专利名称：嵌入移动通信终端的超高频rfid读写器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于射频识别(RFID)技术领域，具体涉及一种可嵌入移动通信终端的超高频射频识别设备。
背景技术：
射频识别(RFID，RadioFrequency Identification)是一种通信技术，可通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触，其基本的工作原理是利用读写器发射特定频率的无线电波能量，实现对进入读写范围的标签的自动识别。通过把标签贴在物品上，可以实现对物品的全程跟踪和管理。射频识别系统一般由读写器模块、天线和标签三部分构成。读写器模块产生射频能量，通过天线向电子标签发射射频能量，电子标签(无源)接收到射频能量之后被激活，电子标签取得射频能量和指令之后反射信号，读写器模块通过天线接收电子标签反射回来的信号，对标签反射回来的信号进行滤波、放大、混频、解调、解码和译码处理，使射频信号转换成外部终端能够处理的数字信号，实现对标签内存储的固定数据和数据区的数据进行读的操作，另外， 还可以对标签进行写、锁和杀死操作。目前，移动通信终端与读写器相结合的应用成为RFID 发展的新趋势，但是读写器普遍存在功耗大的问题，并且移动终端与读写器之间的通信方式缺乏通用性。
实用新型内容本实用新型的目的是为了解决上述现有读写器存在的问题，提出了嵌入移动通信终端的超高频RFID读写器。为了实现以上目的，本发明的技术方案是嵌入移动通信终端的超高频RFID读写器，包括射频单元和天线单元，其特征在于，还包括电源管理单元和系统控制单元，所述系统控制单元、射频单元和天线单元依次连接；电源管理单元与系统控制单元和射频单元连接为系统控制单元和射频单元提供所需的工作电源并且控制电池的充电和放电；系统控制单元用于响应来自外部的移动终端的控制命令，解析控制命令并将控制信号发送至射频单元或电源管理单元，射频单元完成数据的编码、解码、调制和解调，并对产生的射频信号进行放大。本实用新型的有益效果是本实用新型采用小型化的设计思想，电源管理单元采用单芯片电源解决方案，具有体积小功耗低的特点，射频单元采用射频收发芯片为主的方案，工作频段为840Mhz 960Mhz，可以读写IS0/IEC 18000-6C标准的电子标签，对外部的接口采用通用串行总线接口，符合目前大多数移动通信终端所提供接口协议，从而实现读写器在应用中的通用性和广泛性，适用于电子票务的验证，商品真伪的鉴别等场景。
图1是本实用新型的系统结构图。[0007]图2是本实用新型一个实施例的电源管理单元电源芯片电路。图3是本实用新型一个实施例的系统控制单元主控芯片电路。图4是本实用新型一个实施例的系统控制单元主控芯片电路。图5是本实用新型一个实施例的系统控制单元SDRAM存储器电路。图6是本实用新型一个实施例的系统控制单元FLASH存储器电路。图7是本实用新型一个实施例的射频单元射频芯片电路。图8是本实用新型一个实施例的通用串行总线接口电路。
具体实施方式
以下结合附图和具体的实施例对本实用新型做进一步的说明。如图1所示，嵌入移动通信终端的超高频RFID读写器，包括射频单元和天线单元， 其特征在于，还包括电源管理单元和系统控制单元，所述系统控制单元、射频单元和天线单元依次连接；电源管理单元与系统控制单元和射频单元连接为系统控制单元和射频单元提供所需的工作电源并且控制电池的充电和放电；系统控制单元用于响应来自外部的移动终端的控制命令，解析控制命令并将控制信号发送至射频单元或电源管理单元，射频单元完成数据的编码、解码、调制和解调，并对产生的射频信号进行放大。上述射频单元包括数字基带电路、发射电路、接收电路和振荡电路。天线单元用于发射和接收射频信号。下面对上述个单元的具体结构展开说明电源管理单元的功能是为超高频RFID读写器其他各个单元提供电源。如图2所示，电源管理单元为主控制芯片提供1. 8V和3. 3V电源，为SDRAM存储器和FLASH存储器提供3. 3V电源，为射频收发芯片PR9000提供3. 3V电源，控制电池的充电和放电。在由电池作为供电输入时，D301、R302和U301的11脚可以指示出电池供电是否正常，电池输出通过C305滤波后输入至U301内部的两路开关电源，即U301的7、8脚和5脚，同时经过电阻 R304，C304滤波输入至U301的6脚。