CN201725343U - 一种基于物联网技术的多标准rfid识别器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于物联网技术的多标准RFID识别器，包括USB转串口单元、RFID射频识别控制单元和RFID读头前端单元，所述USB转串口单元和RFID射频识别控制单元组成双向电连接，RFID射频识别控制单元和RFID读头前端单元组成双向电连接。本实用新型充分利用了MSP430F2370内部资源，使系统硬、软件设计达到了最小化，具有识别可靠性高、抗干扰能力强、成本低廉和体积小巧的特点，可识别ISO15693,14443A,14443B多种协议标准的电子标签。

Description

一种基于物联网技术的多标准RFID识别器

技术领域

本实用新型涉及一种基于物联网技术的多标准RFID识别器。

背景技术

物联网是当前在国际上备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域。传感器技术、微机电系统、现代网络和无线通信等技术的进步，推动了物联网的产生和发展，物联网扩展了人们信息获取能力，将客观世界的物理信息同传输网络连接在一起，在下一代网络中将为人们提供最直接、最有效、最真实的信息。物联网能够获取客观物理信息，具有十分广阔的应用前景，能应用于军事国防、工农业控制、城市管理、生物医疗、环境检测、抢险救灾、危险区域远程控制等领域，已经引起了许多国家学术界和工业界的高度重视，被认为是对21世纪产生巨大影响力的技术之一。

物联网感知层主要采用RFID技术，嵌入了RFID芯片的物品不仅能方便地被物品主人所感知、定位、追踪，同时其他人也能进行感知、定位、追踪。并且被感知的信息通过无线网络平台进行传输，因此，本使用新型提出了一种基于物联网技术的多标准RFID识别器，此设备可以实时自动识别物品的RFID电子标签内信息，具有识别可靠性高，信息处理能力强，功耗小，保密性强。再结合物联网技术的信息传输，可实现网络环境下的信息应用，本实用新型的应用将会越来越广泛，对于物联网技术具有理论意义和应用价值。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种基于物联网技术的多标准RFID识别器，本识别器可以实时自动识别物品的RFID电子标签内信息，具有识别可靠性高、抗干扰能力强、成本低廉和体积小巧的特点，可识别ISO15693,14443A,14443B多种协议标准的电子标签。

本实用新型为了达到上述目的，采用如下的技术方案：提供一种基于物联网技术的多标准RFID识别器，由USB转串口单元、RFID射频识别控制单元和RFID读头前端单元组成，所述的USB转串口单元的芯片采用FT232RL， RFID射频识别控制单元采用MSP430F2370芯片， RFID读头前端单元采用TRF7960芯片；所述的USB转串口单元与RFID射频识别控制单元组成双向电连接，RFID射频识别控制单元与RFID读头前端单元组成双向电连接。

本实用新型所述USB转串口单元与RFID射频识别控制单元组成双向电连接，USB转

串口单元的USB第1引脚VUSB通过电感L3同时与FT232RL的第4引脚VCIO，第20引脚VCC，第19引脚RESET#连接；USB的第2引脚D-与FT232RL的第16引脚USBDM连接；USB的第3引脚D+与FT232RL的第15引脚USBDP连接；USB的第4引脚GND接地；同时USB的第1引脚，第2引脚，第3引脚分别通过电容C27，C26，C25接地； FT232RL的第17引脚3VOUT通过电容C28接地，第7引脚GND，第18引脚GND，第21引脚GND，第25引脚AGND，第26引脚TEST均接地；

USB转串口单元的FT232RL的第1引脚TXD与RFID射频识别控制单元MSP430F2370的第23引脚UCAORXD连接，第5引脚RXD与MSP430F2370的第22引脚UCA0TXD连接。

本实用新型所述RFID射频识别控制单元与RFID读头前端单元组成双向电连接，RFID射频识别控制单元MSP430F2370的第1引脚DVCC，第40引脚AVCC同时接+3V的电源；LED0，LED1，LED2，LED3的正极均接+3V的电源，MSP430F2370的第11引脚P1.7，第10引脚P1.6，第9引脚P1.5，第8引脚1.4分别通过电阻R9，R10，R11，R12与LED0，LED1，LED2，LED3连接；

