基于AT89S51单片机及RFID的自行车防盗系统的设计
摘要：一种基于RFID的自行车防盗系统是以RFID即无线射频识别技术为核心技术的防盗系统，
这种自行车防盗系统主要由单片机AT89S51作为主控模块、读写电路模块、语音报警电路模块、电源监控电路模块、存储器接口电路模块和应答器模块等组成。当单片机AT89S51收到解锁信号时，对自行车解锁；否则单片机发送报警信号给语音报警器来实现报警功能。
关键词：RFID、防盗系统、AT89S51
1引言
随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展，人们生活水平得到很大的提高，人们私有财产也不断的增多，因而也对防盗措施提出了新的要求。自行车是一种比较适合短距离使用的交通工具，速度相对来说也是比较慢的。在这样一个快节奏的，经济发展飞速的情况下，自行车的使用越来越少，取而代之的是电瓶车。
但是近年来，在大力倡导绿色出行、无污染、零排放的情况下，人们也越来越意识到环境的重要性，自行车有着环保、方便等特点，因此慢慢的再次回到人们的视线中。自然，自行车的防盗成为一个问题。随着无线技术的不断发展，使得防盗系统的设计更加灵活、安全、方便、可靠。本设计以无线射频识别技术来设计一套自行车防盗识别器。
1.1 RFID简介
射频识别技术是从20世纪年代开始走向成熟的一项自动识别技术，是当前最受人们关注的热点之一，该项技术既传统也充满新意和活力。射频识别是无线电识别的简称，即通过无线电波进行识别。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、计算机网络等高新技术，顺应了计算机集成制造系统，电子商务等热点应用的发展需要。
RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别，俗称电子标签。
RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。
RFID是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个询问器(或阅读器)和很多应答器(或标签)组成。
1.2 RFID工作原理
RFID技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(Passive Tag，无源标签或被动标签)，或者主动发送某一频率的信号(Active Tag，有源标签或主动标签)；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。
一套完整的RFID系统，是由阅读器(Reader)与电子标签(TAG)也就是所谓的应答器(Transponder)及应用软件系统三个部份所组成，其工作原理是Reader发射一特定频率的无线电波能量给Transponder，用以驱动 Transponder电路将内部的数据送出，此时 Reader便依序接收解读数据，送给应用程序做相应的处理。
以RFID卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应方式来看大致上可以分成， 感应偶合(Inductive Coupling)及后向散射偶合(Backscatter Coupling)两种，一般低频的RFID大都采用第一种式，而较高频大多采用第二种方式。
阅读器根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装置，是RFID系统信息控制和处理中心。阅读器通常由耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元组成。阅读器和应答器之间一般采用半双工通信方式进行信息交换，同时阅读器通过耦合给无源应答器提供能量和时序。在实际应用中，可进一步通过Ethernet或WLAN等实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。应答器是RFID系统的信息载体，目前应答器大多是由耦合原件(线圈、微带天线等)和微芯片组成无源单元。
电子标签进入天线的电磁场范围后，接收读写器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量解析并执行标签发送的指令，然后反向散射存储在标签芯片中的产品信息；读写器读取信息并解码后，送至中央信息系统（上位机）进行有关数据处理。图1为RFID管理系统图。
目录
1引言 3
1.1 RFID简介 3
1.2 RFID工作原理 3
1.3 RFID技术的应用 4
1.4 RFID市场发展 5
2 总体方案设计 6
2.1 方案论证 6
2.1.1 单片机模块的选择 6
2.1.2读卡芯片的选择 7
2.2 方案确定 7
3 硬件电路设计 8
3.1 AT89S51单片机模块设计 8
3.1.1 AT89S51介绍 8
3.1.2 单片机最小系统 9
3.2 语音报警电路模块设计 13
3.2.1 报警模块工作原理 13
3.2.2 ISD2560芯片引脚介绍 14
3.2.3 ISD2560与单片机接口电路 15
3.3 存储接口电路模块设计 16
3.3.1 AT24C64芯片介绍 16
3.3.2 AT24C64器件操作 17
3.3.3 AT24C64与单片机连接电路图 17
3.4 应答器电路模块设计 18
3.4.1 应答器（电子标签）分类 18
3.4.2 应答器（电子标签）的功能作用及特点 18
3.5电源模块设计 19
3.6 天线模块设计 20
3.6.1 天线的定义 20
3.6.2 RFID天线的作用 20
3.6.3 天线的分类 20
3.6.4天线的设计要求 20
3.6.5天线的品质因数和匹配电阻 20
3.6.6 EMC电路及接收电路 21
3.6.7 天线电路图 21
3.7 读写器模块设计 22
3.7.1 RC500芯片介绍 22
3.7.2 RC500芯片工作原理 24
4 软件设计 26
4．1主程序流程图 27
4.2主要子程序流程图 28
4.2.1读写器模块程序流程图 28
4.2.2报警器模块程序流程图 28
4.2.3 存储器模块程序设计 29
5 软硬件系统的调试 30
5.1调试过程 30
5.2调试中发现的问题与解决方法 30
6 参考文献 31
参考文献
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