一种基于RFID技术嵌入式矿山安全监控系统设计

时间:2013-04-24来源:网络

1.2 键盘和显示电路
为操作方便需要较多的控制按钮,而总台微控制器STC89C52RC有多余的I/O口,这里采用4x4的矩阵键盘接总台微控制器P1口;设0~9十个数字键和6个功能键(开机、关机、选频、调节、显示、复位)。这样操作起来简单又直观。
中文字库的128x64是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式,内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块;其显示分辨率为128×64,内置8 192个16×16点汉字,128个16×8点ASCII字符集。利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令,可构成全中文人机交互图形界面。可以显示8x4行,16×16点阵的汉字,也可完成图形显示。这样就可以直观的一次性显示一个分点的所有信息。
如图3所示的显示电路,可以根据当时天气或用户的习惯调节液晶显示器的亮度。

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1.3 读写和控制模块
系统的关键部件是读写器,它由微处理器、外围扩展器件、读写芯片、射频天线、串行通信接口等几部分组成。接上串行口和+5 V电源之后不仅可以读卡而且可以与计算机进行通信。读写器是由STM32F103RBT6型ARM控制专用读写芯片(MF RC500)组成,其系统原理图如图4所示。

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1.4 数据收发控制
无线射频模块收发模式有ShockBurstTM收发模式和直接收发模式两种,nRF24L01收发模式由器件配置字决定,具体配置将在器件配置部分详细介绍。在Shock-BurstTM收发模式下,nRF24L01自动处理字头和CRC校验码。在接收数据时,自动把字头和CRC校验码移去。在发送数据时,自动加上字头和CRC校验码,这样数据就非常的准确。本系统采用ShockBurstTM收发模式。

2 程序设计
系统采用C语言编程,在编写程序时采用模块化编程方法,将程序分为主程序、通信、键盘中断、模/数转换、温度数字信号的采集和转换、键盘5个模块。这样增加了程序的可读性、可移植性,使软件的功能扩展更灵活。程序设计流程图如图5所示。

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3 结语
本系统可以根据实际的环境手动设置各项检测数据的上下限报警值。射频技术具有很强的抗干扰能力,在各种恶劣的环境下可进行无线监控。一旦出现危机情况可在第一时间发出警报,人员抢救过程中可清楚的知道每位矿工的具体位置。在这套设备的监控下将减少更多不必的损失,给更多的矿山工作人员带来更大的安全指数。

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关键词: RFID STM32F103RBT6 ARM nRF24L01 智能监控

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