基于网络接口的物联网低频读卡装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种基于网络接口的物联网低频读卡装置，包括电源模块，为读卡装置各模块提供电能；读卡模块，读取射频标签信息，并将所述信息解调后发送至主控模块；主控模块接收上述信息，解析后发送至网络接口控制模块；网络接口控制模块，接收上述信息并将该信息经网络接口发送。相对于现有的基于485接口的低频RFID读写装置，本实用新型采用现有的网络进行数据的传输，不需要对施工场地另外进行485的布线，部署实施简单，成本低，且数据传输效率高，便于扩展和集成。
【专利说明】基于网络接口的物联网低频读卡装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种低频读卡装置，具体涉及一种网络接口的物联网低频读卡装置。
【背景技术】
[0002]RFID技术是一种自动识别技术，它利用射频信号实现非接触信息的传递，并通过所传递的信息达到识别的目的。基本的低频读卡装置由电子标签、读写器、天线和后台PC机组成。RFID已被广泛应用于各种场合，用户、研究人员和IT厂商追求更低廉的成本，更简单的部署实施。目前国内低频读卡器与后台PC的信息传递实现方式主要是通过RS485接口，数据传输速度慢，难于解决大量信息的及时反馈，同时在部署实施安装时，要在施工场合进行485布线，工程量大，成本高。
实用新型内容
[0003]本实用新型主要目的在于提供一种基于网络接口的物联网低频读卡装置，实施简单，成本低，且数据传输效率高。
[0004]本实用新型采用以下技术方案实现:
[0005]一种基于网络接口的物联网低频读卡装置，其特征在于，包括
[0006]电源模块，用于为读卡装置各模块提供电能；
[0007]读卡模块，用于读取射频标签信息，并将所述信息解调后发送至主控模块；
[0008]主控模块，用于接收上述信息，解析后发送至网络接口控制模块，
[0009]网络接口控制模块，接收上述信息并将该信息经网络接口发送。
[0010]其中，所述电源模块包括第一电源模块和第二电源模块，其中，第一电源模块用于将12V的输入电压转换成5V,第二电源模块用于将5V输入电压转换成3.3V。
[0011]其中，第一电源模块为TLV1117-501DCY芯片；第二电源模块为TLV1117-331DCY芯片。
[0012]其中，所述读卡模块选用EM4095芯片，主控模块选用STC15F2K60S2单片机，网络接口控制器选用W5200芯片，网络接口为HR911105A。
[0013]其中，所述第一电源模块TLVl117-501DCY芯片的I脚接地，2脚和4脚相连作为输出端口，3脚为电源的输入端口。TLVl117-50IDCY的2脚和4脚作为电源输出端口，与主控模块STC15F2K60S2单片机的12脚相连，同时与读卡模块EM4095的4脚和7脚相连；第二电源模块TLV1117-33IDCY芯片的2脚和4脚作为电源输出端口，与IOuH电感的一端相连，另一端与W5200的11脚、15脚、23脚、27脚和47脚相连；
[0014]所述读卡模块EM4095芯片的第I脚VSS和第5脚DVSS接地，第4脚DVDD和第7脚VDD接电源5V，读卡模块EM4095的第6脚ANT2与电阻Rl连接，Rl的另一端与电容C3，C4，C8，ClO的一端相连；EM4095的第8脚DEM0D_IN与电容C9，Cll, C12的一端相连；电容Cll, C12的另一端接地；电容C3，C4，C8，ClO的另一端与电容C9的另一端相连；[0015]所述主控模块STC15F2K60S2单片机的3脚接读卡模块EM4095的14脚SHD，单片机 STC15F2K60S2 的 27 脚接读卡模块 EM4095 的 2 脚 RDY/CLK，单片机 STC15F2K60S2 的 28脚接读卡模块EM4095的13脚DEM0D_0UT ；
[0016]所述主控模块STC15F2K60S2的I脚接网络接口控制模块W5200的46脚，STC15F2K60S2芯片的5脚接控制模块W5200的41脚，主控模块STC15F2K60S2的6脚接网络接口控制模块 W5200 的 43 脚，STC15F2K60S2 的 7 脚接 W5200 的 44 脚，STC15F2K60S2 的 8脚接W5200的42脚，主控模块STC15F2K60S2的17脚接网络接口控制模块W5200的40脚，STC15F2K60S2 的 18 脚接 W5200 的 45 脚；
[0017]所述网络接口控制模块W5200的17脚接网络接口 HR911105A的I脚，W5200的18脚接网络接口 HR911105A的2脚，W5200的20脚接网络接口 HR911105A的3脚，W5200的21脚接网络接口 HR911105A的6脚，W5200的3脚接网络接口 HR911105A的10脚，W5200的5脚接网络接口 HR911105A的11脚。
[0018]有益效果:相对于现有的基于485接口的低频RFID读写装置，本实用新型采用现有的网络进行数据的传输，不需要对施工场地另外进行485的布线，部署实施简单，成本低，且数据传输效率高，便于扩展和集成。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型基于网络接口的物联网低频读卡装置结构框图；
