基于ARM的RFID数据采集模块设计

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1、基于ARM的RFlD数据采集模块设计杨阳’胡耀光1周玉偈2(1．北京理工大学机械与车辆学院，北京100086；2．北京神州航天软件技术有限公司，北京100094)摘要：设计了一种基于ARM的RFm读写器中间件模块，该模块能够对多个读写器端口的读写进行统一管理，从而从源头防止了多个读写器出现的重复读取和漏读现象。介绍了模块的工作原理，并给出了软件、硬件的设计以及测试结果。关键词：RFIDiARM；中间件；数据采集DesignofRFIDDataAcquisitionModuleBasedonARMYangYan91HuYaoguan91Zhou

2、Yujie2(1．SchoolofMechanicalEngineering，BeijingInstituteofTechnology,Beijing1000862．BeijingShenzhouAerospaceSoRwareTechnologyCo．，Lid，，BeOing100094)Abstract：AnRFIDmiddlewaremodulebasedonARMisdesigned，whichCanmanageseveralportsofreaderandpreventduplicationofreadingatagorsometa

3、gsnotbefound．Theworkingprincipleofthismoduleisdescribed．ThedesignofsoRwareandhardwareandtestresultsarealsoshown．Keywords：RFID；ARM：middleware；dataacquisition1引言经过近些年信息化的迅速发展，RFID技术已经广泛应用于实际生产过程中。但目前RFID在车间环境应用中却经常出现读写器读取射频卡信息错误的现象。例如，由于生产现场有水或金属导致读写器无法读写射频卡信息；当生产现场天线工作范围出现重合

4、时，多个读写器会同时读取同一射频卡信息；由于射频卡自身的差异，一些射频卡会在天线工作范围内出现偶然的漏读现象。而这些现象在生产中很难及时被发现，从而出现了重复或者失踪的产品，以至影响了整个生产现场的信息流与物流。目前人们对于重复读取问题的解决主要是通过软件判断来实现的，这样一方面造成了各个企业的解决方案无法重用，另一方面加重数据库的负担，而对于漏读现象，却只能通过盘点才能发现。本文设计的模块就是要根据数据的来源对读写器及其端口进行系统地控制和管理，从根本上避免冗余数据进入后台软件和数据库，同时还能够对漏读现象起到一定的提示作用，从而避免生产中

5、信息读取错误的现象出现。2模块整体介绍一套完整的RFID系统由射频卡、天线、读写器和后台数据库组成。其工作原理为读写器通过天线向射频卡发射无线射频信号．射频卡将带有自身信息的信号经天线反馈给读写器，读写器接收数据后经过软4僧流物的盼盯于基向方宄研业争程工业工t硬盯O悖{“啪阳¨杨加介．期筒统日t秉藕作息收信息化技术2011年8月第4期件处理存入数据库。本文设计的模块在传感器与读写器之间加入了一个控制读写器信号的中间件。该模块通过ARM采集生产线上的控制信号，利用ARM判断控制信号的来源。同时ARM根据信号来源控制相应读写器端口的开启与关闭，并

6、且将监测到的读写器信息实时地显示出来。系统整体框图见图1。i⋯⋯⋯⋯竺望苎⋯⋯⋯⋯，殳：骘兰⋯，J、～⋯⋯一⋯⋯⋯一一⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯，7、'-_一⋯‘：：⋯⋯·’图1系统整体框图3模块硬件设计3．1模块主要芯片介绍，本方案设计的主要芯片为S3C2440。$3C2440是三星公司设计的32位RJSC嵌入式处理器，该处理器基于ARM920T内核，具有全性能内存管理单MMU(MemoryManagementUnit)独立的16Kb指令和数据Cache。该处理器主要优势在于功耗低、性能高、接口资源丰富，能够方便地实现功能的扩展。3．2模块硬

7、件设计系统从硬件上具体可分为9个模块：控制模块、GPIO通信模块、SDRAM、FLASH存储模块、电源&复位模块、串行通信模块、按键模块、显示模块和警号模块，各个模块组成的系统框图见图2，以下介绍最重要的6个模块：图2系统硬件模块组成控制模块主要由AIU订控制器S3C2440和晶振组成，负责整个系统的任务分配、管理，是整个系统的核心部分。GPIO模块主要由EL817和APlll7组成，一方面负责控制模块与读写器之间通信的电压转换工作，另一方面负责控制器和读写器的通信工作。控制器通过GPIO模块向读写器发送开始阅读和停止阅读的指令，读写器通过G

8、PIO给予控制器反馈信息。并且考虑到连接方便，在GPIO模块上留取了与控制模块连接的40针接口和与读写器连接的DB25接口，它是控制器与读写器信息交换的桥梁。串行通