18期

7 陈昱;余忠;谢兵;李乐中;;RFID射频天线设计及铁氧体材料的应用[J];实验科学与技术;2007年03期

8 陈勇;地铁自动售检票系统[J];铁道通信信号;2002年03期

9 赵光平;王瑞峰;;RFID在金属环境中的应用[J];丝网印刷;2011年05期

10 朱轶;王刚;王洪金;;13.56MHz RFID阅读器天线的设计[J];微波学报;2008年05期

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李建林;基于RFID的危险品管理系统设计[D];西华大学;2011年

2 严雄武;基于Mifare非接解式IC卡的射频识别系统研究与实现[D];武汉理工大学;2005年

3 陈莹;射频识别（RFID）系统天线设计及阻抗测量方法[D];郑州大学;2006年

4 成理;射频识别系统的研究与设计[D];西安电子科技大学;2006年

5 陈文浩;RFID低频读写器的研究与实现[D];大连海事大学;2008年

6 孙桂梅;射频识别系统的研究与应用[D];河北工业大学;2007年

7 闫石;超高频RFID天线的研究[D];大连海事大学;2008年

8 唐辉;基于RFID的智能停车场管理系统关键技术研究[D];武汉理工大学;2008年

9 朱文斌;新型RFID抗金属标签天线的研究和实现[D];上海交通大学;2009年

10 陈斌;筹码票发送模块设计[D];南京理工大学;2009年

  本文关键词：RFID技术在地铁自动售票机中的应用，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：347809