专利名称：一种基于物联网技术的多标准rfid识别器的制作方法
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IS015693，14443A, 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VCI0，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3V0UT通过电容C28接地，第7引脚GND, H 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 UCA0RXD 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； LEDO，LEDl，LED2，LED3 的正极均接 +3V 的电源，MSP430F2370 的第 11 引脚 Pl. 7，第 10 引 脚 Pl. 6，第 9 引脚 Pl. 5，第 8 引脚 1. 4 分别通过电阻 R9，R10，Rll，R12 与 LEDO，LEDl，LED2， LED3连接；RFID射频识别控制单元MSP430F2370的第4引脚Pl. 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1/0_7， 第23引脚1/0_6，第21引脚1/0_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ΑΑΚ/00Κ,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1/0_2通过R3与第16引脚VDD_ I/O连接，第18引脚1/0_1通过R4与第16引脚连接，同时通过R5接地，第17引脚1/0_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_0UT分别通过电容C7，C8与Ll连接，第8引脚RX_mi通过电容C9与 Ll接地，通过ClO接地；电感Ll通过电容Cll，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Rl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0SC_IN接晶振的第1引脚，同时通过电容C22接地，第30引脚0SC_ 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IS015693，14443A, 14443B多种协议标准的电子标签。
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Rl，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_0UT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。
权利要求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 弓I脚VUSB通过电感L3同时与FT232RL的第4引脚VCI0，第20引脚VCC，第19引脚RESETS 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3V0UT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UCA0RXD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；LEDO，LED1，LED2，LED3 的正极均接+3V的电源，MSP430F2370的第11引脚Pl. 7，第10引脚Pl. 6，第9引脚Pl. 5， 第 8 引脚 1. 4 分别通过电阻 R9, RIO, Rll, R12 与 LEDO, LED1, LED2, LED3 连接；RFID射频识别控制单元MSP430F2370的第4引脚Pl. 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1/0_7，第 23引脚1/0_6，第21引脚1/0_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ΑΑΚ/00Κ,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1/0_2通过R3与第16引脚VDD_I/ 0连接，第18引脚1/0_1通过R4与第16引脚连接，同时通过R5接地，第17引脚1/0_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_0UT分别通过电容C7，C8与Ll连接，第8引脚RX_mi通过电容C9与 Ll连接，通过ClO接地；电感Ll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 Rl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0SC_IN接晶振的第1引脚，同时通过电容 C22接地，第30引脚0SC_0UT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。
专利摘要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。
文档编号G06K7/00GK201725343SQ20102051149
公开日2011年1月26日 申请日期2010年8月31日 优先权日2010年8月31日
发明者刘俊, 沈耀东, 王典洪, 肖万源, 陈分雄, 陈春晖 申请人:中国地质大学(武汉)