题 目：基于高频RFID的养老院管理系统设计错误！未定义书签.docx

题 目：基于高频RFID的养老院管理系统设计错误！未定义书签一 ■前言 2二案例描述 2三. 需求分析 23・1系统需求分析 23. 2实验箱模块的选择 33・3开发语言的选择 53. 4存储系统设计及分析 8四. 整体描述和实现 84. 1RFTD技术简介 84. 1.2RFID的工作原理 94・2系统设计与描述 11五. 设计总结 20参考文献 22—•前言H前，中国人口老龄化现象日趋严重，老人的安全问题,孤独问题和管理问题 都有待解决面对日益庞大的老年群体，老年人口增长引发的对其衣、食、住、行、 医疗、精神消费等方而的需求，养老院的安全管理体制改革势在必行养老院主 要是为老年人提供集体居住，并具有花园，健身场所，娱乐场所，休闲场所等完 整的配套服务设施因为场所的面积比较宽阔，服务人员无法顾及到的每个位置 的老人，老人的安全问题给管理者带来了不少的难度因为老年人不像年轻人那 样行动方便，存在很多的安全隐患子女也会为老人在养老院的生活担心不己 而基于RFID养老院管理系统，可以有效的解决和改善出现各种问题二•案例描述RFID （射频识别）在养老院管理系统中的应用能够帮助养老院工作人员通过 RFID的现代化信息管理系统能够有效的实施工作，提高工作效率•本系统主要供 养老院管理人员使用，实现对养老院的老人的出入登记，老人个人信息和出入记 录的查询，添加或删除系统用户和系统管理员，添加入住老人，同时可以加入 ZigBee和GPS等技术，实现对老人的跟踪定位，实吋地掌握老人情况，可以及吋 的处理应急情况，方便老人的生活，为养老院的老人的生命健康安全和舒心的生 活提供有效的保障。

以及时的处理应急情况，方便老人的生活，为养老院的老人 的生命健康安全和舒心的生活提供有效的保障.本系统应用领域广泛，可伸缩性强，成本较低且易于实现，考虑到门前人口老 龄化严重，此系统的应用前景也十分广阔.三•需求分析3.1系统需求分析我国人口逐步进入老龄化，一对年轻夫妻要照顾四位老人甚至更多，更多 的年轻人选择把自己的老人送到养老院，让自己的父母等老人在那里接受更专业 更细致的照顾，安亨晚年然而在养老院中，养老院能否保障老人的安全,老人的 物质与精神需求能否得到保证，子女能否及时得到老人的信息，能否对老人的出 行及活动等做出科学合理的安排，不同年龄段或不同健康状况的老人能否得到不 同的护理等等一系列的问题都是养老院需要考虑和解决的.这就需要一-套科学完 整的休系来对老人进行监护和管理，掌握其出入情况和实吋信息，并且可以方便 地查询老人的信息和个人情况•让他们能安全地、舒服的在养老院生活•基于 RFTD的养老院管理系统中的应用能够帮助养老院工作人员通过RFTD的现代化信 息管理系统能够有效的实施工作，提高工作效率.3.2实验箱模块的选择选择OURS - RFTD - RP实验平台系统小的高频模块实现电子标签的读写，同 吋与上位机进行通信.HF射頻大线riMSP430蜂鸣器MSIM30 GPIO接 IIII TRE7970/KRMJTAG 接口电源按URS232 接口匚作描不灯图3. 1高频实验模块1•系统运行简要说明:(1) ：上电后，430先通过并口访问7970芯片，在没有读到卡时，程序运 行在串口读写模式，并每隔0.5s向串口发送一个“D”，直到有写操作为止。

