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LPC2142的低功耗有源RFID手持机设计

作者:时间:2011-09-07来源:网络收藏

提出一种可以显著降低的流程,并采用微处理器为核心,结合MAX1551、LTC3530、LTC3525-5 V、CH45 2A、nRF24L01等外围器件,完成具有标签读写功能的低机的。该机在开阔场地的有效阅读距离可以达到80 m左右,其电池的待机时间为10天以上。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/155805.htm

  引言

  根据供电方式的不同,可以将分为两类:一类是无源RFID,另一类是RFID。无源RFID工作时标签通过读写器的电磁场获得能量,标签本身不需要电池;有源RFID则恰恰相反,电子标签需要自备电池,提供全部器件工作所需的电源。与无源RFID系统相比,有源RFID系统对阅读器的发射功率要求更低,有效阅读距离也更远,因此在很多领域都有着广泛的应用。

  1 有源RFID系统组成及工作原理

  

有源RFID系统组成

  有源RFID系统由有源标签、阅读器和应用系统3个部分组成,如图1所示。有源标签具有唯一的身份识别码(即ID),一些有源标签内部还集成了传感器,用于对特定物理量的测量。在阅读器的有效工作范围内,电子标签主动地将自己的ID和所测得的物理量以电磁波的形式发送给阅读器,阅读器将相关信息存储在自己的存储设备中。存储在阅读器中的数据可以通过以太网口、RS232、USB等通信接口传送给应用系统,以便对数据进行进一步处理。

  2 有源RFID手持机的结构

  

有源RFID手持机结构框图

  本文的有源手持机的结构框图如图2所示。其核心是微处理器(Microprocessor Unit,MPU);复位电路、时钟电路、电源、键盘、LCD显示是最小系统不可缺少的组成部分,用来维持系统正常工作以及进行人机交互;声音提示电路用来进行操作有误或者电池电量不足时的报警提示;背光电路可以为键盘和LCD提供背光;电量检测电路通过检测电池的电压,依照电池电量和电压的对照关系,间接地检测出电池的剩余电量;RF电路通过天线可以进行射频信号的收/发;外扩Flash可以存储读取到标签的身份识别码、汉字点阵字库以及相关属性等信息;USB接口可使手持机与PC机进行数据通信;JTAG接口用来下载和调试程序。

  2.1 主控模块与外围模块

  主控模块采用NXP公司基于ARM7内核的微处理器。具有USB2.O接口、2个I2C接口、2个串口、1个SPI接口、1个SSP接口、6个A/D通道,以及16 KB的RAM和64 KB的Flash;还具有实时时钟(RTC),可以避免外接实时时钟带来的麻烦。通过分析得知,该微处理器完全可以满足系统的需求。主控模块的电路图如图3所示。

  

有源RIFD手持机主控模块


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