基于RFID的智能車定位系統

摘 要 本文設計一種基于RFID與STC12C5A60S2單片機的定位系統。該系統具有明確識別智能車位置的功能。該系統利用單片機對MF RC522射頻卡的識別，對智能車進行精準定位。

關鍵詞 RFID STC12C5A60S2單片機 智能車定位

中圖分類號：TP311文獻標識碼：A

0前言

隨著科技的不斷發展，智能車運用逐漸廣泛，將智能車運用于工廠、車間也成為了迫切之需。在這些地方，利用智能車可以高效且快速地運輸材料，也可以為智能車檢測設備用于工廠的監測。然而，對于智能車的行走，了解智能車的所在也成為了重中之重。GPS是大家首先想到的一個定位系統，它基于衛星通信，在室外空曠環境下可提供精度在10米之內的導航，但是當目標移至室內，衛星信號受到建筑物的影響衰減，定位精度也隨之降低。本文即針對這一問題進行解決，我們利用RFID的信息傳達功能，將智能車的固定路線上放置MF RC522射頻卡，通過智能車對其的識別，進行對智能車本身的定位。

1常見的RFID定位方式

1.1臨近探測法

臨近探測法是指通過一些有范圍限制的物理信號的接收，從而判斷移動設備是否出現在某一個發射點附近。該方法雖然只能提供大概的定位信息，但其布設成本低、易于搭建，適合于一些對定位精度要求不高的應用，例如自動識別系統用于公司的員工簽到。

1.2質心定位法

根據移動設備可接收信號范圍內所有已知的信標（beacon）位置，計算其質心坐標作為移動設備的坐標。該方法易于理解，計算量小，定位精度取決于信標的布設密度。

1.3多邊定位法

通過測量待測目標到已知參考點之間的距離，從而確定待測目標的位置。

智能車定位不需要太過精確，故臨近探測法已經可以滿足要求。

2系統的整體設計

該系統以STC12C5A60S2單片機為基礎，利用RFID特殊的無線傳輸機制，獲取射頻卡上的位置信息，再經過ESP8266模塊將所得位置信息傳送至上位機。單片機上設置有RFID射頻卡接受模塊、ESP8266 WIFI傳送模塊、顯示模塊。

當智能車按指定線路經過射頻卡時，單片機上的RFID射頻卡接受模塊接受到MF RC522射頻卡上所存儲的位置信息，經過單片機的處理過后，將其顯示于單片機上的顯示模塊，并通過ESP8266 WIFI傳送模塊傳送至上位機。

3系統的硬件選擇

3.1 STC12C5A60S2單片機

STC12C5A60S2系列單片機是宏晶科技生產的單時鐘/機器周期（1T）的單片機。它是高速/低功耗/超強抗干擾的新一代8051單片機，指令代碼完全兼容傳統8051，但速度快8-12倍。內部集成MAX810專用復位電路，2路PWM，8路高速10位A/D轉換（250K/S），針對電機控制，強干擾場合。

3.2 MF RC522讀寫模塊

MF RC522 利用了先進的調制和解調概念，完全集成了在13.56MHz 下所有類型的被動非接觸式通信方式和協議。其內部發送器部分可驅動讀寫器天線與ISO 14443A/MIFARE卡和應答機的通信，無需其它的電路。接收器部分提供一個堅固而有效的解調和解碼電路，用于處理ISO14443A 兼容的應答器信號。數字部分處理ISO14443A 幀和錯誤檢測。

3.3 ESP8266 WIFI傳送模塊

esp8266是wifi串口模塊，功能簡單來講就是：從wifi接收到數據，串口輸出;從串口接收數據，wifi輸出數據。ESP8266芯片共有四個管腳VCC、GND、RX和TX，其中RX和TX引腳分別為數據接收和發送端。

3.4數碼管顯示模塊

本系統的顯示部分采用數碼管動態顯示，用來顯示從射頻卡上接受的位置數據。動態顯示器的優點是節省硬件資源，成本較低，但在控制系統運行過程中，要保證顯示器正常顯示，CPU每隔一段時間執行一次顯示子程序，這占用了CPU的時間，降低了CPU工作效率，同時顯示亮度較靜態顯示器低。

4系統的軟件設計

本設計所采用的主控制器STC12C5A60S2的軟件開發環境是Keil uvision4，本設計所涉及的開發環境較為簡單，直接在keil里面運行C語言編寫的程序即可實現動作。

keil uvision4的device中不包含STC12系列的芯片，因此需要將STC系列的芯片添加到keil中。首先下載一個STC-ISP軟件，點擊keil仿真設置，然后將該系列芯片添加到keil根目錄下的C51文件中，即可在keil中進行STC12C5A60S2的軟件開發。

5結束語

該系統主要借助STC12C5A60S2單片機，設計一組可接收射頻卡信息、使用WIFI與上位機對接信息、自我顯示等功能的系統。系統通過接收不同的射頻卡，翻譯射頻卡上所帶有的位置信息，經過STC12C5A60S2單片機的控制，通過ESP8266模塊傳輸，使人可以進行遠程監控智能車的一舉一動。

作者簡介：程前（1998.12-），男，漢族，四川省渠縣人，大學在讀，四川輕化工大學，學生，研究方向：RFID定位。

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