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时间:2018-09-18编辑: admin 点击率:

  根据射频辨认技能的智能信箱体系规划

  信箱是一种人际的交流东西之一。函件送来,收件者由于外出或许繁忙,无闲亲自接纳,只要由信箱代庖,待收件人有空才开信箱,一次拆阅、处理来信。一般锁是信箱的常用安防东西,但随着人们对日子质量的要求越来越高,这种传统东西越来越不能满意人们的日子需求,给日子带来许多不便。假如能装置一套不只适合于单个家庭,并且也适合于多个家庭或社会团体的简易智能信箱,将会给人们的日子带来极多便利。

  智能信箱是一种新式现代化的电子体系,集射频辨认技能和机电操控技能为一体,触及电子技能、传感器技能、微计算机操控技能、通讯技能等许多新技能。智能信箱按其组合结构方式一般分为独立信箱和组合智能信箱两种,独立智能信箱可应用于单个家庭,组合智能信箱一般应用于小区、校园、医院、大厦等社会团体区。

  1 体系结构与原理

  智能信箱体系的主要功用是完结信箱的智能化,它主要由卡片、读卡器、电子锁、操控器、电源、键盘、液晶显示器、蜂鸣器、指示灯、挨近开关及数据存储器等几部分组成,其结构框图如图1所示。

  依据结构图可简述体系的作业原理:电源模块为整个体系供给作业电压,当信箱内有函件时,操控器接纳挨近开关信号,并操控函件指示灯变亮。用户除运用暗码开锁外,还可用卡片挨近在读写器的感应区,操控器对从读写器处接纳到的信息进行判别。若卡片是用户卡,则进行开锁处理,并操控开锁指示灯变亮,当用户关上箱门时,关门挨近开关运送感应信号至操控器,操控器操控电子锁模块进行上锁处理。若为办理卡,则可运用键盘进行增加用户、环亚ag88手机版删去用户、修正暗码等动作。

  2 射频辨认技能原理及特色

  2.1 作业原理

  射频辨认(RFID)技能是一种自动辨认技能。一般情况下,射频辨认体系主要由操控器、读卡器、非触摸式IC卡三部分构成,其详细结构如图2所示。

根据射频辨认技能的智能信箱体系规划

  IC卡:又称电子标签,主要由IC芯片及感应天线组成,并彻底封装在一个规范的PVC卡片中,无显露部分。IC卡一般经过无线电波来完结与读写器之间的读写操作。非触摸式IC卡本身是无源的,它能保存事物的特色、状况及编号等信息。当读写器宣布信号对卡进行读写操作时,其信号有两部分:(1)电源信号。IC卡接纳此信号后,该信号会与卡中的LC电路发生谐振,然后发生一个供芯片进行相关作业的能量。(2)数据信号。该信号能指挥芯片进行数据的存储、修正、更新等操作,并在操作完结后回发给读写器。此外,IC卡具有加密通讯功用。

  读写器:又称通讯器或扫描器,主要由天线、发射器、接纳器、调制器、解调器、编码器及解码器组成,其作用是完结操控器与IC卡之间的信息传输。

  操控器:操控器的功用是完结数据的处理与存储、以及经过读写器对IC卡进行读写操作等。

  射频辨认作业原理:操控器对读写器发送读写指令,读写器接纳指令、并将信息进行编码和调制处理送给发射器,发射器将调制后的信息加载到13.56 MHz的载波信号中,经天线以无线电波的方式发送出去。进入读写器感应区的IC卡接纳后取得一种叠加信号,其间一部分信号与本身内部LC电路谐振而发生的作业电压、复位信号、时钟信号,另一部分信号IC卡芯片内部电路会对其进行解调和解码,然后对指令恳求或暗码权限进行判别。若为读指令,则会读取芯片E2PROM内的信息,并对信息进行编码和调制,然后经过卡内集成天线发送给读写器,读写器经天线接纳信息后对信息进行解调和解码操作,最终送给操控器处理。若为写指令,则将操控芯片内有关电路提高电压,直提高至E2PROM能作业停止,然后对E2PROM进行改写操作。若暗码权限与芯片内信息不一致,则经过读写器给操控器发送错误信息。这就是IC卡、读写器、操控器三者之间的通讯进程[1]。

  2.2 主要特色

  RFID体系经过射频信号能自动辨认方针目标并取得相关数据,可作业于各种恶劣环境。其主要特色有:(1)体积小、辨认准确性强、能适应于各种不同环境、具有强抗搅扰的才能、运用寿命长且操作简略便利;(2)具有强穿透性及无屏障辨认功用,所以可进行长间隔辨认,并可一起辨认多IC卡;(3)读写器与IC卡之间的安全通讯使其具有比较高安全性;(4)IC卡除可存储事物的特色、特征、信息外,还可用算法来完结对所存数据的办理;(5)RFID体系辨认速度快,能在10 ms之内完结读写操作,并可在100 ms之内完结数据的认证和交流[2]。

  3 体系硬件规划

  本文选用单片机C8051F020作为体系操控器,它具有功耗低、端口多、速度快、中止源多等特色,还具有全速、非侵入式的在体系调试接口、模数变换和数字交叉开关等功用。下面别离介绍各模块电路的规划。

  3.1 读写器电路

  读写器作为操控器与IC卡通讯的中介,以MF-RC500为中心而规划的读写器彻底具有体系所需的编码、调制、发射、接纳、解调、解码等功用。读写器与IC卡之间经过无线电波来完结信息交流,IC卡接纳的是米勒编码,而读写器接纳的是曼切斯特编码。图3为以芯片MF-RC500为中心的读写电路。在图3中,MF-RC500的引脚D0~D7接单片机引脚P7.0~P7.7,而引脚IRQ、ALE、NCS、NWR、NRD别离接C8051F020的外部中止引脚INT0、使能信号引脚ALE、I/O口P2.7、写信号引脚WR、读信号引脚RD,而引脚VMID、TX1、TX2、RX与天线的匹配电路相衔接。

根据射频辨认技能的智能信箱体系规划

  天线装置在读写器中,用于发射和接纳信号,并须与读写电路相匹配,图4为天线的匹配电路。在图4中,L1、L2、C11和C13构成了一个低通滤波器,R9和R10对VMID进行分压,为了避免高次谐波搅扰VMID和RX别离增设了C9与C10。

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  3.2 开锁电路

  开锁电路是整个体系的重要组成部分,假如单纯地使用C8051F020输出一个高电平来操控继电器的断开与闭合,就会发生开锁不可靠的成果。因而,本文选用达林顿管扩大单片机I/O口的输出信号操控继电器的断开与闭合,然后到达开关箱锁的意图。8个达林顿可操控8个继电器,其电路衔接图如图5所示。

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