附件1
中国计量学院开放实验项目申请表
项目可行性方案撰写提纲
1.项目研究意义及其在学生专业能力培养中的作用
本课题来源于我校承担的国家质检公益专项《远程温度计量校准方法及关键技术研究》。
在远程温度计量校准系统的研制中,为了保证计量校准过程的规范可靠,需要给被检温度计、标准温度计等计量器具赋予唯一的身份标识,以在远程计量校准过程中通过对温度计量器具身份的自动识别,来调用相应的数据和程序。
本课题所研究的温度计信息识别装置,即为实现上述的目的。
除了对于上述科研项目直接支持,本课题的研究成果还可用于计量器具管理、自动检测等领域,具有比较广泛的实际用途。
本课题研究对象为基于RFID的温度计信息识别装置,其中涉及到的具体技术包括:无线射频电路、单片机系统、计量信息管理等。
通过独立设计和研制这样的综合性系统,对工科特别是自动化专业的学生,可以起到强化电路、单片机、编程等专业能力的作用。
由于课题本身与科研项目相关,并涉及到计量校准、计量管理等方面的知识,集中体现了我校自动化专业“计、控、管”的培养目标。
2.项目研究目标
(1)根据温度远程计量的实际要求,选择适合的电子标签类型;(2)研制基于RFID的温度计信息识别装置;
3.项目主要内容、难点、创新点及突破方案设想
项目主要内容包括:(1)研究温度计量校准过程的技术要求,选择感应距离适当的电子标签型号;(2)设计RFID读写器电路;(3)设计基于单片机的温度计信息识别装置;(4)研究温度计信息管理方法。
其中的难点在于:(1)为了排除计量校准过程中的人为干扰,所选用电子标签并非感应距离越大越好,而是需要在比较适当的距离内才对信号反应,因此电子标签的选择是一个难点;(2)RFID读写器电路中的信号频率较高,易受杂散信号干扰,对于设计经验不足的同学来说有一定难度。
项目创新点在于:将无线射频技术应用于计量器具的识别与管理,促进了远程计量技术的发展。
4.项目研究方案及进度安排(前期准备、组织实施、过程管理、实践环节、教师指导、项目结题等)
项目研究方案:
温度计信息识别系统由阅读器、电子标签、天线三部分组成。
其中阅读器是读/写电子标签信息的设备,主要任务是控制射频模块向标签发射读取信号,并接收标签的应答,对标签的标识信息进行解码,将标识信息连带标签上其他相关信息传输到主机以供处理。
电子标签(应答器由芯片及内置天线组成,芯片内保存有一定格式的电子数据,放在温度计上。
作为待识别物品的标识性信息,它是射频识别系统真正的数据载
体,内置天线用于和射频天线间进行通信。
系统的整体结构如下图所示。
图1 系统结构框图
项目进度安排
2011年6月~ 2011年8月查阅资料对方案进行修改最终确定最合理的设计方案
2011年9月~ 2010年12月相关电路的设计制和软件编程
2012 年1月~ 2012 年3月系统调试
2012年4月~2012年5月资料整理和报告撰写
5.工作基础及申请原因(包括自身具备的知识条件、自己的特长、兴趣、已有的实践创新成果等)
课题组部分同学已经学习了单片机原理系统设计与应用、电路、模拟电子技术、数字电子技术、传感器与测试技术、自动控制理论等课程,
并较好的掌握了相关知识。
对于C语言编程、51单片机开发、模拟数字电路设计以及相关系统模块的应用都有较好的了解。
在大二下学期参加了电子实习使实践能力得到了锻炼,所学知识在实际中得以应用,同时也激发了同学对于课外实践活动的兴趣。
课外参加了电子竞赛还选修了大学生电子设计竞赛指导的课程,想通过开放项目用所学的知识和努力把一些设想得以实现,同时使自己的实践能力和团队合作得到锻炼。
6.预期成果(必须是明确具体的、可考核的,是结题时的验收依据)
(1)温度计信息识别装置一套;
(2)设计图纸、报告、说明书。
7.经费具体预算
材料费:1000元
资料费:100元
交通费:100元
共:1200元
8.参考文献
[1]王爱玲,盛小宝.RFID技术及应用[M]. 北京:中国物质出版社.
[2]Frank Thornton, Brad Haines, nand M. Das et. 无线射频识别系统安全
指南[M].北京:电子工业出版社.。