一种lf频段rs232接口中远距离rfid读写器的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及读写器，具体涉及一种LF频段RS232接口中远距离RFID读写器。
【背景技术】
[0002]RFID (Rad1 Frequency Identificat1n)，即射频识别技术是自动识别技术中的一种，通过无线射频方式进行非接触双向数据通信，对电子标签加以识别并获取其中数据，一般的RFID应用体系结构包含读写器、相应频段和协议的电子标签、输入输出功能接口等。通过相距几厘米到几米距离内读写器产生相应频率天线场或者发射相应频段无线电波，可以读取电子标签内存储的数据信息，从而识别电子标签代表的物品或者器具的“身份”，不需要人工干预，不需要直接接触，不需要光学可视即可完成信息输入和处理，可以工作于各种恶劣环境，可识别高速运动物体或多个电子标签，操作方便快捷，实现了无源和免接触的操作。技术具有应用便利，无机械磨损，寿命长，安全性好等特点。RFID以其独特的优势广泛应用于生产、物流、交通、运输、医疗、防伪、跟踪设备和资产管理等需要收集和处理数据的应用领域。
[0003]中华人民共和国科学技术部等十五部委于2006年6月9日联合发布了 RFID技术在国内发展和规划的文件，标题为《中国射频识别(RFID)技术政策白皮书》，共分为五章，分别阐述了 RFID技术发展现状与趋势、中国发展RFID技术战略、中国RFID技术发展及优先应用领域、推进产业化战略和宏观环境建设等方面，文件规划了我国RFID产业发展和技术推广应用的细则，RFID广泛应用和普及化发展已成趋势，RFID技术通过与互联网、通讯等技术的结合，可实现全球范围内物品跟踪与信息共享。RFID技术应用于物流、制造、公共信息服务等行业，可大幅提高管理与运作效率，降低成本。随着相关技术的不断完善和成熟，RFID产业将成为一个新兴的高技术产业群，成为国民经济新的增长点。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于:提供一种LF频段RS232接口中远距离RFID读写器，基于电感耦合原理读取LF频段125kHz有源或者无源电子标签卡号信息，通过单片机控制核心解码得到卡号数据后由RS232接口传送至数据接收方，作为各种基于LF频段电子标签中远距离射频识别的计算机数据采集或者管理信息系统使用。
[0005]本实用新型的技术解决方案是:由读写器基于电感耦合原理通过读写器端天线发射125kHz特定频率的射频信号，当LF频段电子标签进入发射天线所产生的磁场工作区域时在电子标签内部线圈中产生感应电流，经过电子标签处理电路使得标签内部获得能量被激活，电子标签将自身编码信息通过内置射频天线发送出去，读写器的接收天线接收到从电子标签发送来的调制信号后，经天线调制电路传送到读写器信号采集电路，经解调和解码后将有效信息送至数据处理模块进行相关处理，数据处理模块根据逻辑运算识别该标签的身份，针对不同的设定做出相应的处理和控制，最终发出指令信号控制读写器完成不同的读写操作或通过RS232串行接口输出。
[0006]本实用新型的特点及组成是:RFID读写器工作在LF频段，工作频率为125KHz ;读写器组成包括天线线圈部分、射频前端电路部分、包络检波部分、信号调理电路部分、功放部分、单片机控制器部分、功能接口输入输出部分；读写器无源标签读卡距离在70至10cm的中远距离，使用直流电源供电，使用RS232接口通信，具备电子标签读写和相关功能。
