基于RFID的數據采集網絡的設計與實現
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(4)數據儲存模塊存儲節點設備采集到的數據，待接收到計算機的發送數據命令后再將數據轉發到計算機。I2C接口的AT24C16容量為16 Kbit，可存儲2 K字節的數據。通過主控器件I／O端口模擬I2C時序，實現數據的讀和寫。
(5)接口部分RS485接口采用MAX1483器件。最多可驅動256個節點，通過RJ11接口實現與總線的連接：USB接口使用主控器件自帶的USB控制器，具有很高的可靠性。圖4是電源模塊、數據存儲模塊、接口部分的原理圖。
(6)其他模塊1602單色液晶顯示屏，可顯示采集到的數據和操作時間或實時時間。顯示數據的傳輸采用并行傳輸的方式，加快了屏幕的刷新頻率。聲光提示模塊提示操作完成情況。主要通過主控器件的I／O端口控制LED閃爍和蜂鳴器的鳴笛。時鐘模塊顯示數據采集的時間或實時時間。除板載電源外還設計有備用的紐扣電池，使掉電時時鐘不丟失。調試電路實現在線編程，向主控器件C8051F340燒寫程序，監測變量值的變化情況，調試程序，輔助完成軟件的編寫。圖5、圖6為上述模塊的原理電路圖。本文引用地址：http://www.104case.com/article/157732.htm
4 軟件設計
系統的軟件設計包括上位機軟件和下位機軟件兩部分。上位機軟件部分主要針對計算機平臺，采用C++語言編寫．控制節點終端設備和接收節點終端設備發送的數據，然后做進一步處理。考慮到網絡的規模最大為256節點，上位機采用輪詢方式控制各個節點終端設備，維持整個網絡正常運行。控制節點終端設備的命令主要有：(1)發送數據命令：下位機接收到該命令的響應是發送采集到的數據，即緩存在數據存儲模塊中的數據；(2)寫標簽命令：下位機接收到該命令的響應是向感應區內的標簽寫入新的數據；(3)時間設置命令：下位機的響應是根據參數更新DS1302的數據；(4)設置功率命令：設置射頻收發模塊的發射功率以調節讀寫標簽的距離；(5)寫分機號命令：該命令為單機命令，可為每個節點終端設備寫入一個唯一的分機號，以便區別不同的終端設備。下位機軟件設計主要針對單片機平臺，采用C語言編寫，主要是各功能模塊的驅動程序，如射頻模塊的控制、數據存儲模塊的數據讀寫、時鐘模塊的輸出、LCD顯示模塊的數據顯示程序、USB接口的驅動程序等。圖7為下位機軟件流程圖。
5 通信協議設計
通信協議是網絡正常工作必不可少的，主要是對計算機和節點終端設備間通信幀格式的具體規范與統一，例如幀長度確定、命令字意義、參數長度、幀起始標志、結束標志等。具體幀格式規定如表1所示。每幀數據有23字節，其中起始位1字節，固定為Oxaa；分機號1字節，可設置范圍為0~255；命令1字節，包括5個命令：OxOf、Ox2f、Ox4f、Ox8f、Oxaf，依次為發送數據命令、寫數據命令、時間設置命令、功率設置命令、寫分機號；數據17字節，包括標簽數據12字節和時間數據5字節；CRE校驗采用CRC-16，共2字節，是起始位到數據位之間所有數據的CRC校驗值；停止位1字節，固定為Ox55。
系統通過RS485總線實現上位機與下位機之間的通信。計算機根據分機號選擇不同節點終端設備，選擇命令代碼實現各命令，數據部分為操作響應代碼(“0”標識操作失敗，“1”標識操作成功)、相關參數(如時間設置命令中的時間參數)或返回具體數據(如標簽數據和時間數據)。
6 結束語
RFID技術以其優勢必將在信息化建設過程中得到推廣與應用。系統利用RFID技術構建一種低成本、高可靠性、維護方便的數據采集網絡。目前該網絡已應用于某公司自動生產線中。運行狀況良好，具有廣泛的應用前景。
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