物联网终端设计
随着当代科技的不断发展，物联网技术已被广泛应用。物联网成为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用被称作物联网；通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络也被称为物联网。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。而在物联网中，射频技术成为了其重要的技术之一。射频技术（RFID）即射频识别，常被称为感应式电子晶片或近接卡、感应卡、非接触卡、电子标签、电子条码等。而本次毕业设计正是应用了这种技术。
本次毕业设计主要利用富士通公司的32位单片机MB9B506R通过SPI总线与电子标签扫描模块RC522相连，通过UART接口与蓝牙模块相连，从而进行信息的传递。蓝牙模块作为无线传输网络，以提供连接到局域网的能力。这次毕业设计具体的功能是单片机读取RC522扫描到的信息后通过蓝牙模块传输到电脑，再通过串口调试器显示出信息。软件部分主要用Keil uVision4编写相关C语言程序，硬件部分主要分为RC522电子标签采集模块，主芯片模块MB9B506R和蓝牙模块。主要运用Altium Designer 6绘制电路图和制作PCB，用JLINK仿真器进行程序烧录和调试。HM000050
关键字 物联网；射频技术；单片机MB9B506R；RC522模块；蓝牙模块
2.2.1 硬件设计
本次毕业设计利用MB9BF506R单片机作为核心处理器，主频80MHz。利用RC522电子标签采集模块来采集射频卡信息，利用蓝牙模块作为无线网络来传输卡的信息至电脑。利用USB接口实现与电脑终端的连接。整个硬件电路的具体功能是单片机模块通过SPI接口与RC522电子标签扫描模块相连，通过UART接口与蓝牙模块相连，蓝牙模块与电脑间建立了蓝牙无线网络。如下图2.2.1为硬件框图。
图2.2.1 硬件框图 查看完整请+Q:351916072获取
首先介绍RC522电子标签扫描模块，它集成了13．56MHz下的所有类型的被动非接触式通信方式和协议，运用了调制解调概念。它的引脚有CSS片选信号（选择高位或低位有效，由单片机控制），SCK时钟信号（由单片机产生），MOSI主出从入（即从单片机输出RC522接收），MIS0主入从出（即从RC522输出单片机接收），GND地信号，RST复位信号，VCC电源信号。根据单片机的引脚图及程序设定，CSS引脚接单片机的第三个引脚，SCK接单片机的第四个引脚，MOSI引脚接单片机的第五个引脚，MISO引脚接单片机的第六个引脚，RST引脚接单片机的第七个引脚，VCC接单片机的第一个引脚。RC522与单片机是通过SPI总线相连的。SPI是一种高速的全双工同步通信总线，在芯片管脚上只占用四根线，就像上述RC522与单片机相连的CSS、SCK、MOSI、MISO这四根线。其次是蓝牙模块，主要引脚有Tx 发送引脚，Rx接收引脚，VCC电源引脚，GND地引脚。根据单片机的引脚图及程序设定，Tx引脚连接单片机的接收引脚即第一百零二个引脚，Rx引脚连接单片机的发送引脚即第一百零三个引脚，VCC连接单片机的第三十一个引脚，GND连接单片机的第三十个引脚。蓝牙模块与单片机是通过UART接口相连的。UART是一种异步串行通信总线，能实现双向通信及全双工的传输和接收。RC522电子标签扫描模块应用于13．56MHZ的射频识别IC，采用的是SPI接口，适用的标签范围是ISO1443A、1443B、15693。首先RC522电子标签扫描模块通过天线向射频卡发送无线载波信号。RC522 通过TX1 和TX2 提供13．56MHz 的能量载波从而驱动天线。射频卡的天线耦合接收信号后， 先对这些信号进行波形转换， 然后对其整流滤波，由电压调节模块对电压进行进一步的处理， 包括稳压等， 最终输出到射频卡上的各级电路上。卡采用 RF 场的负载调制进行响应。根据寄存器的设定对发送数据进行调制得到发送的信号。天线拾取的信号经过天线匹配电路送到RX 脚。RC522 内部接收器对信号进行检测和解调并根据寄存器的设定进行处理。然后数据发送到并行接口由微控制器进行读取。RC522 对驱动部分使用单独电源。非接触卡接收通过这样一个通讯回路， RC522就可以对非接触卡的内容进行读写操作。非接触型 IC 卡本身是无源体， 当读写器对卡进行读写操作时，读写模块发出的信号由两部分叠加组成:一部分是电源信号， 该信号由卡接收后， 与其本身的 L/C 产生谐振， 产生一个瞬间能量来供给芯片工作。另一部分则是结合数据信号， 指挥芯片完成数据、修改、存储等， 并返回给读写模块。
