【毕业论文】一种基于rfid的便携式智能药盒系统设计.docx
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一种基于RFID的便携式智能药盒系统设计
摘要
RFID的基本原理是利用阅读器与电子标签之间的电磁耦合来实现数据通信，从而达到对电子标签及其所代表的对象进行识别的目的。
RFID技术具有读取速度快、存储空间大、穿透性强、使用寿命长和安全性高等众多优点。
智能药盒系统是新型的医疗管理系统，它集自动识别技术和现代安全管理措施为一体。
智慧医疗是利用先进的物联网技术、传感技术及RFID技术实现患者与医务人员、医疗机构、医疗设备之间的互动，逐步达到信息化，使医疗服务走向真正意义的智能化。
智能药盒是一种为了方便医患人员服药，而设计的药物存储容器。
该系统主要功能包括：
通过RFID进行身份验证，调出电子病历；具有用药定时提醒和记录功能；服务器和药盒之间通讯通过ZigBee模块实现。
文章从智能药盒的发展出发，首先介绍了射频识别技术的概念、分类及工作原理，然后介绍了本次使用的视频芯片MFRC522。
本RFID系统设计可分为硬件部分和软件部分。
硬件部分以MFRC522射频识别模块为核心，结合主控模块STC89C52设计系统的外围硬件电路，实现对射频卡的控制与MCU之间的互通。
软件部分采用C语言进行系统的下位机程序的开发，完成与IC卡之间的通信，实现数据交换功能。
关键字：
射频识别，智能药盒系统，MFRC522，STC89C52,ZigBee
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Designofa portableintelligent portsystem basedonRFID
ABSTRACT
ThebasicprincipleofRFIDistheuseofelectromagneticcouplingbetweenthereaderandelectronictagtoimplementthedatacommunication,soastoachievetheelectronictagsandrepresentedbyobjectforidentificationpurposes.RFIDtechnologhasreadspeedandstoragespaceislarge,strongpenetrability,numerousadvantagesoflongservicelifeandsafetyofhigher.
Intelligentkitsystemisanewtypeofmedicalmanagementsystem,itintegratesautomaticidentificationtechnologymodernsafetymanagementmeasures.medicalwisdomistousetheadvancedInternettechnology,sensortechnologyandRFIDtechologyrealizesthepatientsandmedicalstaff,medicalinstitutions,medicalequipment,theinteractionbetween,graduallyachievetheinformatization,themedicalservicetotherealmeaningofsmart.Smartpillboxesisakindofmedicationinordertofacilitatmedicalpersonnel,anddesignofdrugstoragecontainers.Thesystemmainfunctioniincludes:
throughtheRFIDauthentication,bringuptheelectronicmedicalrecord;withfunctionsofmedicationregularlyremindedandrecords;ThecommunicationbetweenserversandPCSbyZigBeemodule.
ofwork,andthenintroducedtheuseofvideoMFRC522chip.TheRFIDsystemdesigncanbedividedintothehardwarepartandsoftwarepart.HardwarepartMFRC522rfidmoduleasthecore,combinedwiththemaincontrolmoduleSTC89C52periphheralhardwarecircuitdesignsystem,realizethecontroloftheradiofrequencycardbetweenMCUandcommunication.SoftwarepartoftheClanguageisadoptedtoimprovethesystemofthemachineprogramdevelopment,completewiththecommunicationbetweentheICcard,torealizedataexchangefunction.
