rfid读写器设计

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1、....基于IntelR1000的超高频RFID读写器设计时间：2009-05-2209:37:12来源：现代电子技术作者：黄志敏，李鹏，高远，沈少武，徐斌富武汉大学 摘要：设计并提出一种超高频射频识别系统读写器设计的新方案。该读写器采用IntelR1000收发器芯片、w78E365微控器，符合Is018000—6c和EPCglobalGen2标准，工作频率为860～960MHz，读写距离在2～10m之间。同时给出读写器硬件系统的组成和软件工作流程，并针对同时读取多张卡的情况进行分析，实现了防冲突算法。该读写器支持S

2、SB一ASK和DSB-ASK双重调制方式，可根据需要改变使用天线的单、双模式。关键词：IS018000-6C；EPCglobalGen2；射频识别；R10000引言   RFID技术是一种非接触的自动识别技术，通过无线射频的方式进行非接触双向数据通信，对目标加以识别并获取相关数据。RFID系统通常主要由电子标签、读写器、天线3部分组成。读写器对电子标签进行操作，并将所获得的电子标签信息反馈给PC机。射频识别技术以其独特的优势，逐渐被广泛应用于生产、物流、交通运输、防伪、跟踪及军事等方面。按工作频段不同，RFID系统可

3、以分为低频、高频、超高频和微波等几类。目前，大多数RFID系统为低频和高频系统，但超高频频段的RFID系统具有操作距离远，通信速度快，成本低，尺寸小等优点，更适合未来物流、供应链领域的应用。尽管目前，RFID超高频技术的发展已比较成熟，也已经有了一些标准，标签的价格也有所下降；但RFID超高频读写器却有变得更大，更复杂和更昂贵的趋势，其消耗能量将更多，制造元件达数百个之多。然而，这里的设计采用高度集成的R1000，可以解决上述问题，既可降低芯片设计中的复杂性和生产成本，又能使制造商制造出体积更小，更有创新性的读写器，

4、从而开拓新的RFID应用领域。l读写器硬件结构设计   该设计选用W78E465作为主控模块，IntelR1000收发器作为射频模块。该设计可以作为手持终端，并用RS232串行通信模块和电平转换接口MAX232与上位机相连。系统硬件原理见图1。1．1主控模块   W78E365是具有带ISP功能的FLASHEPROM的低功耗8位微控制器，可用于固件升级。它的指令集与标准8052指令集完全兼容。W78E365包含64KB的主ROM，4KB的辅助FLASHEPROM，256........B片内RAM；4个8位双向、可位

5、寻址的I／0口；一个附加的4位I／O口P4；3个16位定时／计数器及1个串行口。这些外围设备都由有9个中断源和4级中断能力的中断系统支持。为了方便用户进行编程和验证，W78E365内含的ROM允许电编程和电读写。一旦代码确定后，用户就可以对代码进行保护。   W78E365内部ROM仅64KB，内存太小，故采用AT29C256作为外扩ROM。线路连接见图2。1．2收发模块   射频模块采用IntelR1000收发器。R1000内包含了一个能源扩大器，使得它可以在近距离或者2m内对标签进行编码和阅读，而具体距离由读写器

6、所使用的天线决定。有了额外的外部能源扩大器，使用R1000读写器的读写范围可以达到10m。R1000必须与单独的微处理器连接，这个微处理器可以把由R1000数字信息处理器产生的原始数据转换成EPc或者18000-6c格式的代码，其工作频率为860～960MHz，共有56个引脚，采用0．18μmSiGeBiCMOs先进工艺，体积仅为8mm×8mm，功耗只有1．5w左右，具有很高的集成度。   R1000与W78E365的连接见图3。射频信号经天线进入电桥，输出信号被分为两路，一路信号经过带通滤波器和不平衡到平衡的转换进

7、入R1000的射频输入口。另一路信号经不平衡到平衡的转换进人R1000的本振输入口。这两路信号在R1000内部经过解调和模／数转换等一系列操作后，将所得的数字信息送给W78E365。W78E365对收到的信号经解码和校验，将所得信息送往上位机，并将其对R1000的命令编码和加密后发送给R1000。这些命令在R1000内部经过调制和PA，再经过平衡到不平衡的转换和滤波，由天线发射出去。数字模块中的时钟驱动来自于外部TCXO产生的24MHz参考频率。系统中通过∑-△DACS的信号频率为24MHz；通过∑-△ADCS的信号

8、频率为48MHz。........   R1000内部集成了接收器和发射器。实质上，接收器是一个零中频接收机。下变频后，直流的大部分被复位，由交流耦合电容器滤除。模拟中频滤波器提供粗略的频道选择。它具有可编程带宽满足大范围的数字通过率。该滤波器可以配置成两个实际的低通滤波器，也可以配置成复杂的单相带通滤波器。经滤波后，I，Q信号被数／模转换器转