7.5寸II增强型电子标签的制作方法

本发明涉及电子标签领域，特别涉及一种7.5寸ii增强型电子标签。

背景技术：

目前市场上大部分7.5寸i型电子标签出于成本或专业领域等各方面因素限制，都只是具备产品功能及组网控制需要的实现，比如：市面上某款7.5寸i型电子标签在智能商超的应用，仅是完成了显示内容的更新、与接入网关的组网、参数设置等基本功能，其电路设计的着眼点是尽力满足在特定应用场景下对7.5寸i型电子标签的使用要求，而对于7.5寸i型电子标签使用体验以及组网效率、通用化等方面的挖掘上基本没有考虑，这对于该类产品日后大规模推广与普及、未来发展与应用升级，以及不同厂家间、不用产品类型间的硬件互联是非常不利，甚至是具有阻碍作用的。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能提升无线组网综合效能、上电zigbee无线自动组网、即插即用、zigbee无线断网自动搜索匹配入网、无需用户干预、采用通用化设计、低功耗的7.5寸ii增强型电子标签。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种7.5寸ii增强型电子标签，包括设置在电路板上的7.5寸ii增强型电子标签电路，所述7.5寸ii增强型电子标签电路包括无线mcu电路、电源管理电路、zigbee无线rf无线放大电路、zigbee无线rf收发控制电路、zigbee无线rf适配电路、存储器和7.5寸ii型电子纸屏驱动电路，所述电源管理电路与所述无线mcu电路连接、用于完成降压、稳压和充电功能，所述zigbee无线rf无线放大电路与所述无线mcu电路连接、用于完成zigbee无线rf信号放大功能，所述zigbee无线rf收发控制电路与所述zigbee无线rf无线放大电路连接、用于完成所述zigbee无线rf无线放大电路的信号接收与发送通道无缝切换功能，所述zigbee无线rf适配电路与所述zigbee无线rf无线放大电路连接、用于完成射频阻抗匹配功能，所述存储器与所述无线mcu电路连接、用于完成数据缓存或存储功能，所述7.5寸ii型电子纸屏驱动电路与所述无线mcu电路连接，所述7.5寸ii增强型电子标签通过zigbee无线链路与智能物联网关组成星型无线网络。

在本发明所述的7.5寸ii增强型电子标签中，所述无线mcu电路用于完成zigbee空口协议转换，接收并处理智能物联网关下发的指令，根据实际需要将显示内容传送给7.5寸ii型电子纸屏进行显示，借助于存储器中的字库，提供将文本、二维码、条码和图片转换成7.5寸ii型电子纸屏显示格式的能力，开电自动与智能物联网关进行zigbee无线组网匹配，当zigbee无线断网时，自动搜索能接入的智能物联网关进行zigbee无线自动组网匹配。

在本发明所述的7.5寸ii增强型电子标签中，所述无线mcu电路包括安装在电路板正面的电容c1、电容c2、电容c11、电容c12、电容c13、电容c14、电容c15、电容c16、晶振y1和zigbee无线mcu芯片u1，所述电容c2、电容c14、电容c15和电容c16均位于所述zigbee无线mcu芯片u1的右侧，所述晶振y1位于所述zigbee无线mcu芯片u1的右下方，所述电容c1位于所述电容c2、电容c14、电容c15和电容c16的右侧，所述电容c13位于所述晶振y1的右下方，所述电容c12位于所述zigbee无线mcu芯片u1的下方。

根据权利要求3所述的7.5寸ii增强型电子标签，其特征在于，所述zigbee无线mcu芯片u1采用选用nxp公司的jn5169专用zigbee无线mcu。

在本发明所述的7.5寸ii增强型电子标签中，所述电源管理电路包括安装在电路板正面的电池、电池座j1、无线受电线圈插座b1、指示灯led、充电和工作指示灯插座j7、充电集成芯片u7、ldo降压集成芯片u8、无线电源接收集成芯片u10、电阻r26、电阻r29、电阻r30、电阻r54、电阻r55、电阻r56、电阻r57、电容c48、电容c49、电容c50、电容c51、电容c52、电容c53、电容c54、电容c55、电容c56、电容c57、电容c58、电容c59、电容c70、电容c71、电容c75、电容c60、电容c61、电容c62、电容c63、电容c64、电容c65、电容c66、电容c67和电容c68，所述电池座j1安装在所述电路板的左端，所述指示灯led位于所述电池座j1的右上方，所述充电和工作指示灯插座j7安装在所述电路板的上端，所述电阻r29、电容c49、电阻r30、充电集成芯片u7、电容c48和电阻r26均位于所述充电和工作指示灯插座j7的下方，所述电容c51、ldo降压集成芯片u8和电容c50均安装在所述电路板的下端，所述无线受电线圈插座b1安装在所述电路板的右端，所述电容c53、电容c54、电容c55、电容c56、电容c57、电容c52、电容c75和电容c71均位于所述无线受电线圈插座b1的上方，所述无线电源接收集成芯片u10位于所述无线受电线圈插座b1的左侧，所述电容c63、电容c64和电容c60均位于所述无线电源接收集成芯片u10的上方，所述电阻r54、电阻r55、电容c61、电容c62、电阻r56、电阻r57和电容c65均位于所述无线电源接收集成芯片u10的左下方，所述电容c66、电容c67、电容c68、电容c59、电容c70和电容c58均位于所述无线电源接收集成芯片u10的下方。