HC-05 嵌入式蓝牙串口通讯模块具有两种工作模式命令响应工作模式和自动连接工作模式。自动连接工作模式模块又可分为主（Master）、从（Slave）和回环（Loopback）三种形式。当模块处于自动连接工作模式时，将自动根据事先设定的方式连接的数据传输；当模块处于命令响应工作模式时能执行下述所有AT 命令，用户可向模块发送各种AT 指令，为模块设定控制参数或发布控制命令。通过控制模块外部引脚（PIO11）输入电平，可以实现模块工作状态的动态转换。模块上的PIO8 引脚连接LED，指示模块工作状态，模块上电后闪烁，不同的状态闪烁间隔不同。蓝牙串口没有匹配成功时指示灯快闪。模块上的PIO9 引脚连接LED，指示模块连接成功，蓝牙串口匹配连接成功后，LED 闪烁速度减慢。模块上的PIO11 引脚是模块状态切换脚，高电平-->AT 命令响应工作状态，低电平或悬空-->蓝牙常规工作状态。模块上已带有复位电路，重新上电即完成复位。
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ABSTRACT II
第１章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 课题选择 6
第2章 系统设计 8
2.1 方案设计 8
2.2 结构设计 10
2.2.1 硬件设计 10
2.2.2 软件设计 12
第3章 各功能模块设计 14
3.1 单片机控制模块设计 14
3.1.1 MB9BF506R单片机结构及特性 14
3.1.2 MB9BF506R单片机电路设计 16
3.2 RC522模块设计 19
3.2.1 RC522结构及特性 19
3.2.2 RC522电路设计 21
3.2.3射频卡 24
3.3蓝牙模块设计 25
3.3.1 HC-05结构及特性 25
3.3.2 HC-05电路设计 27
3.3.3蓝牙适配器 29
第4章 开发工具概述 31
4.1 JLINK仿真器 31
4.1.1仿真器简介 31
4.1.2 JLINK特点 31
第5章 调试结果 33
总结 37
参考文献 38
致谢 39
附录 40 查看完整请+Q:351916072获取
本次毕业设计主要利用富士通公司的32位单片机MB9B506R通过SPI总线与电子标签扫描模块RC522相连，通过UART接口与蓝牙模块相连，从而进行信息的传递。蓝牙模块作为无线传输网络，以提供连接到局域网的能力。这次毕业设计具体的功能是单片机读取RC522扫描到的信息后通过蓝牙模块传输到电脑，再通过串口调试器显示出信息。软件部分主要用Keil uVision4编写相关C语言程序，硬件部分主要分为RC522电子标签采集模块，主芯片模块MB9B506R和蓝牙模块。主要运用Altium Designer 6绘制电路图和制作PCB，用JLINK仿真器进行程序烧录和调试。HM000050
关键字 物联网；射频技术；单片机MB9B506R；RC522模块；蓝牙模块
2.2.1 硬件设计
本次毕业设计利用MB9BF506R单片机作为核心处理器，主频80MHz。利用RC522电子标签采集模块来采集射频卡信息，利用蓝牙模块作为无线网络来传输卡的信息至电脑。利用USB接口实现与电脑终端的连接。整个硬件电路的具体功能是单片机模块通过SPI接口与RC522电子标签扫描模块相连，通过UART接口与蓝牙模块相连，蓝牙模块与电脑间建立了蓝牙无线网络。如下图2.2.1为硬件框图。
图2.2.1 硬件框图 查看完整请+Q:351916072获取
