基于LPC11C14的服裝工位機設計

摘要：為了實(shí)現服裝生產(chǎn)的信息化，設計了一種基于LPC11C14單片機、可讀取RFID標簽的服裝生產(chǎn)工位機。該工位機通過(guò)讀取RFID標簽來(lái)采集生產(chǎn)物流信息。利用單片機片內CAN控制器，通過(guò)CAN總線(xiàn)實(shí)現與服務(wù)器的通訊。此文描述了該工位機的軟硬件設計方案，并在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行了測試，結果表明該工位機達到了設計目標，將大幅提高服裝生產(chǎn)及物流管理的自動(dòng)化程度和智能水平。
關(guān)鍵詞：LPC11C14；RFlD；CAN總線(xiàn)；服裝生產(chǎn)；數據采集

服裝制造業(yè)是典型的勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，信息化的生產(chǎn)管理通常是欠缺的，特別是車(chē)間的管理?，F代企業(yè)期望使用高新技術(shù)來(lái)增強產(chǎn)品的競爭力并降低成本，通過(guò)有效利用和控制物流信息，實(shí)現產(chǎn)能的最大化。國際上，伴隨著(zhù)生產(chǎn)物流信息化管理中的信息爆炸，RFID技術(shù)被引入來(lái)減輕人工輸入和處理大批數據的負擔，為生產(chǎn)流程的精細化管理提供依據。如今，國內的服裝生產(chǎn)企業(yè)熱衷于服裝生產(chǎn)的信息化，亟需研發(fā)廉價(jià)的智能服裝生產(chǎn)工位機。文中使用NXP公司的32位內置CAN控制器的ARM單片機，加上RFID讀卡模塊及CAN收發(fā)器，省去了CAN控制器芯片。CAN通訊采用單片機內部CAN控制器，通訊協(xié)議由單片機軟件實(shí)現，從而簡(jiǎn)化了應用電路，提高了電路的實(shí)用性。

1 恩智浦半導體LPC11C14單片機簡(jiǎn)述
LPC11C14采用ARM公司的Cortex—M0內核，具有能耗極低、門(mén)數量少、代碼占用空間小等特點(diǎn)。由于其低廉的價(jià)格和強大的控制、運算性能，被廣泛運用于嵌入式網(wǎng)絡(luò )。其具體性能指標如下：1)工作頻率：最高50 MHz；工作溫度范圍：-40～+85°；寬電壓供電：1．8～3．6 V；2)32 k字節的閃存存儲器和8 k的SRAM；3)2個(gè)16位通用定時(shí)器和2個(gè)32位通用定時(shí)器；4)CAN控制單元，內部ROM集成供CAN和CANOpen標準使用的初始化和通信的API函數，用戶(hù)可直接調用；兼容CAN2．0A／B，傳輸速率高連1 Mbit／s；支持32消息對象，且每消息對象有自己的掩碼標識；提供可屏蔽中斷。

2 RFID技術(shù)分析
離散制造的產(chǎn)品往往由多個(gè)零件經(jīng)過(guò)一系列并不連續的工序的加工最終裝配而成，服裝制造正屬于此類(lèi)，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品品種繁多、工藝復雜，包含龐大的生產(chǎn)物流信息量。因此，應用于服裝制造的射頻識別系統需要包含3部分：1)應答器，即物料的RFID標簽，由耦合元件和芯片組成，內置天線(xiàn)，用于與射頻天線(xiàn)通信。本系統采用的標簽是載波頻率為125 kHz只讀式非接觸卡，它靠瀆卡器感應供電并讀出存儲在芯片EEPROM中的唯一卡號。無(wú)源和非接觸是該芯片兩個(gè)最突出的特點(diǎn)，射頻接口電路是關(guān)鍵的核心技術(shù)，它從讀卡器接收射頻能量，為芯片產(chǎn)生電源和時(shí)鐘，并采用相移鍵控和加載調幅等技術(shù)實(shí)現卡與讀卡器問(wèn)的無(wú)線(xiàn)通訊。2)閱讀器，利用線(xiàn)射頻信號通過(guò)空間耦合(交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng))實(shí)現與應答器的信息傳遞。在耦合通道內，根據時(shí)序關(guān)系，將實(shí)現能量傳遞和數據交換。標簽信息被讀取完成之后，將會(huì )傳輸到后端應用軟件。3)應用軟件，對讀寫(xiě)器獲取的應答器信息進(jìn)行處理，并通過(guò)CAN總線(xiàn)上傳給服務(wù)器。RFID系統結構圖如圖1所示。

3 系統硬件設計
基于LPC11C14的工位機硬件部分主要由射頻讀卡模塊、電源輸入端、CAN通訊模塊組成?？傮w硬件圖如圖2所示。