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RFID在中长跑体能测试上的应用

作　者: 杨晓红
导　师: 曾一凡
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 射频识别自动计时中长跑体能测试有源标签
分类号: TP391.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

长期以来，国家对青少年的体质健康问题非常重视，将学校体育工作列为重要内容。在学校的众多体育项目中，中长跑体能测试一直是作为衡量学生身体素质的一项种要标准。然而，该项目的测试确是一件耗时，费力的工作。本文通过对目前用于运动计时方法——人工计时、光学方法和射频方法的分析，认识到人工计时方法的精度低与人为操作性太强和光学方法不能对个体进行识别等不足，而射频识别方法具有适应性强、可靠性高、安全防冲突、反应时间短、多目标个体识别等优点，如今广泛用于国内外的很多领域，诸如公共交通、票务系统、门禁控制、动物识别、电子支付和仓储管理。近些年来该方法在国内外体育项目上的应用事例明显增多，显示出一种广阔的前景。通过对一些计时产品的比较，综合应用环境，成本价格，系统的复杂程度等因素，本文以射频识别技术为核心，采用非接触长距离无线有源电子标签方式来记录测试者的计时时间。首先，本文对整个系统的构成方案进行了描述，并对系统从终点计时方法和终点识别范围2个方面进行可行性分析；其次，本文对RFID技术的基本理论进行详细介绍，涉及了基带编码、多路存取、数据的安全性和数据的完整性等4个方面；再次，本文对硬件的各部分电路、PCB布局、软件流程和电路调试过程作了具体阐述。整个系统的关键在于标签识别，工作流程可以简述为：只要测试者到达终点就会立即进入接收器天线区域，在接收器周期性询卡信号的扫描下就会采集到该卡号(扫描周期0.1s)，与此同时，根据标签传送的信息记录测试者的计时信息和剩余圈数信息，测试者达到终点(剩余圈数为0)时关闭标签，从而完成测试者的自动识别、自动记圈和自动计时工作。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-12
  1.1 课题的来源  10-11
  1.2 课题的研究目的、采用技术  11
  1.3 课题的主要工作  11-12
2 系统的整体设计及可行性分析  12-15
  2.1 系统的整体设计  12-13
  2.2 系统的可行性分析  13-15
3 RFID系统及其基本理论  15-33
  3.1 RFID技术的概念  15-16
  3.2 RFID系统的发展状况  16-17
  3.3 RFID系统的当今应用  17-18
  3.4 RFID系统的基本理论  18-33
    3.4.1 基带编码  19-21
    3.4.2 多路存取理论  21-26
    3.4.3 数据的完整性  26-30
    3.4.4 数据安全性  30-33
4 系统的硬件设计  33-61
  4.1 主控单元电路设计  33-34
  4.2 读写器2电路设计  34-35
  4.3 标签电路设计  35-36
  4.4 功能模块描述  36-59
    4.4.1 微控器介绍  36-45
    4.4.2 按键接口电路  45-46
    4.4.3 实时时钟接口电路  46-47
    4.4.4 液晶接口电路  47-48
    4.4.5 RS-232串行通信电路  48-49
    4.4.6 RF接口电路  49-58
    4.4.7 电源  58-59
  4.5 PCB布局  59-60
  4.6 硬件电路调试  60-61
5 系统软件设计  61-79
  5.1 Space061a单片机软件开发工具  61-62
  5.2 AVR单片机软件开发工具  62-63
  5.3 程序设计  63-79
    5.3.1 主控单元主程序流程  63-64
    5.3.2 读写器2主程序流程  64
    5.3.3 应答器主程序流程  64-67
    5.3.4 部分软件程序模块  67-79
6 结论  79-80
参考文献  80-82
附录A 主控单元电路  82-83
附录B 读写器2电路  83-84
附录C 标签电路  84-85
在学研究成果  85-86
致谢  86

RFID在中长跑体能测试上的应用

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