基于LPC11C14的服裝工位機設計

摘要：為了實現服裝生產的信息化，設計了一種基于LPC11C14單片機、可讀取RFID標簽的服裝生產工位機。該工位機通過讀取RFID標簽來采集生產物流信息。利用單片機片內CAN控制器，通過CAN總線實現與服務器的通訊。此文描述了該工位機的軟硬件設計方案，并在實際生產過程中進行了測試，結果表明該工位機達到了設計目標，將大幅提高服裝生產及物流管理的自動化程度和智能水平。
關鍵詞：LPC11C14；RFlD；CAN總線；服裝生產；數據采集

服裝制造業是典型的勞動密集型產業，信息化的生產管理通常是欠缺的，特別是車間的管理。現代企業期望使用高新技術來增強產品的競爭力并降低成本，通過有效利用和控制物流信息，實現產能的最大化。國際上，伴隨著生產物流信息化管理中的信息爆炸，RFID技術被引入來減輕人工輸入和處理大批數據的負擔，為生產流程的精細化管理提供依據。如今，國內的服裝生產企業熱衷于服裝生產的信息化，亟需研發廉價的智能服裝生產工位機。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，通訊協議由單片機軟件實現，從而簡化了應用電路，提高了電路的實用性。

1 恩智浦半導體LPC11C14單片機簡述
LPC11C14采用ARM公司的Cortex—M0內核，具有能耗極低、門數量少、代碼占用空間小等特點。由于其低廉的價格和強大的控制、運算性能，被廣泛運用于嵌入式網絡。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16位通用定時器和2個32位通用定時器；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技術分析
離散制造的產品往往由多個零件經過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，生產過程中產品品種繁多、工藝復雜，包含龐大的生產物流信息量。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，用于與射頻天線通信。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。無源和非接觸是該芯片兩個最突出的特點，射頻接口電路是關鍵的核心技術，它從讀卡器接收射頻能量，為芯片產生電源和時鐘，并采用相移鍵控和加載調幅等技術實現卡與讀卡器問的無線通訊。2)閱讀器，利用線射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現與應答器的信息傳遞。在耦合通道內，根據時序關系，將實現能量傳遞和數據交換。標簽信息被讀取完成之后，將會傳輸到后端應用軟件。3)應用軟件，對讀寫器獲取的應答器信息進行處理，并通過CAN總線上傳給服務器。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。總體硬件圖如圖2所示。