RFID射频识别控制单元MSP430F2370的第4引脚P1.0/TACLK，第2引脚XIN/P2.6，第21引脚P3.3，第19引脚P3.1，第20引脚P3.2，第18引脚P3.0分别与RFID读头前端单元的TRF7960的第28引脚EN，第27引脚SYS_CLK，第26引脚DATA_CLK，第24引脚I/O_7，第23引脚I/O_6，第21引脚I/O_4连接；MSP430F2370的第14引脚P2.2，第13引脚P2.1，第12引脚P2.0分别通过R6，R7，R8与TRF7960的第12引脚AAK/OOK,第13引脚TRQ,第14引脚MOD连接；

RFID读头前端单元的TRF7960芯片的第19引脚I/O_2通过R3与第16引脚VDD_I/O连接，第18引脚I/O_1通过R4与第16引脚连接，同时通过R5接地，第17引脚I/O_0接地；TRF7960的第1引脚VDD_A分别通过电容C1，C2接地，第2引脚VIN接+5V同时分别通过电容C3，C4接地，第3引脚VDD_RF和第4引脚VDD_PA连接同时分别通过电容C5，C6接地。第5引脚TX_OUT分别通过电容C7，C8与L1连接，第8引脚RX_IN1通过电容C9与L1接地，通过C10接地；电感L1通过电容C11，C12接地，TRF7960的第9引脚RX_IN2通过电容C24接地，通过C23与L2连接，通过电容C14，C15接地，通过电阻R1与电容C16，C17与R2连接，R2的两端分别与电容C18连接，通过循环天线连接两端；TRF7960的第25引脚接+5V电源，第31引脚OSC_IN接晶振的第1引脚，同时通过电容C22接地，第30引脚OSC_OUT接晶振的第2引脚，同时通过电容C21接地；TRF7960的第10引脚VSS接地，第11引脚BAND_GAP分别通过电容C20，C19接地，第29引脚VSS_D接地。

本实用新型一种基于物联网技术的多标准RFID识别器具有以下优点：

1．本实用新型的识别器以一片单片机MSP430F2370芯片和少量外围电路即可构成完整的测量系统，由于充分利用了单片机内部资源，使系统硬、软件设计达到了最小化。

2．本实用新型的识别器具有识别可靠性高、抗干扰能力强、成本低廉和体积小巧的特点，可识别ISO15693,14443A,14443B多种协议标准的电子标签。

附图说明

图1是本实用新型一种基于物联网技术的多标准RFID识别器构成框图。

图2是本实用新型的USB转串口单元与RFID射频识别控制单元连接电路图。

图3是本实用新型中RFID的射频识别控制单元与读头前端单元连接电路图。

图4是续图3中读头前端单元TRF7960芯片部分引脚连接电路图。

具体实施方式

下面以具体实施例结合附图对本实用新型作进一步说明：

实施例1：本实用新型一种基于物联网技术的多标准RFID识别器系统构成如图1所示，由USB转串口单元1、RFID射频识别控制单元2和RFID读头前端单元3组成，所述的USB转串口单元1采用FT232RL芯片，RFID射频识别控制单元2采用MSP430F2370芯片，RFID读头前端单元3采用TRF7960；所述的USB转串口单元1和RFID射频识别控制单元2双向电连接，RFID射频识别控制单元2和RFID读头前端单元3组成双向电连接。

参见图2，USB转串口单元和RFID射频识别控制单元工作过程是：用户可以通过USB接口将本识别器与PC机连接，通过USB转串口单元发送命令到射频识别控制单元，同时射频识别控制单元可以通过USB转串口单元把数据传输到PC机上进行数据处理。

参见图3、图4，为本发明的核心控制电路，其工作过程是：TRF7960通过SPI口与MSP430F2370通信，MSP430F2370的第13引脚P3.1与TRF7960的第13引脚IRQ连接，当读头前端检测到有效标签，IRQ就置高电平，射频识别控制单元检测到IRQ为高电平，就设置MSP430F2370的第18引脚为低电平，TRF7960与MSP430F2370的SPI通信有效，射频识别控制单元把数据存储在数据寄存器中以便向PC机发送；同时射频识别控制单元根据不同的数据帧结构执行相应的数据处理函数，判断出不同协议的标签，通过外接的LED灯指示出不同标准的标签。

RFID读头前端单元的核心是TRF7960芯片，TRF7960的第8引脚RX1_AM，第9引脚RX2_PM为信号输入的端，电阻R1，R2，C16,C17,C18,通过相互调节达到50欧姆的阻抗，以使接收的信号最佳，电阻R2，电容C18前端的PCB天线构成了磁场，TRF7960的第5引脚TX_OUT不断向磁场附近发送数据请求命令，当有标签靠近磁场的时候，标签通过电磁耦合接收到命令，同时向读头前端发送数据请求应答命令，标签此时处于准备状态，当读头接收到数据请求应答命令，开始读取标签的序列号，同时调用相关数据处理函数，如果数据校验正确就把标签信息发送到射频识别控制单元，否者重新读取信息。