首先介绍RC522电子标签扫描模块，它集成了13．56MHz下的所有类型的被动非接触式通信方式和协议，运用了调制解调概念。它的引脚有CSS片选信号（选择高位或低位有效，由单片机控制），SCK时钟信号（由单片机产生），MOSI主出从入（即从单片机输出RC522接收），MIS0主入从出（即从RC522输出单片机接收），GND地信号，RST复位信号，VCC电源信号。根据单片机的引脚图及程序设定，CSS引脚接单片机的第三个引脚，SCK接单片机的第四个引脚，MOSI引脚接单片机的第五个引脚，MISO引脚接单片机的第六个引脚，RST引脚接单片机的第七个引脚，VCC接单片机的第一个引脚。RC522与单片机是通过SPI总线相连的。SPI是一种高速的全双工同步通信总线，在芯片管脚上只占用四根线，就像上述RC522与单片机相连的CSS、SCK、MOSI、MISO这四根线。其次是蓝牙模块，主要引脚有Tx 发送引脚，Rx接收引脚，VCC电源引脚，GND地引脚。根据单片机的引脚图及程序设定，Tx引脚连接单片机的接收引脚即第一百零二个引脚，Rx引脚连接单片机的发送引脚即第一百零三个引脚，VCC连接单片机的第三十一个引脚，GND连接单片机的第三十个引脚。蓝牙模块与单片机是通过UART接口相连的。UART是一种异步串行通信总线，能实现双向通信及全双工的传输和接收。RC522电子标签扫描模块应用于13．56MHZ的射频识别IC，采用的是SPI接口，适用的标签范围是ISO1443A、1443B、15693。首先RC522电子标签扫描模块通过天线向射频卡发送无线载波信号。RC522 通过TX1 和TX2 提供13．56MHz 的能量载波从而驱动天线。射频卡的天线耦合接收信号后， 先对这些信号进行波形转换， 然后对其整流滤波，由电压调节模块对电压进行进一步的处理， 包括稳压等， 最终输出到射频卡上的各级电路上。卡采用 RF 场的负载调制进行响应。根据寄存器的设定对发送数据进行调制得到发送的信号。天线拾取的信号经过天线匹配电路送到RX 脚。RC522 内部接收器对信号进行检测和解调并根据寄存器的设定进行处理。然后数据发送到并行接口由微控制器进行读取。RC522 对驱动部分使用单独电源。非接触卡接收通过这样一个通讯回路， RC522就可以对非接触卡的内容进行读写操作。非接触型 IC 卡本身是无源体， 当读写器对卡进行读写操作时，读写模块发出的信号由两部分叠加组成:一部分是电源信号， 该信号由卡接收后， 与其本身的 L/C 产生谐振， 产生一个瞬间能量来供给芯片工作。另一部分则是结合数据信号， 指挥芯片完成数据、修改、存储等， 并返回给读写模块。
HC-05 嵌入式蓝牙串口通讯模块具有两种工作模式命令响应工作模式和自动连接工作模式。自动连接工作模式模块又可分为主（Master）、从（Slave）和回环（Loopback）三种形式。当模块处于自动连接工作模式时，将自动根据事先设定的方式连接的数据传输；当模块处于命令响应工作模式时能执行下述所有AT 命令，用户可向模块发送各种AT 指令，为模块设定控制参数或发布控制命令。通过控制模块外部引脚（PIO11）输入电平，可以实现模块工作状态的动态转换。模块上的PIO8 引脚连接LED，指示模块工作状态，模块上电后闪烁，不同的状态闪烁间隔不同。蓝牙串口没有匹配成功时指示灯快闪。模块上的PIO9 引脚连接LED，指示模块连接成功，蓝牙串口匹配连接成功后，LED 闪烁速度减慢。模块上的PIO11 引脚是模块状态切换脚，高电平-->AT 命令响应工作状态，低电平或悬空-->蓝牙常规工作状态。模块上已带有复位电路，重新上电即完成复位。
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ABSTRACT II
第１章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 课题选择 6
第2章 系统设计 8
2.1 方案设计 8
2.2 结构设计 10
2.2.1 硬件设计 10
2.2.2 软件设计 12
第3章 各功能模块设计 14
3.1 单片机控制模块设计 14
3.1.1 MB9BF506R单片机结构及特性 14
3.1.2 MB9BF506R单片机电路设计 16
3.2 RC522模块设计 19
3.2.1 RC522结构及特性 19
3.2.2 RC522电路设计 21
3.2.3射频卡 24
3.3蓝牙模块设计 25
3.3.1 HC-05结构及特性 25
3.3.2 HC-05电路设计 27
3.3.3蓝牙适配器 29
第4章 开发工具概述 31
4.1 JLINK仿真器 31
4.1.1仿真器简介 31
4.1.2 JLINK特点 31
第5章 调试结果 33
总结 37
参考文献 38
致谢 39
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