在本发明所述的7.5寸ii增强型电子标签中，所述zigbee无线rf无线放大电路包括安装在电路板正面的rf传送器u5、rflna芯片u6、电感l3、电感l4、电感l5、电容c7、电容c8、电容c69和电容c72，所述rf传送器u5位于所述zigbee无线mcu芯片u1的上方，所述电感l3、电容c8和rflna芯片u6均位于所述rf传送器u5的上方，所述电容c72位于所述rflna芯片u6的右上方，所述电容c7和电容c69位于所述rf传送器u5的左侧，所述电感l4位于所述电感l3的左侧，所述电感l5位于所述rf传送器u5的下方。

在本发明所述的7.5寸ii增强型电子标签中，所述zigbee无线rf收发控制电路包括安装在电路板正面的rf检波芯片u9、三极管q1、三极管q2、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r19、电阻r20、电阻r21、电容c18和电容c19，所述rf检波芯片u9位于所述zigbee无线mcu芯片u1的右上方，所述电阻r4位于所述rf检波芯片u9的左下方，所述电阻r7和电容c19均位于所述rf检波芯片u9的下方，所述电容c18位于所述rf检波芯片u9的右侧，所述电阻r5和电阻r6均位于所述电容c18的下方，所述电阻r21、三极管q2和电阻r20位于所述rf检波芯片u9的上方，所述三极管q1位于所述电阻r20的右侧，所述电阻r8和电阻r19位于所三极管q1的下方。

在本发明所述的7.5寸ii增强型电子标签中，所述zigbee无线rf适配电路包括安装在电路板正面的电阻r1、电阻r50、电阻r51、电容c3、电容c4、电容c5、电容c6、电感l1、电感l2、板载天线e1和外接天线座j3，所述电感l2位于所述zigbee无线mcu芯片u1的上方，所述电容c3和电容c4均位于所述电感l2的右上方，所述电感l1和电容c6均位于所述电容c4的上方，所述电容c5位于所述电感l1的左侧，所述外接天线座j3位于所述充电和工作指示灯插座的右下方，所述电阻r50和电阻r51位于所述外接天线座j3的右侧，所述板载天线e1位于所述外接天线座j3的上方。

在本发明所述的7.5寸ii增强型电子标签中，所述存储器包括安装在电路板正面的电阻r25、电容c17、spiram集成芯片u2、电阻r9、电阻r12、电容c74和spiflash集成芯片u3，所述spiram集成芯片u2位于所述zigbee无线mcu芯片u1的左侧，所述电容c17位于所述spiram集成芯片u2的下方，所述电阻r25和电容c74位于所述spiram集成芯片u2的右上方，所述spiflash集成芯片u3位于spiram集成芯片u2的上方，所述电阻r9和电阻r12位于所述spiflash集成芯片u3的上方。

在本发明所述的7.5寸ii增强型电子标签中，所述7.5寸ii型电子纸屏驱动电路包括安装在电路板正面的电阻r15、电阻r16、电阻r17、电阻r18、电阻r31、电阻r32、电阻r33、电阻r34、电阻r58、电阻r59、电容c24、电容c25、电容c26、电容c27、电容c28、电容c29、电容c30、电容c31、电容c32、电容c33、电容c34、电容c35、电容c36、电容c37、电容c38、电容c39、电容c40、电容c41、电容c42、电容c43、电容c44、电容c45、电容c46、电容c47、二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4、二极管d5、二极管d6、电感l6、电感l7、mos管q4、mos管q5、7.5寸ii型电子纸屏插座j4和7.5寸ii型电子纸屏插座j5，所述7.5寸ii型电子纸屏插座j4、电容c29、电容c30、电容c31、电容c32、电容c33、电阻r16、电容c34、电容c35、电阻r32、电阻r31、电容c27、电容c28、电感l6、电阻r15、mos管q4、二极管d1、二极管d2、二极管d3、电容c24、电容c25、电容c26和电阻r58均位于所述电池座j1的右侧，所述7.5寸ii型电子纸屏插座j5位于所述指示灯led的上方，所述电容c47、电容c46、电阻r18、电容c45、电容c44、电容c43、电容c42、电容c41、电容c38、电容c39、电容c40、电阻r34、电感l7和电阻r33均位于所述7.5寸ii型电子纸屏插座j5的上方，所述二极管d4、二极管d5、二极管d6、电容c37、电容c36均位于所述7.5寸ii型电子纸屏插座j5的右上方，所述mos管q5位于所述7.5寸ii型电子纸屏插座j5的右侧，所述电阻r59位于所述mos管q5的右上方。