2) ：当有卡读写时，针对相应的卡，程序进入不同的协议中，并且点亮相 应的LED灯2. API调用说明(1) ：上电后，配置完内部寄存器，程序进入串口读写程序，可以进行人机 交互2) ：为读到不同协议的卡吋，程序退出串口读写程序，进入相应的协议子 程序中(目前支持14443A协议和15693协议)读完卡后，退出相应的协议子 程序，进入串口读写程序3. TS0 15693第三部分通过读卡器获取指令流，读卡器采用TI trf7970读卡器芯片，开发资料 参考协议ISO15693, trf7970 datasheet ,参考 trf7960EVM. pdf 实现 ISO 15693 第 三部分指令部分，防碰撞4. 特性：(1) ：支持近场通讯(NFC)标准 NF CIP-1 (ISO/IEC 18092)和 NFCIP-2 (ISO/IEC 21 481)(2) :用于 IS015693. IS018000-3、IS014443A/B、和 FeliCa 的完全集成的 协议处理(3) :集成编码器、解码器和用于NFC启动程序的数据成帧，对所有3个比 特率(106 kbps, 212 kbps , 424 kbps)的有源和无源Fl标操作及卡仿真。

4) :用于NFC无源发射机应答器仿真操作的具有可编程唤醒电平的RF场 侦测器(5) :用于NFC物理冲突避免的RF场检测器6) :用于TS014443A防冲突(不完整字节)操作(发射机应答器仿真或者 XFC无源H标)的集成状态机(7) :输入电压范围：2.7 VDC至5.5 VDC(8) :可编程输出功率:+20 dBm (100 mW), +23 dBm (200 mW)(9) ：可编程T/0电压电平从1.8 VDC至5. 5 VDC(10) :从晶体13. 56-MHz或者振荡器27. 12-MHz的可编程系统时钟频率输 出(RF, RF/2, RF/4)(11) ：到其它系统组件(MCU,外设，指示器，等)的集成电压调节器输出，20 mA (最大值)(⑵：可编程调制深度(13) :可消除“孔洞”的具有RSSI的双路接收器架构和相邻读卡器系统/ 环境带内噪声检测(14) :用于超低功耗系统设计的可编程功率模式(15) :并行或者 SPI 接口(含 128-Byte FIFO)(16) :温度范围:-40° C 至 110° C3.3开发语言的选择H前常用的语言有汇编语言、C语言、C++、C#、JAUA等.汇编语言是用户能够利用计算机硬件特性，直接控制硬件的低级程序设计语 言，利用汇编语言可以编写出执行效率比高级语言高的多的程序，在某些领域， 汇编语言仍然是计算机编程语言中必不可少的编程语言之一。

汇编语言是用助记 符构成的指令系统，它改善了机器语言的不易读、出错率高、难以维护、可读性 极差，但由于汇编语言程序与机器的相关性，所以，除了同系列、不同型号CPU 之间的汇编语言程序有一点成都的可移植性之外，其它不同类型CPU之间的汇编 语言是无法移植的，也就是说，汇编语言程序的通用性和可移植性要比高级语言 程序低在通常情况下，调试汇编语言程序要比调试高级语言程序困难，其主要 原因是汇编语言指令涉及到机器资料的细节，在调试过程中，要清楚每个资源的 变化情况；程序员在编写汇编语言程序时，为了提高资源的利用率，可以使用各 种实现技巧，而这些技巧完全有可能破坏程序的可读性在调试过程中，除了要 知道每条指令的执行功能，还要清楚它在整个解题过程中的作用C语言是一种通用的程序设计语言，c语言是--种相对低级的语言，相对汇 编语言来说C语言为实现结构良好的程序提供了基本的控制流结构：条件判断(if-else)、多路选择语句(switch)>终止测试在顶部的循环(wh订e、for)> 终止测试在底部的循环(do)、提前跳出循环(break)等，C语言的函数可以返 回基本类型、结构、联合或者指针类型的值，任何函数都可以递归调用，局部变 量通常是“自动的”，即每次函数调用的重新创建。

