《射频识别(RFID)技术》教学大纲(本科)

潍坊学院《射频识别（RFID）技术》课程（212142）实验大纲

适用专业：通信工程物联网方向专业；实验学时：24学时

一、实验的性质、任务和基本要求

（一）本实验课的性质、任务

《射频识别（RFID）技术》是通信工程物联网方向专业的一门学科基础与专业必修课，《射频识别（RFID）技术》实验是学习不可缺少的一个环节，本课程安排了24学时的实验。通过实验来巩固和加深课堂教学内容，提高学生实际动手能力，通过这些基础实验使学生具备使用AVR单片机开发低频、高频、超高频RFID应用系统的基本知识、基本手段和方法，达到自主进行RFID应用系统开发的水平。

（二）基本要求

实验内容分为2个层次，分别是： 1、 基本知识部分：

目的是让学生了解（认识）AVR单片机应用系统软件和硬件的一般开发环境与流程；让学生熟悉IAR实验开发工具；掌握实验开发工具的操作方法及使用，熟悉软件编程环境，为进一步实验做准备。

2、基础技能部分：

目的是让学生掌握基本的低频和高频阅读器的开发，可以根据实验指导书内容进行实验的调试，能读懂实验源程序。能根据《实验指导书》的内容对实验源码进行一定程度的修改，从而实现其他类似的功能。

（三）实验学时分配表（表格说明） 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 合 计 实 验 项 目 IAR集成开发环境 通用IO 外部中断 定时器 USART 128液晶显示屏应用 低频ID卡号读取 高频RFID阅读器程序界面设计 高频RFID阅读器卡片操作函数设计 超高频RFID阅读器应用 实验类型 验证性 设计性 设计性 设计性 综合性 验证性 设计性 综合性 综合性 验证性 实验学时 2 2 2 2 2 2 4 2 4 2 24 二、实验教学内容

实验一 IAR集成开发环境

1、实验目的

（1）学会开发环境IAR For AVR的安装方法； （2）学会开发环境IAR的使用； （3）学会在IAR中建立工程的方法；

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（4）学会在IAR集成开发环境中创建工程、调试程序的方法。 2、实验内容

（1）熟悉IAR集成开发环境中，常用窗口的功能； （2）创建一个工程，并编译、

调试程序； （3）修改程序，使用PD7控制蜂鸣器。 3、实验要求

（1）掌握开发环境IAR的使用； （2）掌握在IAR中调试程序的方法。 实验二 通用IO

1、实验目的

（1）学会通用IO口各寄存器的功能； （2）学会通用IO口的配置和使用方法。 2、实验内容

（1）使用PC7管脚交替点亮和熄灭一只LED。 （2）使用PD7管脚控制蜂鸣器。

（3）按键SW1和SW2分别接在PD2和PD3上，编程实现当按下SW1时点亮LED灯，当按下SW2时熄灭LED灯。

3、实验要求

（1）基于模块化和移植的考虑，将IO口设置子程序单独封装成为一个函数； （2）掌握通用IO口的配置方法。 实验三 外部中断

1、实验目的

（1）学会中断的使用方法； （2）学会中断服务函数的编写方法。 2、实验内容

（1）在PD2管脚连接一个按键，使用外部中断检测该按键并翻转LED状态。 （2）将按键的触发方式改为下降沿触发方式。

（3）修改程序使用外部中断检测实现当按下SW1时点亮LED灯，当按下SW2时熄灭LED灯。 3、实验要求

（1）理解LED驱动电路和按键电路； （2）掌握中断服务函数的编写方法。 实验四 定时器

1、 实验目的

学会配置定时器的工作模式、定时时间的方法。 2、实验内容

（1）配置定时器，实现一秒定时，并在定时器的中断服务函数中，实现LED灯的翻转。 （2）修改程序，在定时器的中断服务函数中，实现蜂鸣器的通断。

（3）编程实现LED灯的1秒亮，1秒灭，2秒亮，2秒灭，1秒亮，1秒灭??。 3、实验要求

（1）配置定时器，实现一秒定时，并在定时器的中断服务函数中，实现LED灯的翻转。

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（2）修改程序，在定时器的中断服务函数中，实现蜂鸣器的通断。

（3）编程实现LED灯的1秒亮，1秒灭，2秒亮，2秒灭，1秒亮，1秒灭??。 实验五 USART

1、实验目的

（1）了解USART的接口电路； （2）学会USART的配置方法； （3）学会使用USART收发数据的方法。 2、实验内容

（1）使用中断方式，使用USART收发数据。

（2）修改程序，通过串口，控制LED灯和蜂鸣器，通信协议格式：

开始符 设备符 状态 结束符。

其中，开始符用‘G’表示；结束符用‘E’表示；设备符‘L’表示LED灯，‘B’表示蜂鸣器；状态‘O’表示开（或通），‘F’表示关（或断）。

（3）在上一步的基础上修改，用大小写字母均可。 3、实验要求

（1）配置USART，设置其波特率为115200，8位数据位，设置1位停止位，无校验； （2）编写USART的中断服务函数，实现数据的收发。 实验六 128液晶显示屏应用

1、 实验目的

掌握128液晶显示屏的应用。 2、实验内容

（1）使用128液晶显示屏显示信息“计算机工程学院”。

（2）使用128液晶显示屏显示信息“潍坊学院计算机工程学院2021级通信工程（物联网）专业”。

（3）当按下SW1时点亮LED灯，当按下SW2时熄灭LED灯，并在液晶屏上显示：“LED 灯状态：亮（或灭）”。其中，按键状态使用中断检测。

3、实验要求

（1）理解128液晶显示屏的接口电路； （2）掌握128液晶显示屏的操作指令。 实验七 低频ID卡号读取

1、 实验目的

掌握通过EM4095读取EM4100卡的卡号的方法。 2、实验内容

读取并解析低频ID卡号，将卡号进行转换后，送至液晶屏显示。 3、实验要求

（1）理解EM4095的原理； （2）掌握EM4095与MCU的接口。 实验八 高频

RFID阅读器程序界面设计

1、 实验目的

为公交卡充值消费系统设计操作界面。

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2、实验内容

完成一个公交卡充值消费系统的界面设计。以高频RFID开发板为阅读器，实现对公交卡的注册、充值、消费和金额显示等功能的界面设计。

3、实验要求

（1）理解公交卡充值消费系统的操作流程； （2）掌握128液晶显示屏的操作指令。 实验九 高频RFID阅读器卡片操作函数设计

1、 实验目的

掌握通过RC522读写Mifare卡数据的方法。 2、实验内容

完善公交卡充值消费系统。以Mifare卡为公交卡实现公交卡，以高频RFID开发板为阅读器，全部实现对公交卡的注册、充值、消费和金额显示等操作。

3、实验要求

（1）理解Mifare卡的存储结构； （2）掌握RC522与MCU的接口。

实验十 超高频RFID阅读器应用

1、实验目的

掌握超高频RFID阅读器应用。 2、实验内容

通过超高频阅读器专业软件，实现超高频标签的读写测试。 3、实验要求

理解超高频阅读器的通信协议。

三、成绩评定方法

根据平时实验完成质量和实验报告确定成绩。分优秀、良好、中等、及格、不及格五档。

四、实验设备

1、硬件：

（1）物联网综合实验箱； （2）PC机； （3）AVR仿真器。 2、软件：

（1）PC机操作系统（WINDOWS 2000、WINDOWS XP等）； （2）IAR FOR AVR； （3）超级串口或超级终端等。

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感谢您的阅读，祝您生活愉快。