实施本发明的7.5寸ii增强型电子标签，具有以下有益效果：由于包括设置在电路板上的7.5寸ii增强型电子标签电路，7.5寸ii增强型电子标签电路包括无线mcu电路、电源管理电路、zigbee无线rf无线放大电路、zigbee无线rf收发控制电路、zigbee无线rf适配电路、存储器和7.5寸ii型电子纸屏驱动电路，该7.5寸ii增强型电子标签通过zigbee无线链路与智能物联网关组成星型无线网络，本发明能提升无线组网综合效能、上电zigbee无线自动组网、即插即用、zigbee无线断网自动搜索匹配入网、无需用户干预、采用通用化设计、低功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明7.5寸ii增强型电子标签一个实施例中7.5寸ii增强型电子标签电路的结构示意图；

图2为所述实施例中7.5寸ii增强型电子标签组网的网络结构示意图；

图3为所述实施例中电路板正面的元器件的分布图；

图4为所述实施例中电路板正面的焊盘和导线的分布图；

图5为所述实施例中电路板反面的元器件的分布图；

图6为所述实施例中电路板反面的焊盘和导线的分布图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明7.5寸ii增强型电子标签实施例中，该7.5寸ii增强型电子标签包括设置在电路板上的7.5寸ii增强型电子标签电路，7.5寸ii增强型电子标签电路作为该7.5寸ii增强型电子标签的核心，采用模块化、通用化的设计原则。该7.5寸ii增强型电子标签电路的结构示意图如图1所示。图1中，该7.5寸ii增强型电子标签电路包括无线mcu电路1、电源管理电路2、zigbee无线rf无线放大电路3、zigbee无线rf收发控制电路4、zigbee无线rf适配电路5、存储器6和7.5寸ii型电子纸屏驱动电路7，其中，电源管理电路2与无线mcu电路1连接、用于完成降压、稳压和充电功能，选用ldo降压、充电集成芯片，结合分离式元器件(电阻、电容等)来实现。

zigbee无线rf无线放大电路3与无线mcu电路1连接、用于完成zigbee无线rf信号放大功能，以提供更大空间距离范围的zigbee无线组网，信号接收与发送通道各自独立。采用rflna芯片+rf开关芯片+rf传送器元件+分离式元器件(电感、电容、电阻等)的方式实现。

zigbee无线rf收发控制电路4与zigbee无线rf无线放大电路3连接、用于完成zigbee无线rf无线放大电路3的信号接收与发送通道无缝切换功能，采用rf检波芯片+分离式元器件(电感、电容、电阻等)的方式实现。

zigbee无线rf适配电路5与zigbee无线rf无线放大电路3连接、用于完成射频阻抗(50ω)匹配功能，采用分离式元器件(电感、电容、电阻等)实现。

存储器6与无线mcu电路1连接、用于完成数据缓存或存储功能，采用spiflash与ram集成芯片，结合分离式元器件(电阻、电容等)来实现。

7.5寸ii型电子纸屏驱动电路7与无线mcu电路1连接。基于通用化设计原则，采用分离式元器件(mos管、电阻、电容、电感等)实现，可接无锡威锋、广州奥翼等多家厂商的7.5寸ii型电子纸屏。

7.5寸ii增强型电子标签通过zigbee无线链路与智能物联网关组成星型无线网络。图2为本施例中7.5寸ii增强型电子标签组网的网络结构示意图。用户可通过智能物联网关对7.5寸ii增强型电子标签进行操作控制。该智能物联网关(智能物联网关设备)不同于市面上的zigbee物联接入网关。