C语言相对高级语言来说C 语言可以处理大部分计算机能后处理的对象，比如字符、数字、地址、调用中断 这些对象可以通过具体机器实现的算是运算符和逻辑运算符组合在一起，C语言 不提供直接处理诸如字符串、集合、列表或数组等复合对象的操作，虽然可以将 整个结构作为一个单元进行拷贝，但C语言没有处理整个数组或字符串的操作， 除了由函数的局部变量提供的静态定义和堆栈外，C语言没有定义任何存储器分 配工具，也不提供内存回收工具,C语言本身是没有提供输入输出功能，没有READ 或WRITE的语句，也没有内置的文件访问方法，所有的这些高层的机制必须由显 示调用的函数提供，C语言的人部分实现都合理的包含在这些函数的标准集合C#是微软公司发布的具有面向对象编程语言所应有的一起特性，如封装、继 承和多态在C#的类型系统中，每种类型都可以看做一个对象但C#只允许单 继承，即一•个类不会有多个基类，从而避免了类型定义的混乱C#的源程序并不 是被编译成二进制可执行形式，而使一种中间语言C#是运行于NET Framework 之上的高级程序设计语言JAVA是由Sun公司发布一个支持网络计算的面向对象程序设计语言JAVA 语言吸收了 C++语言的优点，并增加了其他特性，如支持并发程序设计、网络通 信和多媒休数据控制等。

JAVA只支持类之间的单继承，但支持接口之间的多继 承，并支持类与接口Z间的实现机制JAVA系统本身也具有很强的可移植性， JAVA编译器是用JAVA实现的，JAVA语言是解释型的，在运行时，JAVA平台中 的JAVA解释器对这些字节码进行解释执行，JAVA引进虚拟机原理，并运行于虚 拟札 实现不同平台的JAVA接口之间，所有JAVA具有平台无关性JAVA去掉 了 C++语言中的指针运算、结构、typedfs、#define、需要释放内存等功能，减 少了平常出错的出错率，让JAVA的语言功能很精练C++语言是一种面向对象设计语言，它在C语言的基础上发展而来，以面向 对象的语言而闻名，修补了C语言中的一些漏洞，提供更好的类型检查和编译时 的分析也使得程序员在C++环境下继续写C代码，也能得到直接的好处C++ 是一种使用非常广泛的计算机编程语言,是一种静态数据类型检查的，支持多重 编程范式的通用程序设计语言•它支持过程化程序设计，数据抽象，面向对象程序 设计,泛型程序设计等多种程序设计风格•其编译程序比Fl前其他计算机语言的 编译技术更复杂.C++以其独特的语言机制在计算机科学的各个领域中得到了广 泛的应用。

面向对象的设计思想是在原来结构化程序设计方法基础上的-•个质的 飞越，C++体现了面向对象的齐种特性C++就是要让C++既具有适合于系统程序 设计的c语言所具有的可适应性和高效性，又能在其程序组织结构方面具有像面 向对象程序设计风格那样的语言设施在C++中可以使用多重继承，即i个类别 可以同吋从多于一个父类继承行为与特征的功能本次设计选用C++进行编程.3.3数据交换方式上位机与实验箱利用串口通信进行数据传输，实验箱上的运行过程都可以通 过系统界面在上位机上显示出来也可以采用实验箱的网关直接控制系统投入使用后还可以采用ZigBee技术进行无线通信ZigBee这种新兴的 短距离无线通信系统具有功耗少，性价比高，系统维护快捷方便，血且通过在传 感器模块上添加FLASH存储设备，使得数据采集工作能够摆脱对监测过程网络 辐射范围的限制，可应用到许多的场合更好的改善采集工作的便捷行通过与其 他通信技术（如GSM / GPRS）的无缝接合，能够实现采集数据的远程传输，满足对 数据采集区域的远程监控ZIGBEE技术是IEEE （美国电子和电气工程师协会） 研发的新一代无线通讯技术可应用在固定、便携或移动物体或人员丄的，低成 本、低功耗的低速率无线连接技术；ZTGBEE属于微波段2. 4GIIZ频率，可实现远 距离（（T1500米）传送给读写器；一般有2部分组成：ZIGBEE标签、ZIGBEE读写 器组成，需要供2・4〜3.7V的电源，标签与人员或物体绑定后，通过电磁波的传 导，远距离的无线传输给读写器，读写器一方面可以将数据通过出口（网口）传 送给电脑，以供系。