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智能搜索與防失竊系統(tǒng)

作者:楊文峻 呂云鵬 時間:2015-03-26 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏
編者按:  摘要:在當今的現(xiàn)代化社會,科技發(fā)展迅速,物品向小型化、微型化發(fā)展已經(jīng)成為一種必然[1]。本設計通過在指定的物品上掛載標簽,采用UHF射頻卡讀寫器作為控制核心對目標標簽加以識別與讀取,配合鏈接MSP430處理器[2]及自制的圓極化天線,實現(xiàn)了物品的定位功能,并通過配合使用GSM模塊,以短消息的方式告知主人物品的位置及安全信息。標簽的信息可通過PC機鍵盤輸入進行更改。UHF射頻卡讀寫器中的防碰撞算法保證了標簽讀取的抗干擾性和穩(wěn)定性[3],自制天線的高增益和優(yōu)良性能為有效搜索范圍提供了保障。   1 原理

  本設計中的UHF主要實現(xiàn)了以下幾個功能:

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/271651.htm

  (1)與電子標簽進行通信。向電子標簽發(fā)送命令,電子標簽根據(jù)命令進行響應,返回有用數(shù)據(jù)。

  (2)與上位機進行通信。讀寫器通過特定接口與上位機相連接,如RS-232、USB、RJ45 等。上位機向讀寫器發(fā)送控制命令,控制讀寫器對標簽的操作。讀寫器將標簽返回的信息傳回給上位機。

  (3)讀寫器可以完成對多個標簽的讀寫功能,實現(xiàn)了防碰撞處理。

  (4)讀寫器具有數(shù)據(jù)校驗的功能。能夠對數(shù)據(jù)的正確性進行判斷。

  1.3.2 讀寫器的硬件部分

  射頻模塊是讀寫器射頻信號處理模塊,設計要解決的主要問題是抑制干擾,正確進行信號收發(fā),射頻模塊的主要任務如下:

  (1)根據(jù)協(xié)議要求發(fā)射一定功率的射頻信號,激活工作區(qū)域內的無源標簽并為其正常工作提供能量;

  (2)將待發(fā)射的編碼信號調制到射頻,把數(shù)據(jù)和命令傳送給標簽;

  (3)接收標簽返回的射頻信號并進行下變頻處理;

  (4)控制頻率綜合器進行跳頻處理。本次設計中的UHF采用AS3992 射頻芯片,AS3992支持 PM 調制和AM 調制,這樣射頻芯片在 I/Q 兩路信號自動選擇時不會出現(xiàn)通信的盲點,而且射頻芯片還自帶 A/D 轉換電路,可以用于測量讀寫器的發(fā)射功率。

  對于讀寫器的射頻發(fā)射電路部分,AS3992 可以采用低功率線性輸出模式或低功率差分輸出模式,我們采用低功率線性輸出模式。通過外部的功率放大器,將輸出功率放大到 23dBm-30dBm 之間。AS3992 射頻發(fā)射電路主要由耦合匹配電路、功率放大電路、差分轉單端電路、濾波電路和定向耦合電路構成[6]。輸出匹配電路將解耦、差分轉單端電路、匹配電路作為整體由匹配電路輸出,輸出匹配電路如圖4所示,功率放大電路如圖5所示。

  UHF RFID 讀寫器可以使用兩個天線,將接收和發(fā)送分開或者使用一個天線但需要射頻隔離電路,考慮到使用射頻隔離電路可以降低設計成本,所以采用了定向耦合器作為收發(fā)隔離電路,具體電路如圖6所示。

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