该7.5寸ii增强型电子标签具有如下特点：1)能智能组网：无需用户操作，上电zigbee无线自动组网、即插即用，zigbee无线断网自动搜索匹配入网；2)组网标准：ieee802.15.4，支持aes128加密；3)低功耗：显示内容更新的时间间隔不小于24h的情况下，纽扣电池使用寿命不少于1年；4)供电电压：dc3.6v，可采用锂电池供电、充电重复使用；5)显示屏幕：7.5寸ii型电子纸屏(红黑白三色，分辨率：800×480)，没有任何供电的情况下，显示内容可以保持、不丢失；6)无线工作频段：2.4ghz；7)无线发射功率：20dbm；8)无线输出阻抗：50ω；9)无线接收灵敏度：-106dbm；10)无线数据传输速率：250kbps。

无线mcu电路1用于完成zigbee空口协议转换，接收并处理智能物联网关下发的指令，根据实际需要将显示内容传送给7.5寸ii型电子纸屏进行显示，借助于存储器中的字库等信息，提供将文本、二维码、条码和图片等信息转换成7.5寸ii型电子纸屏显示格式的能力，该能力结合改进的zigbee无线空口数据传输协议，可提升传统的7.5寸ii增强型电子标签zigbee无线组网综合效能10倍或以上。开电自动与智能物联网关进行zigbee无线组网匹配，无需用户干预、即插即用，大大提升用户使用体验。当zigbee无线断网时，自动搜索能接入的智能物联网关进行zigbee无线自动组网匹配，无需用户干预，改善用户使用体验。本发明能提升无线组网综合效能、上电zigbee无线自动组网、即插即用、zigbee无线断网自动搜索匹配入网、无需用户干预、采用通用化设计。

图3为本实施例中电路板正面的元器件的分布图，图3中，无线mcu电路1包括安装在电路板正面的无线mcu电路包括安装在电路板正面的电容c1、电容c2、电容c11、电容c12、电容c13、电容c14、电容c15、电容c16、晶振y1和zigbee无线mcu芯片u1，电容c2、电容c14、电容c15和电容c16均位于zigbee无线mcu芯片u1的右侧，晶振y1位于zigbee无线mcu芯片u1的右下方，电容c1位于电容c2、电容c14、电容c15和电容c16的右侧，电容c13位于晶振y1的右下方，电容c12位于zigbee无线mcu芯片u1的下方。

本实施例中，zigbee无线mcu芯片u1采用选用nxp公司的jn5169专用zigbee无线mcu。

本实施例中，电源管理电路2包括安装在电路板正面的电池、电池座j1、无线受电线圈插座b1、指示灯led、充电和工作指示灯插座j7、充电集成芯片u7、ldo降压集成芯片u8、无线电源接收集成芯片u10、电阻r26、电阻r29、电阻r30、电阻r54、电阻r55、电阻r56、电阻r57、电容c48、电容c49、电容c50、电容c51、电容c52、电容c53、电容c54、电容c55、电容c56、电容c57、电容c58、电容c59、电容c70、电容c71、电容c75、电容c60、电容c61、电容c62、电容c63、电容c64、电容c65、电容c66、电容c67和电容c68，电池座j1安装在电路板的左端，指示灯led位于电池座j1的右上方，充电和工作指示灯插座j7安装在电路板的上端，电阻r29、电容c49、电阻r30、充电集成芯片u7、电容c48和电阻r26均位于充电和工作指示灯插座j7的下方，电容c51、ldo降压集成芯片u8和电容c50均安装在电路板的下端，无线受电线圈插座b1安装在电路板的右端，电容c53、电容c54、电容c55、电容c56、电容c57、电容c52、电容c75和电容c71均位于无线受电线圈插座b1的上方，无线电源接收集成芯片u10位于无线受电线圈插座b1的左侧，电容c63、电容c64和电容c60均位于无线电源接收集成芯片u10的上方，电阻r54、电阻r55、电容c61、电容c62、电阻r56、电阻r57和电容c65均位于无线电源接收集成芯片u10的左下方，电容c66、电容c67、电容c68、电容c59、电容c70和电容c58均位于无线电源接收集成芯片u10的下方。

本实施例中，zigbee无线rf无线放大电路3包括安装在电路板正面的rf传送器u5、rflna芯片u6、电感l3、电感l4、电感l5、电容c7、电容c8、电容c69和电容c72，rf传送器u5位于zigbee无线mcu芯片u1的上方，电感l3、电容c8和rflna芯片u6均位于rf传送器u5的上方，电容c72位于rflna芯片u6的右上方，电容c7和电容c69位于rf传送器u5的左侧，电感l4位于电感l3的左侧，电感l5位于rf传送器u5的下方。

