CN203930898U - 一种应用于监测动车组装配生产线的rfid读写装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种应用于监测动车组装配生产线的RFID读写装置包括：贴在动车组装配生产线关键配件上存储动车组装配配件所包含的数据信息的无源标签；采集所述无源标签中的数据信息，将采集到的数据信息输出的射频模块；接收所述射频模块传送的数据信息的主控模块；该装置还包括接口电路和电源模块；所述主控模块通过接口电路与对生产线进行实时监测的管理终端数据通信；所述电源模块分别与主控模块和射频模块相连接。本RFID读写装置将动车组装配生产线上的生产状况信息和配件信息实时传送至管理终端，方便工作人员对动车组生产线工作的检测和掌握，实现智能化管理。
Description
技术领域
本实用新型涉及射频识别(RFID)通信领域，尤其涉及一种应用于监测动车组装配生产线的RFID读写装置。
背景技术
目前，所公知的RFID读写装置主要在智能交通、物流管理、公司门禁控制、校园一卡通、生产制造和装配等方面进行应用。另外，根据RFID工作频率特性的划分，RFID的工作频率有低频、高频、超高频之分。在这些频率范围内，有符合不同标准的不同的产品。其中，以低频、高频为工作频率的主要以智能交通、物流管理、公司门禁、校园一卡通作为主要应用对象，而超高频(UHF)的主要应用在生产管理和装配方面。
在动车组装配生产线方面的发展却稍微滞后，如何更好地监测动车组装配生产线的生产过程，提高生产线的生产效率，为使动车组生产的流程规范化、组装顺序制度化、生产成本最低化、质量安全最高化已经成为了一个关键问题。目前所存在的人工采集装置是利用RFID近距离读写，收集数据信息的距离十几厘米。针对动车组装配生产线这个特殊的环境下，动车组的配件及关键设备本身及车体的厚度就能达到十几厘米甚至更厚。现有技术中的RFID装置中的电路结构中的功率放大部分以及阻抗匹配电路中阻抗匹配、装置中的主控单元不能满足动车组装配生产线监测的基本需求。
实用新型内容
根据现有技术存在的问题，本实用新型公开了一种应用于监测动车组装配生产线的RFID读写装置，包括贴在动车组装配生产线关键配件上存储动车组装配配件所包含的数据信息的无源标签，采集所述无源标签中的数据信息将采集到的数据信息输出的射频模块，接收所述射频模块传送的数据信息的主控模块，该装置还包括接口电路和电源模块，所述主控模块通过接口电路与对生产线进行实时监测的管理终端数据通信，所述电源模块分别与主控模块和射频模块相连接；
所述射频模块包括阻抗匹配电路、巴伦电路I、功率放大电路、低通滤波器、耦合器和巴伦电路II，所述阻抗匹配电路、巴伦电路I、功率放大电路、低通滤波器、耦合器和巴伦电路II顺次连接。
所述射频模块通过天线与所述无源标签进行数据通信。
所述主控模块包括STM32F103处理器，所述射频模块采用AS3992射频芯片，所述STM32F103处理器的PA0-PA7接口分别与AS3992射频芯片的IO0-IO7接口相连接，所述STM32F103处理器的PA8接口、PA9接口和PA10接口分别与AS3992射频芯片的CLK接口、IRQ接口和EN接口相连接。
所述电源模块包括电源适配器P1，所述电源适配器P1通过保险丝F1与进行整流的二极管D2的正极相连接，所述二极管D2的负极与电容C1相连接，所述二极管D2的负极端还连接有稳压电路U1和稳压电路U2。
由于采用了上述技术方案，本实用新型提供的一种应用于监测动车组装配生产线的RFID读写装置，将动车组装配生产线上的生产状况信息和配件信息实时传送至管理终端，方便工作人员对动车组生产线工作的检测和掌握，实现智能化管理。本RFID读写装置中，考虑到该电路结构所应用于动车组装配生产线监测这样的特殊环境中，该电路结构即可以满足生产线监测距离上的要求，同时也通过这种结构设计以及主控模块中芯片的选用使得在制作电路板时，更加的便捷，并且为以后的二次开发也打下了良好的基础。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型中RFID读写装置的结构示意图；
图2为本实用新型中主控模块的电路原理图；
图3为本实用新型中射频模块的结构示意图；
图4为本实用新型中电源模块的电路原理图。
具体实施方式
为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：
如图1所示的应用于监测动车组装配生产线的RFID读写装置的结构示意图，包括无源标签1、主控模块2、射频模块3、接口电路4和电源模块5。无源标签1贴在动车组装配生产线关键配件上存储动车组装配配件所包含的数据信息，在实际应用中，无源标签1中的信息采用统一制式标准、存储区格式和加密协议等。当该RFID读写装置通过主控模块2的控制发送一定频率的射频信号后，在天线周围形成一个有效的辐射区，而贴在动车组装配生产线关键配件上的无源标签1会对频率信号进行响应。所述射频模块3采集无源标签1中的数据信息，将采集到的数据信息传送至主控模块2。主控模块2对数据信息进行处理后通过接口电路4将信息传送至管理终端，管理终端对动车组装配配件的生产线进行实时监测，方便生产人员对生产线的管理。电源模块5分别与主控模块2和射频模块3相连接为其供电。