[0007]本实用新型具有以下优点和有益效果:1、自主设计了天线线圈外形和天线的参数结构，使得读写器的体积小，产生的磁场强度和稳定性高；2、设计了高品质因素的射频前端电路结构，使得读写器射频识别远(可达70至100cm) ;3、自主设计后级包络检波电路和基频滤除电路，信号提取精确，信号干扰较小。4、采用飞利浦半导体单片机P87LPC767微控制器将采集到的脉冲信号进行解码，优化了微控制器内的曼彻斯特编码解码算法，读写器芯片价格便宜，控制单片机芯片引脚少，读写速度快，电路简化。5、解码后得到的电子标签数据采用RS232通用接口输出，方便系统扩展和嵌入式应用，读写器成本低，功耗低，实现多个无源标签的非接触式读写与存储及输出，且抗干扰能力强，保密性能好。
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型系统电源供电电路原理图。
[0009]图2为本实用新型系统射频前端电路原理图。
[0010]图3为本实用新型系统包络检波电路原理图。
[0011]图4为本实用新型系统包络检波信号放大电路原理图。
[0012]图5为本实用新型系统单片机控制及功放电路原理图。
[0013]图6为本实用新型系统蜂鸣器报警电路原理图。
[0014]图7为本实用新型系统RS232接口电路原理图。
【具体实施方式】
[0015]本实用新型共由7大部分功能单元共同组成，分别是电源电路单元(附图1)、射频前端单元(附图2)、包络检波单元(附图3)、包络检波信号放大单元(附图4)、数字信号处理和功放单元(附图5)、蜂鸣器报警单元(附图6)、RS232接口单元组成(附图7)。下面结合说明书附图进一步说明本实用新型的技术解决方案和【具体实施方式】。
[0016]图1为本实用新型系统电源供电电路原理图，输入电压为12VDC，通过该单元电路输出得到12VDC和5VDC为后续电路供电。Pl为外置2Pin引线端子，Pl的第I引脚连接GND地网络，第2引脚连接P2的第I引脚。P2为外置电源输入插座，第I引脚连接到Pl的第2脚和SI开关的连接引脚，P2的第2引脚和第3引脚连接GND地网络。SI开关的触点引脚连接到D3 二极管SS12的正极和D5 二极管LV33的负极，D5 二极管的负极连接GND地网络，这样可以防止外界电源反接造成后续电路的损坏。D3 二极管的负极连接到C7电解电容正极和独石电容C8 —端还连接到Ul稳压芯片20WZ11J的第I引脚和第2引脚，C7电解电容的负极连接GND地网络，独石电容C8的另一端连接GND地网络。Ul稳压芯片20WZ11J的第3引脚连接第6引脚，第4引脚连接到R3电阻和R6电阻的一端，R6电阻的另一端连接GND地网络，R3电阻的另一端连接Ul稳压芯片20WZ11J的第6引脚，Ul稳压芯片的第5引脚连接GND地网络，Ul稳压芯片20WZ11J的第6引脚是12V供电电压的电气网络，连接R3电阻的一端、C9电解电容的正极、ClO独石电容的一端、Cl I电解电容的正极、C12独石电容的一端最后连接到U2稳压芯片78M05的第I引脚，C9电解电容的负极、ClO独石电容的另一端、Cll电解电容的负极、C12独石电容的另一端连接GND地网络。U2稳压芯片78M05的第2引脚连接GND地网络，U2稳压芯片78M05的第3引脚是5V供电电压的电气网络，连接C13电解电容的正极、C14独石电容的一端、D4发光二极管的正极，C13电解电容的负极连接GND地网络，C14独石电容的另一端连接GND地网络，D4发光二极管的负极连接R4的一端，通过R4的另一端连接GND地网络。在外部供电正常的情况下，在Ul稳压芯片20WZ11J的第6引脚应产生12VDC的电压信号，在U2稳压芯片78M05的第3引脚应产生5VDC的电压信号，发光二极管D4亮起。
[0017]图2为本实用新型系统射频前端电路原理图。射频前端电路中包含天线线圈接入部分、电容阵列部分、天线线圈信号功率放大部分和基频滤除部分以及谐振信号单向整流电路部分。原理图中多圈图形即为天线线圈，线圈尺寸为25cm*25cm正方形天线，