THIẾT KẾ MẠCH ĐỌC THẺ RFID VÀ GIAO TIẾP VỚI MÁY TÍNH QUA CỔNG UART

Mạch cứng hoạt đổng ổn định chính xác, đọc được thông tin RFID, hiển thị thông tin lên LCD, trao đổi thông tin với máy tính. Mạch nhỏ gọn bền, đẹp có khả năng phát triển ứng dụng đi vào thực tế. Phần mềm sử dụng: Chính xác, nhận thông tin và gửi lệnh cho mạch xử lý, đẹp mắt, dễ sử dụng, thuận tiện cho người dùng, giảm thiểu các công việc tay chân, có khả năng phát triển ứng dụng thực tế. Nhược điểm: Cần thêm nhiều thời gian tối ưu, và phát triển ứng dụng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG BÁO CÁO ĐỒ ÁN K55 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MẠCH ĐỌC THẺ RFID VÀ GIAO TIẾP VỚI MÁY TÍNH QUA CỔNG UART GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: NHÓM SINH VIÊN Nguyễn Thanh Tiền Nguyễn Văn Tỉnh Lê Việt Tuấn ĐT1 - K55 ĐT2 - K55 ĐT4 - K55 HÀ NỘI 11/2012 20102303 (Nhóm trưởng) 20102422 20102422 MỤC LỤC TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI MỤC LỤC Phần 1: Giới thiệu đề tài, tìm hiểu MSP430 .3 1.1 Nhận dạng tự động tần số vô tuyến (Radio Frequency Identification – RFID) 1.1.1 Giới thiệu nhận dạng tự động tần số vô tuyến (RFID) .3 1.1.2 Module MFRC 522 thẻ RFID 1.2 Tìm hiểu MSP430 1.3 Lên ý tưởng cho đề tài .10 Phần Triển khai thiết kế đề tài .12 2.1 Phân chia chức 12 2.1.1 Chip xử lý 12 2.1.2 Cảm biến RC522 13 2.1.3 Khối hiển thị LCD16x2 14 2.1.4 Board mạch 16 2.1.5 Phần mềm sử dụng .17 2.2 Lập kế hoạch .18 2.3 Thực hành 19 2.3.1 Lập trình cho vi xử lý MSP430 19 2.3.1.1 Khởi tạo project 19 2.3.1.2 Tạo thư viện cần xử dụng .21 2.3.1.3 Tạo hàm main.c (kịch hoạt động cho chip xử lý) .26 2.3.1.4 Hồn thành kiểm tra code .27 2.3.2 Thiết kế bo mạch 29 2.3.2.1 Xây dựng sơ đồ nguyên lý 29 2.3.2.2 Xây dựng sơ đồ layout in mạch: .32 2.3.2.3 Hàn linh kiện, hoàn thành mạch: 33 2.3.3 Thiết kế phần mềm sử dụng .34 2.3.4 Kiểm tra, hoàn thành sản phẩm 37 Phần kết thử nghiệm, phụ lục, hình vẽ, mã nguồn MSP, tài nguyên phần cứng, phần mềm 38 3.1 Mã nguồn MSP, tài nguyên phần cừng, phần mềm 38 3.2 Kết thử nghiệm, đánh giá sản phẩm 47 3.3 Phụ lục 50 Tài liệu tham khảo 50 Phần 1: Giới thiệu đề tài, tìm hiểu MSP430 1.1 1.1.1 Nhận dạng tự động tần số vô tuyến (Radio Frequency Identification – RFID) Giới thiệu nhận dạng tự động tần số vô tuyến (RFID) Nhận dạng tự động (Automatic Identification) hay gọi ngắn gọn "ID tự động" thuật ngữ công nghệ chủ dùng để giúp máy nhận dạng đối tượng Nhận dạng tự động thường thực tự động thu thập liệu Đó phương pháp công ty dùng để nhận dạng đồ vật hay hàng hóa, thu thập thơng tin chúng nhập liệu đưa vào máy tính mà khơng cần làm thủ cơng Mục tiêu "ID tự động" tăng tính hiệu quả, giảm lỗi liệu đầu vào sử dụng lao động dư thừa cho chức giá trị gia tăng cung