进一步的，如图3所示：所述射频模块3包括阻抗匹配电路31、巴伦电路I32、功率放大器电路33、低通滤波器34、耦合器35和巴伦电路II36，所述阻抗匹配电路31、巴伦电路I32、功率放大器电路33、低通滤波器34、耦合器35和巴伦电路II36顺次连接。射频芯片AS3992中的低功率高线性输出端口将射频信号经过外围阻抗匹配电路31中的RF扼流圈和去耦电容，完成低功耗高线性输出。阻抗匹配电路31与巴伦电路I32连接，巴伦电路I32是将差分电路转换成单路输出，再经过功率放大器电路33对信号进行放大。而后信号进过输出后，为了减少杂波干扰提高射频输入信号的纯度。在功率放大器电路33与耦合器35之间加上一个低通滤波器34，使得巴伦的输入信号被限制应用频率之间，实现滤除高频噪音的目的。信号经过定向耦合器34，耦合器34的作用是有效隔离了发送和接收信号，提高了载波特性，有效抑制了干扰。信号再经过一个1：2的巴伦电路II36就可以把单端信号转换成两路信号，送入射频模块3的射频芯片的输入差分端。
进一步的，如图1所示，所述射频模块3通过天线与所述无源标签1进行数据通信。天线采用圆极化天线，这样可以满足动车组与监测装置的实际监测距离，保证能够与无源标签1的实时通信。无源标签1采用抗金属、抗液体、耐高温的UHF标签，此标签为无源标签，工作频率频段为860MHz-960MHz，此频段处于超高频段中。另外，识别距离可根据读写装置天线功率和增益进行调节。这样做可以使得其读写距离可达到3-10m，为保证采集数据的精准性。
进一步的，如图2所示：所述主控模块2包括STM32F103处理器，所述射频模块3采用AS3992射频芯片，所述STM32F103处理器的PA0-PA7接口分别与AS3992射频芯片的IO0-IO7接口相连接，所述STM32F103处理器的PA8接口、PA9接口和PA10接口分别与AS3992射频芯片的CLK接口、IRQ接口和EN接口相连接。保证了射频模块3将采集的数据信息准确的传送至主控模块2，即可完成两者之间的通讯。
进一步的，如图4所示：所述电源模块5包括电源适配器P1，所述电源适配器P1通过保险丝F1与进行整流的二极管D2的正极相连接，所述二极管D2的负极与电容C1相连接，所述二极管D2的负极端还连接有稳压电路U1和稳压电路U2。本实用新型电源模块采用9V电源适配器进行供电，9v适配器通过保险丝F1与二极管1N5819的正极相连，进行整流。二极管D2的负极与电容C1连结，电容C1对二极管起到保护作用。电源模块5功能主要分为两部分，一部分通过LM1117芯片进行转换成3.3V，给STM32F103处理器提供电源，保证其可以正常工作。另一部分通过LM1117芯片将电压转换成5V，为射频模块3提供电源，使得射频模块3可以正常发射与接收信号。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种应用于监测动车组装配生产线的RFID读写装置，其特征在于包括：贴在动车组装配生产线关键配件上存储动车组装配配件所包含的数据信息的无源标签(1)，采集所述无源标签(1)中的数据信息将采集到的数据信息输出的射频模块(3)，接收所述射频模块(3)传送的数据信息的主控模块(2)，该装置还包括接口电路(4)和电源模块(5)，所述主控模块(2)通过接口电路(4)与对生产线进行实时监测的管理终端数据通信，所述电源模块(5)分别与主控模块(2)和射频模块(3)相连接；
所述射频模块(3)包括阻抗匹配电路(31)、巴伦电路I(32)、功率放大电路(33)、低通滤波器(35)、耦合器(34)和巴伦电路II(36)，所述阻抗匹配电路(31)、巴伦电路I(32)、功率放大电路(33)、低通滤波器(35)、耦合器(34)和巴伦电路II(36)顺次连接。
2.根据权利要求1所述的一种应用于监测动车组装配生产线的RFID读写装置，其特征还在于：所述射频模块(3)通过天线与所述无源标签(1)进行数据通信。
3.根据权利要求1所述的一种应用于监测动车组装配生产线的RFID读写装置，其特征还在于：所述主控模块(2)包括STM32F103处理器，所述射频模块(3)采用AS3992射频芯片，所述STM32F103处理器的PA0-PA7接口分别与AS3992射频芯片的IO0-IO7接口相连接，所述STM32F103处理器的PA8接口、PA9接口和PA10接口分别与AS3992射频芯片的CLK接口、IRQ接口和EN接口相连接。
4.根据权利要求1所述的一种应用于监测动车组装配生产线的RFID读写装置，其特征还在于：所述电源模块(5)包括电源适配器P1，所述电源适配器P1通过保险丝F1与进行整流的二极管D2的正极相连接，所述二极管D2的负极与电容C1相连接，所述二极管D2的负极端还连接有稳压电路U1和稳压电路U2。
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| CN107579743A (zh) * | 2017-10-13 | 2018-01-12 | 深圳市华士精成科技有限公司 | 一种超高频rfid读写器发射电路 |
| CN108342941A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-07-31 | 赵怡雯 | 盲道自动识别及定位系统 |
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