Keywords:
RFID, intelligent portsystem, MFRC522,STC89C52
目录
摘要 I
ABSTRACT II
1绪论 1
1.1课题研究的背景及意义 1
1.2课题研究现状 1
1.3课题设计任务 2
2理论基础 3
2.1射频识别技术概述 3
2.1.1射频识别技术 3
2.1.2射频识别技术的分类 3
2.1.3射频识别系统的典型结构 3
2.1.4射频识别系统的工作原理 4
2.2ZigBee技术概述 4
2.2.1ZigBee技术介绍 4
2.2.2ZigBee技术的主要优点 5
2.2.3ZigBee技术的主要特征 6
2.2.4ZigBee网络拓扑结构和路由介绍 7
2.3非接触式读卡芯片MFRC522 9
2.3.1MFRC522概述 9
2.3.2MFRC522特性 9
2.3.3MFRC522管脚排列 9
3药盒系统硬件设计 10
3.1STC89C52主控模块 10
3.1.1STC89C52简介 10
3.1.2STC89C52主要特性 10
3.1.3STC89C52管脚说明 10
3.1.4STC89C52最小系统接口电路 12
3.2LCD12864液晶显示模块 13
3.2.1LCD12864简介 13
3.2.2LCD12864分类 13
3.2.312864管脚说明 13
3.2.4LCD12864基本特性 14
3.2.512864与89C52接口电路图 15
3.3串口通讯电路设计 15
3.4报警电路设计 16
3.5本章小结 17
4药盒系统系统软件设计 18
4.1KeilC51开发系统 18
4.2LCD显示程序设计 19
4.2.1LCD初始化 19
4.2.2LCD显示 19
4.3射频控制模块 20
4.3.1设计框图 20
4.3.2工作过程 21
4.4结果 24
5实物图 25
5.1定时提醒 25
5.2LCD显示 25
致谢 26
参考文献 27
附录 28
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1绪论
1.1课题研究的背景及意义
智慧医疗是利用先进的物联网技术、传感技术及RFID技术实现患者与医务人员、医疗机构、医疗设备之间的互动，逐步达到信息化，使医疗服务走向真正意义的智能化。
现代社会由于人们的学习、生活的节奏越来越快，生活水平不断提高。
人们越来越重视健康，同样关于自我保健的消费也在不断增长。
同时，由于各种原因导致的各种疾病和老人比较常见的疾病都需要长期服用药物。
人们希望能有一种功能实用，方便携带的同时还具有良好的提醒功能的多功能药盒的出现。
而本次的设计就是针对这一状况产生的，它能更好的管理吃药麻烦和由于各种原因导致的忘记吃药的问题，更好的提醒人们该吃药了，从而达到帮助人们养成按时吃药的习惯。
智能药盒系统不但能对病人的吃药时间进行定时提醒，他还可以存储病人的健康信息，当病人去医院就诊的时候不用排队挂号，只需要将IC卡刷一下，医院就能识别病人的信息，避免了长时间的排队和对病人信息输入错误的情况，使得病人能快速的就诊。
同时也减轻了医院方面的压力。
1.2课题研究现状
一开始出现的便携小药盒，造型简单容量小，不能满足人们的需求，于是，随即又发展出现了大容量且功能齐全的药盒。
随着逐渐更新完善，发展出现了造型多样的全新设计的人性化智能电子药盒，易操作，能定时提醒，更简单。
为更多人带来了便利。
电子药盒不仅用于收纳不同的药片，还可以放置保健品，这样也就拓展了电子药盒的消费对象，扩大了消费群体，提升电子药盒的使用价值。
以前大多数电子药盒的电路通常由分立的数字电路器件组成，不仅功能单一，而且重量和体积都较大，特别是功耗大，提高了使用成本，因而具有很大的局限性。
所以更新智能药盒的成为新的需要。
随着单片机技术的快速发展，以单片机为核心的大规模集成电路在各种产品中得到了极其广泛的应用。
而以单片机为核心的数字电路正是由于具有功能丰富，体积小，功耗低等优势，符合便携式智能药盒的特点，具有极大的市场潜力和开发价值。
如今便携式智能药盒在选择机型的过程中综合考虑单片机性能体积和产品耐用性等因素，正向微型化，智能化，人性化方向发展。
一切科技都是为了服务人们更好的生活。
鉴于目前不少老年人苦于用药的合理管理和定时服用，智能的药品管理系统正是大众所需。
随着RFID技术的快速发展，RFID技术得到了广泛的应用。
而以RFID技术为核心的便携式智能药盒系统可以更好地解决人们忘记吃药，去医院就诊挂号慢的问题，能提高医院的效率，使病人和医院工作人员达到双赢。
1.3课题设计任务
智能药盒系统设计主要分为两个部分：
外围硬件系统和软件系统。
硬件系统包括射频系统外围电路设计；软件系统包括非接触式IC卡读写程序、LCD显示程序及重置程序的设计编写。
此智能药盒系统基于RFID射频识别技术，可实现IC卡识别，并可完成IC卡信息的读写，并且能实现智能药盒系统与上位机之间的通信。
2理论基础
2.1射频识别技术概述
2.1.1射频识别技术
射频识别（RadioFrequencyIdentification,RFID）技术是从八十年代逐渐走向成熟的一种自动识别技术，它是一项利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。
射频识别是无线电识别的简称，它源于无线电通信技术，综合了现代计算机智能控制、智能识别等高新技术，顺应了电子商务、交通运输、物流管理的发展需要。
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