cấp dịch vụ cho khách hàng Các cơng nghệ chủ xếp vào nhóm "ID tự động" gồm có: mã vạch (Bar Codes), thẻ thơng minh, nhận dạng tiếng nói, số cơng nghệ sinh trắc học (biometric), nhận dạng đặc trưng quang học (Optical character Recognition - OCR) nhận dạng tần số vô tuyến (Radio Frequency Identification - RFID) Đó kỹ thuật nhận dạng sóng vơ tuyến từ xa, cho phép đọc không cần tiếp xúc liệu chíp sóng vơ tuyến khoảng cách từ 50 cm tới 10 mét, tùy theo kiểu thẻ nhãn RFID Hệ thống RFID gồm hai thành phần: thứ thẻ nhãn nhỏ (cỡ vài cm) có gắn chip silicon ăng ten radio thứ hai đọc cho phép giao tiếp với thẻ nhãn truyền liệu tới hệ thống máy tính trung tâm Bộ nhớ chip chứa từ 96 đến 512 bit liệu, nhiều gấp 64 lần so với mã vạch Ưu việt hơn, thông tin lưu giữ chíp sửa đổi tương tác đọc Dung lượng lưu trữ cao thẻ nhãn RFID thông minh cho phép chúng cung cấp nhiều thông tin đa dạng thời gian lưu trữ, ngày bày bán, giá chí nhiệt độ sản phấm Với công nghệ RFID, sản phẩm nhận dạng tự động Chip thẻ nhãn RFID gắn kèm với ăngten chuyển tín hiệu đến máy cầm tay máy đọc cố định Các máy chuyển tín hiệu radio từ thẻ RFID sang mã liên quan đến việc xác định thơng tin sở liệu máy tính quan quản lý kiểm soát Khi RFID gắn vào sản phẩm, tức khắc phát tín hiệu vơ tuyến cho biết sản phẩm nằm chỗ nào, xe đẩy vào kho, kho lạnh hay xe đẩy khách hàng Do thiết bị nối kết mạng vi tính cửa hàng nên nhờ nhân viên bán hàng biết rõ sản phẩm sản xuất nào, nhà máy nào, màu sắc kích cỡ sản phẩm; để bảo quản sản phẩm tốt phải lưu trữ nhiệt độ Nhờ RFID giảm nhiều thời gian chi phí quản lý, trưng bày, bán hàng Tín hiệu vơ tuyến phát từ tem điện tử giúp nhân viên bán hàng khơng phải đưa đầu dò đọc lướt lên mã vạch sản phẩm nữa; việc tính tiền nhanh lẹ nhiều, khách hàng không nhiều thời gian xếp hàng chờ toán Trong kho hàng, nhân viên thao tác nhanh chóng xác việc lập sổ thu mua, tiêu thụ, tồn kho để theo dõi số lượng, chủng loại hàng kho Họ nhanh chóng biết lơ hàng q hạn khơng bày bán nữa, chủng loại hàng hút khách tiêu dùng cần mua thêm Tóm lại, nhờ ứng dụng RFID, cửa hàng bán lẻ, siêu thị cần nhân viên hơn, chi phí hoạt động giảm, lợi nhuận cao 1.1.2 Module MFRC 522 thẻ RFID Hình 1.1 MFRC-522 RC522 RFID Reader IC Card  Thông số kỹ thuật +RC522 Sensor (đọc ghi thông tin lên S50 IC Card or Key) +S50 IC50 Card (thẻ trống) +S50 IC50 Key +Hàng chân nối đứng cong  Mô tả Module MF522 sử dụng IC MFRC522 Phillip, chuyên dùng làm card reader, với giá rẻ dễ sử dụng, MFRC522 thích hợp cho ứng dụng cần đến RFID, hay NFC Module MF522 làm với tất thành phần cần thiết để MFRC522 hoạt động, bao gồm anthena, người dùng cần kết nối module với điều khiển thơng qua SPI dùng  Nguồn: 13—26mA/ DC 3.3VDC, 13 - 26mA  Dòng chế độ chờ: 10-13mA  Dòng chế độ nghỉ: