基于433MHz的电子围栏系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

基于433mhz的电子围栏系统是通过远距离、非接触式采集电子标签的信息，实现设备在移动状态下的自动识别，从而实现目标的自动化管理。

该系统产品集计算机软硬件、信息采集处理、数据传输、网络数据通讯、等技术综合应用为一体的高性能识别技术，是实现信息化和自动化管理的基础产品之一，是一种能有效对单位设备进行自动识别和联网监管的重要科技手段。

通过433mhz通信过程中产生的误码可以有效的判断目标是否在无线覆盖区域中，通过这种方式覆盖监测区域，达到电子围栏的功能。

2. 课题关键问题和重难点

本系统的关键技术之一在于射频识别技术的应用。即如何应用射频识别即技术实现对目标信息的采集,具体即是如何设计识别卡和数据采集站。

关键技术之二在于系统软件的开发,即系统灵魂的开发,由其来完成信息采集、识别、加工、显示、存储及传输功能。软件系统包括两大部分,单片机汇编程序和监控中心的管理软件,由这两部分软件共

同支撑着整个系统的运行。

3. 国内外研究现状（文献综述）

射频识别（rfid）技术是一种通过无线射频方式来进行非接触式的双向数据通信的技术，通过传递信息进行身份识别。由于其非接触、能识别运动的目标、适于恶劣环境等特点，射频识别已经广泛的应用在各种领域中，如物流，交通，车辆管理，身份识别等。根据目前 rfid 发展的需求，本文制作了一款基于 433mhz 射频识别技术的系统。本文分析了rfid 技术的发展以及国内外技术水平，介绍了有关射频识别理论基础。结合理论知识，研究了433mhz无线识别模块的发射电路，将发射电路分成开关控制电路和射频电路两部分，其中开关电路由单片机与三极管组成，射频电路由声表谐振器与三极管组成，并对该电路进行整体仿真分析，仿真结果达到了设计要求。声表谐振器的使用增加了系统的稳定性。在设计接收电路时，分析了几种常用的接收电路的优缺点。经过分析比对，确定该系统的接收部分采用由射频滤波、放大、振荡检波和比较器组成的超再生电路。研究仿真了一款433mhz 微带天线，该天线采用了蜿蜒的结构，并引入了短路片，使得天线的尺寸得到了减小。天线的中心频率为433.6mhz，天线反射系数小于-10d b 的带宽为 0.9%。对发射接收电路以及天线进行了实物加工并分别进行了调试，在此基础上，将这三部分进行联合调试，测试结果满足实际的应用要求。该系统成本低廉，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

电子标签又称为应答器。电子标签又可分为有源电子标签和无源电子标签。其中无源电子标签主要靠标签上的天线耦合得到的能量工作。标签离开识别场时，标签没有能量的激活处于休眠状态，标签进入识别场时，阅读器天线发射的射频电磁波激活标签，标签通过整流方法将电磁波转换成电能储存在标签中的电容里，为标签工作提供能量。电子标签是射频识别系统真正的数据载体。射频阅读器又称为射频读写器，阅读器与rfid电子标签之间的无线通信是靠收发天线完成的，阅读器可以通过发出指令对电子标签进行管理和控制，得到或者改变电子标签内部的信息。阅读器也就是信号接收机。标签进入磁场后，接收解读阅读器发出的射频信号，凭借电磁感应所获得能量激活电子标签，从而得到标签芯片中的信息(passive tag，无源电子标签或被动电子标签)，或者是电子标签间歇性的主动发送某一特定频率的信号作为阅读器接收的信息(active tag，有源标签或主动标签)；解读器读取信息并解码后，送至中央应用软件信息系统进行有关数据处理。应用软件与阅读器之间通过一些标准进行通信，实现数据和通信的功能。

rfid系统的基本工作流程（该流程为无源系统的工作流程）如下：

4. 研究方案

此系统可以分为两部分：一部分是接收器，置于中央控制台；另一部分是发射器，该部分可有多个，置于需要与中央服务台通信的地点。在系统作用范围之内，当有需要按下发射器的按钮时，发射器相应的ID号经过各部处理转换成流码发送给发送模块，发送模块经过微波调制放大后，经天线发射出去。接收器则将接收到的RF信号放大后进行解调得到基带信号，然后基带信号经过串口送入MCU的某个端口，显示相应发射器序号，完成发射器与接收器之间的通信，从而更高效的完成其他服务。之后系统进入待机模式，直到下一次呼叫出现。

5. 工作计划

第1周： 查找文献和翻译文献

第2周： 撰写开题报告

第3周： 电路系统的总体设计和规划