超高頻rfid讀寫(xiě)器設(shè)計(jì)原理

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1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案超高頻RFID讀寫(xiě)器設(shè)計(jì)原理摘要：RFID技術(shù)是一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過(guò)無(wú)線射頻的方式進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)通信，對(duì)目標(biāo)加以識(shí)別并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID系統(tǒng)通常主要由電子標(biāo)簽、讀寫(xiě)器、天線3部分組成。讀寫(xiě)器對(duì)電子標(biāo)簽進(jìn)行操作，并將所獲得的電子標(biāo)簽信息反饋給PC機(jī)。引言　　RFID技術(shù)是一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過(guò)無(wú)線射頻的方式進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)通信，對(duì)目標(biāo)加以識(shí)別并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID系統(tǒng)通常主要由電子標(biāo)簽、讀寫(xiě)器、天線3部分組成。讀寫(xiě)器對(duì)電子標(biāo)簽進(jìn)行操作，并將所獲得的電子標(biāo)簽信息反饋給PC機(jī)。射頻識(shí)別技

2、術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，逐漸被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、物流、交通運(yùn)輸、防偽、跟蹤及軍事等方面。按工作頻段不同，RFID系統(tǒng)可以分為低頻、高頻、超高頻和微波等幾類(lèi)。目前，大多數(shù)RFID系統(tǒng)為低頻和高頻系統(tǒng)，但超高頻頻段的RFID系統(tǒng)具有操作距離遠(yuǎn)，通信速度快，成本低，尺寸小等優(yōu)點(diǎn)，更適合未來(lái)物流、供應(yīng)鏈領(lǐng)域的應(yīng)用。盡管目前，RFID超高頻技術(shù)的發(fā)展已比較成熟，也已經(jīng)有了一些標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)簽的價(jià)格也有所下降；但RFID超高頻讀寫(xiě)器卻有變得更大，更復(fù)雜和更昂貴的趨勢(shì)，其消耗能量將更多，制造元件達(dá)數(shù)百個(gè)之多。然而，這里的設(shè)計(jì)采用高度集成的R1000，

3、可以解決上述問(wèn)題，既可降低芯片設(shè)計(jì)中的復(fù)雜性和生產(chǎn)成本，又能使制造商制造出體積更小，更有創(chuàng)新性的讀寫(xiě)器，從而開(kāi)拓新的RFID應(yīng)用領(lǐng)域。　　1讀寫(xiě)器硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　　該設(shè)計(jì)選用W78E465作為主控模塊，IntelR1000收發(fā)器作為射頻模塊。該設(shè)計(jì)可以作為手持終端，并用RS232串行通信模塊和電平轉(zhuǎn)換接口MAX232與上位機(jī)相連。系統(tǒng)硬件原理見(jiàn)圖1.　　1.1主控模塊　　W78E365是具有帶ISP功能的FLASHEPROM的低功耗8位微控制器，可用于固件升級(jí)。它的指令集與標(biāo)準(zhǔn)8052指令集完全兼容。W78E365包含64K

4、B的主ROM，4KB的輔助FLASHEPROM，256B片內(nèi)RAM；4個(gè)8位雙向、可位尋址的I／0口；一個(gè)附加的4位I／O口P4；3個(gè)16位定時(shí)／計(jì)數(shù)器及1個(gè)串行口。這些外圍設(shè)備都由有9個(gè)中斷源和4級(jí)中斷能力的中斷系統(tǒng)支持。為了方便用戶進(jìn)行編程和驗(yàn)證，W78E365內(nèi)含的ROM允許電編程和電讀寫(xiě)。一旦代碼確定后，用戶就可以對(duì)代碼進(jìn)行保護(hù)。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案　　W78E365內(nèi)部ROM僅64KB，內(nèi)存太小，故采用AT29C256作為外擴(kuò)ROM.線路連接見(jiàn)圖2.　　1.2收發(fā)模塊　　射頻模塊采用IntelR1000收發(fā)器。R

5、1000內(nèi)包含了一個(gè)能源擴(kuò)大器，使得它可以在近距離或者2m內(nèi)對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行編碼和閱讀，而具體距離由讀寫(xiě)器所使用的天線決定。有了額外的外部能源擴(kuò)大器，使用R1000讀寫(xiě)器的讀寫(xiě)范圍可以達(dá)到10m.R1000必須與單獨(dú)的微處理器連接，這個(gè)微處理器可以把由R1000數(shù)字信息處理器產(chǎn)生的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成EPc或者18000-6c格式的代碼，其工作頻率為860～960MHz，共有56個(gè)引腳，采用0.18μmSiGeBiCMOs先進(jìn)工藝，體積僅為8mm×8mm，功耗只有1.5w左右，具有很高的集成度?！　1000與W78E365的連接見(jiàn)圖

6、3.射頻信號(hào)經(jīng)天線進(jìn)入電橋，輸出信號(hào)被分為兩路，一路信號(hào)經(jīng)過(guò)帶通濾波器和不平衡到平衡的轉(zhuǎn)換進(jìn)入R1000的射頻輸入口。另一路信號(hào)經(jīng)不平衡到平衡的轉(zhuǎn)換進(jìn)人R1000的本振輸入口。這兩路信號(hào)在R1000內(nèi)部經(jīng)過(guò)解調(diào)和模／數(shù)轉(zhuǎn)換等一系列操作后，將所得的數(shù)字信息送給W78E365.W78E365對(duì)收到的信號(hào)經(jīng)解碼和校驗(yàn)，將所得信息送往上位機(jī)，并將其對(duì)R1000的命令編碼和加密后發(fā)送給R1000.這些命令在R1000內(nèi)部經(jīng)過(guò)調(diào)制和PA，再經(jīng)過(guò)平衡到不平衡的轉(zhuǎn)換和濾波，由天線發(fā)射出去。數(shù)字模塊中的時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)來(lái)自于外部TCXO產(chǎn)生的24M

7、Hz參考頻率。系統(tǒng)中通過(guò)∑-△DACS的信號(hào)頻率為24MHz；通過(guò)∑-△ADCS的信號(hào)頻率為48MHz.精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案　　R1000內(nèi)部集成了接收器和發(fā)射器。實(shí)質(zhì)上，接收器是一個(gè)零中頻接收機(jī)。下變頻后，直流的大部分被復(fù)位，由交流耦合電容器濾除。模擬中頻濾波器提供粗略的頻道選擇。它具有可編程帶寬滿足大范圍的數(shù)字通過(guò)率。該濾波器可以配置成兩個(gè)實(shí)際的低通濾波器，也可以配置成復(fù)雜的單相帶通濾波器。經(jīng)濾波后，I，Q信號(hào)被數(shù)／模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。濾波器中自動(dòng)中頻增益的升高會(huì)降低模／數(shù)轉(zhuǎn)換器的動(dòng)態(tài)范圍?！　1000中，發(fā)射器

8、支持同相正交矢量調(diào)制和極化調(diào)制。前者，用于SSB-ASK調(diào)制和反相幅移鍵控調(diào)制；后者，用于DSB-ASK.在這兩種調(diào)制方式下，數(shù)字模塊產(chǎn)生的信號(hào)，經(jīng)過(guò)∑一△數(shù)／模轉(zhuǎn)換器和重建濾波器轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。　　在SSB-ASK調(diào)制方式下，基帶編碼信號(hào)經(jīng)希爾伯特濾波器產(chǎn)生復(fù)合的同相信號(hào)I和正交信號(hào)Q，經(jīng)∑-△數(shù)／模