(4)数据储存模块存储节点设备采集到的数据，待接收到计算机的发送数据命令后再将数据转发到计算机。I2C接口的AT24C16容量为16 Kbit，可存储2 K字节的数据。通过主控器件I／O端口模拟I2C时序，实现数据的读和写。
    (5)接口部分RS485接口采用MAX1483器件。最多可驱动256个节点，通过RJ11接口实现与总线的连接：USB接口使用主控器件自带的USB控制器，具有很高的可靠性。图4是电源模块、数据存储模块、接口部分的原理图。
    (6)其他模块1602单色液晶显示屏，可显示采集到的数据和操作时间或实时时间。显示数据的传输采用并行传输的方式，加快了屏幕的刷新频率。声光提示模块提示操作完成情况。主要通过主控器件的I／O端口控制LED闪烁和蜂鸣器的鸣笛。时钟模块显示数据采集的时间或实时时间。除板载电源外还设计有备用的纽扣电池，使掉电时时钟不丢失。调试电路实现在线编程，向主控器件C8051F340烧写程序，监测变量值的变化情况，调试程序，辅助完成软件的编写。图5、图6为上述模块的原理电路图。

 

4 软件设计

    系统的软件设计包括上位机软件和下位机软件两部分。上位机软件部分主要针对计算机平台，采用C++语言编写．控制节点终端设备和接收节点终端设备发送的数据，然后做进一步处理。考虑到网络的规模最大为256节点，上位机采用轮询方式控制各个节点终端设备，维持整个网络正常运行。控制节点终端设备的命令主要有：(1)发送数据命令：下位机接收到该命令的响应是发送采集到的数据，即缓存在数据存储模块中的数据；(2)写标签命令：下位机接收到该命令的响应是向感应区内的标签写入新的数据；(3)时间设置命令：下位机的响应是根据参数更新DS1302的数据；(4)设置功率命令：设置射频收发模块的发射功率以调节读写标签的距离；(5)写分机号命令：该命令为单机命令，可为每个节点终端设备写入一个唯一的分机号，以便区别不同的终端设备。下位机软件设计主要针对单片机平台，采用C语言编写，主要是各功能模块的驱动程序，如射频模块的控制、数据存储模块的数据读写、时钟模块的输出、LCD显示模块的数据显示程序、USB接口的驱动程序等。图7为下位机软件流程图。

5 通信协议设计

    通信协议是网络正常工作必不可少的，主要是对计算机和节点终端设备间通信帧格式的具体规范与统一，例如帧长度确定、命令字意义、参数长度、帧起始标志、结束标志等。具体帧格式规定如表1所示。每帧数据有23字节，其中起始位1字节，固定为Oxaa；分机号1字节，可设置范围为0~255；命令1字节，包括5个命令：OxOf、Ox2f、Ox4f、Ox8f、Oxaf，依次为发送数据命令、写数据命令、时间设置命令、功率设置命令、写分机号；数据17字节，包括标签数据12字节和时间数据5字节；CRE校验采用CRC-16，共2字节，是起始位到数据位之间所有数据的CRC校验值；停止位1字节，固定为Ox55。
    系统通过RS485总线实现上位机与下位机之间的通信。计算机根据分机号选择不同节点终端设备，选择命令代码实现各命令，数据部分为操作响应代码(“0”标识操作失败，“1”标识操作成功)、相关参数(如时间设置命令中的时间参数)或返回具体数据(如标签数据和时间数据)。

6 结束语

    RFID技术以其优势必将在信息化建设过程中得到推广与应用。系统利用RFID技术构建一种低成本、高可靠性、维护方便的数据采集网络。目前该网络已应用于某公司自动生产线中。运行状况良好，具有广泛的应用前景。