U301可以由外部直流电源经过C301滤波供电，输入至 U301的40脚，通过U301的41、42脚经过C303滤波为电池充电。U301也可以通过USB接口经过C312滤波为电池充电。U301内部的一路VCORE开关电源经过C306滤波输出1. IV， 另一路VMAIN开关电源经过C307、C314滤波输出3. 3V，即U301的13脚。VMAIN经过C302 滤波输入至U301的19、22脚为U301内部两路低压差线性稳压电源供电，其中一路VLDOl 即U301的M脚经过C309滤波输出，可以通过改变R309、R310的电阻值调整VLDOl的输出电压，使VLDOl默认输出3. 3V为PR9000射频芯片供电，另一路VLD02即U301的20脚经过 C308的滤波输出1.8V，为主控芯片内核供电。U301的1、12、39和27脚经过R318连接至电池输出端，控制U301的两路开关电源VCORE和VMAIN的默认输出及电源的上电时序。U301 的37脚经过R301接地，通过改变R301的电阻值可以调整充电电流的大小。U301的四、30、 32、33、34 和 35 脚分别经过电阻 R311、R312、R308、R306、R307 和 R305 上拉至 VLDOl，连接至系统主控芯片GPI0，使系统控制芯片可以读取电源管理芯片的状态信息并控制其输出。系统控制单元由主控制芯片电路、SDRAM芯片电路、FLASH芯片电路组成。如图3、 图4、图5和图6所示，主控制芯片与外部SDRAM通过内部的地址总线和数据总线互连，采用两片32MB的芯片组成64MB-32位的SDRAM存储器，数据线从DATAO至DATA31共32位，地址线从ADDRO至ADDR25共沈位。FLASH采用8位数据线与地址线复用的连接方式，通过读写控制信号进行数据传输。改变RlOO和R106的电阻值，可以设置系统的启动方式，默认的启动方式是从NAND FLASH的零地址启动。射频单元包括射频芯片及收发电路，如图7所示，射频单元的射频芯片U91内部的压控振荡器和锁相环电路，以及射频单元的振荡电路构成载波合成电路。U91的13和14 脚作为射频信号输出端，6和7脚作为射频信号输入端，射频单元的工作频段为840MHz 960MHz。图8所示为通用串行总线接口，RA401用于端阻抗匹配，HOST端差分信号线分别并联R514和R515接地；DEVICE端一条信号线并联R512连接至主控制芯片，另一条信号线并联R513接地。下面进一步说明本实用新型的超高频RFID读写器的工作流程连接好电路，安装好电池和天线，然后与外部的移动通信终端连接，打开超高频RFID读写器模块，各部分电路正常工作，移动通信终端发送命令至读写器，即可以读写符合ISO 18000-6C的电子标签。本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。凡是根据上述描述做出各种可能的等同替换或改变，均被认为属于本实用新型的权利要求的保护范围。
权利要求1.嵌入移动通信终端的超高频RFID读写器，包括射频单元和天线单元，其特征在于， 还包括电源管理单元和系统控制单元，所述系统控制单元、射频单元和天线单元依次连接； 电源管理单元与系统控制单元和射频单元连接为系统控制单元和射频单元提供所需的工作电源并且控制电池的充电和放电；系统控制单元用于响应来自外部的移动终端的控制命令，解析控制命令并将控制信号发送至射频单元或电源管理单元，射频单元完成数据的编码、解码、调制和解调，并对产生的射频信号进行放大。
专利摘要本实用新型公开了嵌入移动通信终端的超高频RFID读写器。包括射频单元、天线单元、电源管理单元和系统控制单元，所述系统控制单元、射频单元和天线单元依次连接；电源管理单元与系统控制单元和射频单元连接为系统控制单元和射频单元提供所需的工作电源并且控制电池的充电和放电；系统控制单元用于响应来自外部的移动终端的控制命令，解析控制命令并将控制信号发送至射频单元或电源管理单元，射频单元完成数据的编码、解码、调制和解调，并对产生的射频信号进行放大。本实用新型的有益效果是符合目前大多数移动通信终端所提供接口协议，从而实现读写器在应用中的通用性和广泛性，适用于电子票务的验证，商品真伪的鉴别等场景。
文档编号G06K17/00GK202110569SQ20112022422
公开日2012年1月11日 申请日期2011年6月29日 优先权日2011年6月29日
发明者孙文彬, 文光俊, 王波 申请人:电子科技大学