CN2847383Y - 微型无线射频识别多协议读写器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种微型无线射频识别多协议读写器，其由调用主机控制，包含线路连接的微控制器电路、多协议射频读写模块、射频功率末级控制电路、通讯接口电路、电源复位电路和天线。本实用新型提供的微型无线射频识别多协议读写器可以互相连成点到多点的星型网络，适应读写器的联网应用；操作方便，在使用过程中不需要频繁更换读写器；本实用新型提供的一种微型无线射频识别多协议读写器还支持对不同标签的多协议操作。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种微型无线射频识别多协议读写器。
技术背景
RFID(无限射频识别)行业目前正处于行业的上升期，由于在ISO标准出来之前许多电子行业的巨头都推出了自己的RFID标签和读写芯片，形成了各自的标签操作方案，这些方案虽有成功应用，但缺乏一个统一标准，在标签，读写设备的通用性上存在许多问题。这种情况对于RFID的推广和应用形成了障碍，所以就有了ISO的一系列标准，这也是各个巨头妥协的结果。工程常用的有125K，13.56M，900M，2.45G等频点的各个厂家协议和ISO协议标签。
在这种背景下，实际工程应用中就会碰到许多的问题，过去只能用多个不同的读写器分别对应不同的标签进行读写。在具体实施过程中有许多不便之处，如：各种读写器指令不一致，给后台控制程序编写带来很多麻烦，各种读写器的安置要求不同，可能有多种环境要求，在应用中还要对贴有不同标签的物品进行分类分别读写。基于这些缺点，迫切需要一种多协议的RFID读写设备，以满足对不同公司的不同协议的标签操作。
现行的RFID机具应用除了固定的读写器之外，很大一部分集中在便携式手持应用中，其市场需求相当大。现有的手持机绝大部分只支持单协议，极少有支持双协议的。支持多协议的更是尚未见到。现有的RFID手持机价格极其昂贵，限制了其在中小型项目中的应用，也是影响RFID推广应用的一大障碍。
所以市场上需要一种在原有通用手持机设计基本不变的前提下可方便扩展为RFID专业手持机的通用微型易接口的RFID读写模块。
发明内容
本实用新型提供的一种微型无线射频识别多协议读写器，主要解决13.56M频点的单个读写模块对不同标签的多协议操作支持，可达到读写各种协议标签的目的。
为了达到上述目的，本实用新型提供了一种微型无线射频识别多协议读写器，其由调用主机控制，含线路连接的微控制器电路、多协议射频读写模块、射频功率末级控制电路、通讯接口电路、电源复位电路；
所述的微控制器电路集中了所有的逻辑控制部分，控制微型无线射频识别多协议读写器的工作；
所述的多协议射频读写模块线路连接微控制器电路，完成与最底层的标签进行通讯；
所述的射频功率末级控制电路线路连接微控制器电路和多协议射频读写模块，是一个可控的电源开关电路，控制关断射频功率末级的电源，进一步控制标签进入关断(PowerOff)状态，很好的解决了协议动态切换过程中的标签不能进入PowerOff状态从而完成标签内部的自初始化问题；
所述的通讯接口电路线路连接微控制器电路和电源复位电路，采用3V-5.5V的宽电压电器接口，低功耗设计，完成微型无线射频识别多协议读写器与调用主机之间的信息交互，是信息的物理通道，同时串口通讯波特率主机命令在115200BPS到300BPS之间可调，能满足不同控制主机的不同速度的要求应用；
所述的电源复位电路线路连接微控制器电路、多协议射频读写模块和射频功率末级控制电路，当在电源超出要求范围之外时，电源复位电路工作，令整个读写器复位重启，当微控制器电路没有在规定时间内给出正常确认脉冲即读写器处于非正常工作状态时，电源复位电路也会令整个读写器复位重启。
进一步，本实用新型还包含一连接多协议射频读写模块的天线，该天线内置有天线匹配网络及接受滤波器，完成天线的阻抗匹配和信号的滤波选频。
本实用新型提供的微型无线射频识别多协议读写器可以互相连成点到多点的星型网络，适应读写器的联网应用；操作方便，在使用过程中不需要频繁更换读写器。
本实用新型提供的微型无线射频识别多协议读写器还支持对不同标签的多协议操作。
附图说明
图1是本实用新型提供的微型无线射频识别多协议读写器的结构示意图；
图2是本实用新型提供的微型无线射频识别多协议读写器与主机之间的命令基本帧格式示意图。
具体实施方式
以下根据图1来具体说明本实用新型提供的微型无线射频识别多协议读写器的一种最佳实施方式：
如图1所示，本实用新型提供了一种微型无线射频识别多协议读写器，其由调用主机控制，包含线路连接的微控制器电路101、多协议射频读写模块102、射频功率末级控制电路103、通讯接口电路104、电源复位电路105和天线106；
所述的微控制器电路101可由高性能扩展型微控制器P89V51RD2构成，该电路101集中了所有的逻辑控制部分，是整个读写器的“大脑”，控制读写器中其他模块的工作；
所述的多协议射频读写模块102可由多协议读写芯片RC632构成，该模块102线路连接微控制器电路101，完成最底层的与标签的通讯；