本实用新型的识别器可以实时自动识别物品的RFID电子标签内信息，具有识别可靠性高，信息处理能力强，功耗小，保密性强等优点，本识别器结合无线传感器网络技术的信息传输，可实现无线网络环境下的信息应用，具有广阔的市场应用前景。

Claims (3)

1.一种基于物联网技术的多标准RFID识别器，其特征在于：包括USB转串口单元、RFID射频识别控制单元和RFID读头前端单元，所述的USB转串口单元的芯片采用FT232RL，RFID射频识别控制单元采用MSP430F2370芯片，RFID读头前端单元采用TRF7960芯片；所述的USB转串口单元与RFID射频识别控制单元组成双向电连接，RFID射频识别控制单元与RFID读头前端单元组成双向电连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的多标准RFID识别器，其特征在于：所述USB转串口单元与RFID射频识别控制单元组成双向电连接，USB转串口单元的USB第1引脚VUSB通过电感L3同时与FT232RL的第4引脚VCIO，第20引脚VCC，第19引脚RESET#连接；USB的第2引脚D-与FT232RL的第16引脚USBDM连接；USB的第3引脚D+与FT232RL的第15引脚USBDP连接；USB的第4引脚GND接地；同时USB的第1引脚，第2引脚，第3引脚分别通过电容C27，C26，C25接地； FT232RL的第17引脚3VOUT通过电容C28接地，第7引脚GND，第18引脚GND，第21引脚GND，第25引脚AGND，第26引脚TEST均接地；

USB转串口单元的FT232RL的第1引脚TXD与RFID射频识别控制单元MSP430F2370的第23引脚UCAORXD连接，第5引脚RXD与MSP430F2370的第22引脚UCA0TXD连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的多标准RFID识别器，其特征在于：所述RFID射频识别控制单元与RFID读头前端单元组成双向电连接，RFID射频识别控制单元MSP430F2370的第1引脚DVCC，第40引脚AVCC同时接+3V的电源；LED0，LED1，LED2，LED3的正极均接+3V的电源，MSP430F2370的第11引脚P1.7，第10引脚P1.6，第9引脚P1.5，第8引脚1.4分别通过电阻R9，R10，R11，R12与LED0，LED1，LED2，LED3连接；

RFID射频识别控制单元MSP430F2370的第4引脚P1.0/TACLK，第2引脚XIN/P2.6，第21引脚P3.3，第19引脚P3.1，第20引脚P3.2，第18引脚P3.0分别与RFID读头前端单元的TRF7960的第28引脚EN，第27引脚SYS_CLK，第26引脚DATA_CLK，第24引脚I/O_7，第23引脚I/O_6，第21引脚I/O_4连接；MSP430F2370的第14引脚P2.2，第13引脚P2.1，第12引脚P2.0分别通过R6，R7，R8与TRF7960的第12引脚AAK/OOK,第13引脚TRQ,第14引脚MOD连接；

RFID读头前端单元的TRF7960芯片的第19引脚I/O_2通过R3与第16引脚VDD_I/O连接，第18引脚I/O_1通过R4与第16引脚连接，同时通过R5接地，第17引脚I/O_0接地；

TRF7960的第1引脚VDD_A分别通过电容C1，C2接地，第2引脚VIN接+5V电源，同时分别通过电容C3，C4接地，第3引脚VDD_RF和第4引脚VDD_PA连接同时分别通过电容C5，C6接地；第5引脚TX_OUT分别通过电容C7，C8与L1连接，第8引脚RX_IN1通过电容C9与L1连接，通过C10接地；电感L1通过电容C11，C12接地，TRF7960的第9引脚RX_IN2通过电容C24接地，第9引脚还通过C23与L2连接，同时通过电容C14，C15接地，以及通过电阻R1与电容C16，C17与R2连接，R2的两端分别与电容C18连接，通过循环天线连接两端；

TRF7960的第25引脚接+5V电源，第31引脚OSC_IN接晶振的第1引脚，同时通过电容C22接地，第30引脚OSC_OUT接晶振的第2引脚，同时通过电容C21接地；TRF7960的第10引脚VSS接地，第11引脚BAND_GAP分别通过电容C20，C19接地，第29引脚VSS_D接地。

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