本实施例中，zigbee无线rf收发控制电路4包括安装在电路板正面的rf检波芯片u9、三极管q1、三极管q2、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r19、电阻r20、电阻r21、电容c18和电容c19，rf检波芯片u9位于zigbee无线mcu芯片u1的右上方，电阻r4位于rf检波芯片u9的左下方，电阻r7和电容c19均位于rf检波芯片u9的下方，电容c18位于rf检波芯片u9的右侧，电阻r5和电阻r6均位于电容c18的下方，电阻r21、三极管q2和电阻r20位于rf检波芯片u9的上方，三极管q1位于电阻r20的右侧，电阻r8和电阻r19位于所三极管q1的下方。

本实施例中，zigbee无线rf适配电路5包括安装在电路板正面的电阻r1、电阻r50、电阻r51、电容c3、电容c4、电容c5、电容c6、电感l1、电感l2、板载天线e1和外接天线座j3，电感l2位于zigbee无线mcu芯片u1的上方，电容c3和电容c4均位于电感l2的右上方，电感l1和电容c6均位于电容c4的上方，电容c5位于电感l1的左侧，外接天线座j3位于充电和工作指示灯插座的右下方，电阻r50和电阻r51位于外接天线座j3的右侧，板载天线e1位于外接天线座j3的上方。

本实施例中，存储器6包括安装在电路板正面的电阻r25、电容c17、spiram集成芯片u2、电阻r9、电阻r12、电容c74和spiflash集成芯片u3，spiram集成芯片u2位于zigbee无线mcu芯片u1的左侧，电容c17位于spiram集成芯片u2的下方，电阻r25和电容c74位于spiram集成芯片u2的右上方，spiflash集成芯片u3位于spiram集成芯片u2的上方，电阻r9和电阻r12位于spiflash集成芯片u3的上方。

本实施例中，7.5寸ii型电子纸屏驱动电路7包括安装在电路板正面的电阻r15、电阻r16、电阻r17、电阻r18、电阻r31、电阻r32、电阻r33、电阻r34、电阻r58、电阻r59、电容c24、电容c25、电容c26、电容c27、电容c28、电容c29、电容c30、电容c31、电容c32、电容c33、电容c34、电容c35、电容c36、电容c37、电容c38、电容c39、电容c40、电容c41、电容c42、电容c43、电容c44、电容c45、电容c46、电容c47、二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4、二极管d5、二极管d6、电感l6、电感l7、mos管q4、mos管q5、7.5寸ii型电子纸屏插座j4和7.5寸ii型电子纸屏插座j5，7.5寸ii型电子纸屏插座j4、电容c29、电容c30、电容c31、电容c32、电容c33、电阻r16、电容c34、电容c35、电阻r32、电阻r31、电容c27、电容c28、电感l6、电阻r15、mos管q4、二极管d1、二极管d2、二极管d3、电容c24、电容c25、电容c26和电阻r58均位于电池座j1的右侧，7.5寸ii型电子纸屏插座j5位于指示灯led的上方，电容c47、电容c46、电阻r18、电容c45、电容c44、电容c43、电容c42、电容c41、电容c38、电容c39、电容c40、电阻r34、电感l7和电阻r33均位于7.5寸ii型电子纸屏插座j5的上方，二极管d4、二极管d5、二极管d6、电容c37、电容c36均位于7.5寸ii型电子纸屏插座j5的右上方，mos管q5位于7.5寸ii型电子纸屏插座j5的右侧，电阻r59位于mos管q5的右上方。

图4为本实施例中电路板正面的焊盘和导线的分布图；图5为本实施例中电路板反面的元器件的分布图；图6为本实施例中电路板反面的焊盘和导线的分布图。

总之，本实施例中，通过将文本、二维码、条码、图片等信息转换成7.5寸ii型电子纸屏显示格式的功能，以及改进的zigbee无线空口数据传输协议等手段，使得该7.5寸ii增强型电子标签的zigbee无线组网综合效能提升。该7.5寸ii增强型电子标签具有上电zigbee无线自动组网、即插即用功能。zigbee无线断网自动搜索匹配入网、无需用户干预。7.5寸ii型电子纸屏驱动电路7采用通用化设计，可接无锡威锋、广州奥翼等多家厂商的7.5寸ii型电子纸屏。

纯硬件的zigbee无线rf放大与收发切换控制设计，无需软件的任何改变，即可为zigbee无线rf适配电路5发送信号提供10dbm、接收信号也提供10dbm的增益，且所需电流损耗仅为20ma左右，大大低于市面上采用rf功放集成芯片(如：rfx2401c、at2401c)达到相当rf信号增益所损耗的电流(350ma左右)，这对于要求低功耗的电子标签设备来说，此优点是非常有竞争力的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。