所述的射频功率末级控制电路103可由一个达林顿三极管构成，该电路103线路连接微控制器电路101和多协议射频读写模块102，是一个可控的电源开关电路，在需要的时候关断射频功率末级的电源，使标签进入关断(PowerOff)状态，很好的解决了协议动态切换过程中的标签不能进入PowerOff状态从而完成标签内部的自初始化问题；
所述的通讯接口电路104线路连接微控制器电路101和电源复位电路105，采用3V-5.5V的宽电压电器接口，低功耗设计，完成读写器与调用主机之间的信息交互，是信息的物理通道，同时串口通讯波特率主机命令在115200BPS到300BPS之间可调，能满足不同控制主机的不同速度的要求应用；
所述通讯接口电路104是标准的UART(通用异步接收发送器)接口，电平TTL/COMS(晶体管-晶体管逻辑电路/互补型金属氧化物半导体)兼容，完成读写器与调用主机之间的信息交互，读写器的基本动作都由主机以命令序列方式通过通讯接口电路104协议发给读写器，包含校验字，且每条命令都有回复，确保了读写器与主机的通讯正确性；
命令基本帧格式如图2所示：
起始：通讯开始标识；
地址：本模块的识别地址；
命令类型：标识命令的方向；
命令：指定模块要做的事；
包长：一帧数据的长度；
数据：数据内容；
CRC校验：一帧数据的CRC16BIT码，保证数据无错；
结束：通讯结束标志；
所述的电源复位电路105线路连接微控制器电路101、多协议射频读写模块102和射频功率末级控制电路103，当在电源超出要求范围时，或者当微控制器电路101没有在规定时间内给出正常确认脉冲，即微型无线射频识别多协议读写器处于非正常工作状态时，该电源复位电路105使微型无线射频识别多协议读写器复位重启。
进一步，本实用新型还包含一连接多协议射频读写模块102的天线106，该天线106内置有天线匹配网络及接受滤波器，完成天线的阻抗匹配和信号的滤波选频。
本实用新型提供的一种微型无线射频识别多协议读写器的工作原理如下：
微控制器电路101控制多协议射频读写模块102的复位。写入多协议射频读写模块102即芯片RC632的控制码，完成芯片RC632内部寄存器的初始化；等待主机的控制命令，以选择适当的工作模式；由主机指令制定协议类型，被动工作；设置完成后，由主机发送相关指令，如查询标签信息，选定标签，随机读写标签，选定读写标签，休眠唤醒标签等基本操作；对非标标签还有一些其他指令可以支持，如贝岭的BL75R02标签芯片支持击穿自毁功能；读写器也能通过写入特殊指令支持来完成一系列标签操作；在完成一张标签的操作后，可由程序控制关断射频功率末级，隔5ms后再打开，可解决在模块天线有效范围内标签不能被二次寻到的问题；读写器最多一次可同时处理8张标签。
本实用新型提供的微型无线射频识别多协议读写器可以互相连成点到多点的星型网络，适应读写器的联网应用；采用高集成度微型DIP(双列直插封装)印制板直插封装，便于模块化集成；操作方便，在使用过程中不需要频繁更换读写器。
本实用新型提供的微型无线射频识别多协议读写器还支持对不同标签的多协议操作：符合ISO14443 TypeA/B，ISO15693标准的标签的全操作；对飞利浦的ICODE1(飞利浦一种标签协议)厂家协议的标签全操作；对TI(美国德州仪器公司)厂家协议TAGIT(美国德州仪器公司的一种标签名)标签的全操作；对上海贝岭生产的BL75R02标签芯片的全操作。
Claims (4)
1.一种微型无线射频识别多协议读写器，特征在于，其由调用主机控制，包含线路连接的微控制器电路(101)、多协议射频读写模块(102)、射频功率末级控制电路(103)、通讯接口电路(104)和电源复位电路(105)；
所述的微控制器电路(101)集中所有的逻辑控制，控制无线射频识别多协议读写器的工作；
所述的多协议射频读写模块(102)线路连接微控制器电路(101)，其完成最底层的与标签的通讯；
所述的射频功率末级控制电路(103)线路连接微控制器电路(101)和多协议射频读写模块(102)，其可控制关断射频功率末级的电源，进一步控制标签的关闭；
所述的通讯接口电路(104)线路连接微控制器电路(101)和电源复位电路(105)，其完成微型无线射频识别多协议读写器与调用主机之间的信息交互。
2.如权利要求1所述的微型无线射频识别多协议读写器，其特征在于，所述的通讯接口电路(104)是标准的通用异步接收发送器接口，电平晶体管-晶体管逻辑电路/互补型金属氧化物半导体兼容，采用3V-5.5V的宽电压电器接口，串口通讯波特率主机命令在115200BPS到300BPS之间可调。
3.如权利要求1所述的微型无线射频识别多协议读写器，其特征在于，所述的电源复位电路(105)线路连接微控制器电路(101)、多协议射频读写模块(102)和射频功率末级控制电路(103)，当在电源超出要求范围时，或者当微控制器电路(101)没有在规定时间内给出正常确认脉冲，即微型无线射频识别多协议读写器处于非正常工作状态时，该电源复位电路(105)使微型无线射频识别多协议读写器复位重启。
4.如权利要求1所述的微型无线射频识别多协议读写器，其特征在于，还包含一连接多协议射频读写模块(102)的天线(106)，所述的天线(106)内置天线匹配网络及接受滤波器，匹配天线阻抗并对信号滤波选频。
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