[0020]图2是读卡模块硬件电路连接图；
[0021 ]图3是主控模块硬件电路连接图；
[0022]图4是第一电源模块电路连接图；
[0023]图5是第二电源模块电路连接图；
[0024]图6是网络接口控制器电路图；
[0025]图7是网络接口电路图。
【具体实施方式】
[0026]为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
[0027]请参阅图1，一种基于网络接口的物联网低频读卡装置，包括电源模块，用于为读卡装置各模块提供电能；读卡模块，用于读取射频标签信息，并将所述信息解调后发送至主控模块，完成射频信号产生、发送和电子标签信号的解析处理；主控模块，用于接收上述信息，完成输入信号的处理和控制信号的输出，实现对装置的配置和控制，解析后发送至网络接口控制模块，网络接口控制模块，接收上述信息并将该信息经网络接口发送。
[0028]读卡模块发射125KHZ特定频率的射频信号，当附有电子标签的目标对象进入天线工作区域时，电子标签产生感应电流，获得工作能量，并将存放在自身ROM内的编码信息通过内置天线发送给读卡模块，读卡模块通过对编码信息的解调解码后，将有效信息送至主控模块进行相关处理；主控模块根据逻辑运算识别该标签，并将信息通过网络接口传送给后台进行存储和管理。
[0029]请参阅图2，为硬件电路连接图。本实用新型的低频读卡装置包括Ul部分，U2部分，U3部分，U4部分和U5部分。Ul部分是以EM4095为核心芯片的读卡模块，完成射频信号产生、发送和电子标签信号的解析处理；U2是以STC15F2K60S2为核心的主控模块，完成输入信号的处理和控制信号的输出，实现对装置的配置和控制；U3部分为第一电源模块，选用TLV1117-501DCY芯片，将12V电压转换成5V电压，U5部分为第二电源模块，选用TLV1117-331DCY芯片，将5V电压转换成3.3V，这两个电源模块分别为电路中其它模块提供适合的工作电压；U4部分为W5200网络接口控制器，网络接口为HR911105A，实现数据的网络传输。其中，具体电路连接如下:
[0030]Ul 部分(EM4095):
[0031]读卡模块EM4095的第I脚(VSS)和第5脚(DVSS)接地，第4脚(DVDD)和第7脚(VDD)接电源5V，为芯片提供电压。EM4095的第6脚(ANT2)与电阻Rl连接，Rl的另一端与电容C3，C4, C8, ClO的一端相连；EM4095的第8脚(DEM0D_IN)与电容C9，Cll, C12的一端相连；电容Cll，C12的另一端接地；电容C3，C4，C8，ClO的另一端与电容C9的另一端相连。形成了天线的匹配阻抗电路。
[0032]U2 部分(STC15F2K60S2):
[0033]主控模块选用单片机STC15F2K60S2，其3脚接EM4095的14脚(SHD)，单片机STC15F2K60S2 的 27 脚接 EM4095 的 2 脚(RDY/CLK)，单片机 STC15F2K60S2 的 28 脚接 EM4095的13脚(DEM0D_0UT)。实现单片机STC15F2K60S2对读卡模块EM4095的控制，控制EM4095通过发射天线发送125KHZ特定频率的射频信号，当目标对象(电子标签)进入天线工作范围时，电子标签产生感应电流，获得能量被激活，将自身的信息通过编码从内置射频天线发送给读卡模块EM4095。
[0034]单片机STC15F2K60S2 的 I 脚接 W5200 的 46 脚，STC15F2K60S2 的 5 脚接 W5200的 41 脚，STC15F2K60S2 的 6 脚接 W5200 的 43 脚，STC15F2K60S2 的 7 脚接 W5200 的 44脚，STC15F2K60S2 的 8 脚接 W5200 的 42 脚，STC15F2K60S2 的 17 脚接 W5200 的 40 脚，STC15F2K60S2的18脚接W5200的45脚，实现10/100M自适应以太网接口的集成，具有TCPServer, TCP Client, UDP和Real COM driver等多种工作模式，支持最多四个连接，支持域名访问等功能，从而实现单片机对网络接口数据传输方法的控制。
[0035]U3 部分(TLV1117-50IDCY)和 U5 部分(TLV1117-33IDCY):
[0036]第一电源模块TLV1117-50IDCY的I脚接地，2脚和4脚相连作为输出端口，3脚为电源的输入端口，第一电源模块TLV1117-50IDCY实现12V-5V的电压转换，将12V稳压成5V，为单片机和EM4095提供工作电压；第二电源模块TLV1117-33IDCY的接法与TLV1117-50IDCY 类似，TLV1117-33IDCY 的接法与 TLV1117-50IDCY 类似，TLV1117-33IDCY的2脚和4脚作为电源输出端口，与IOuH电感的一端相连，另一端与W5200的11脚、15脚、23脚、27脚和47脚相连，实现5V-3.3V的电压转换，为W5200提供工作电压。
[0037]U4 部分(W5200):
[0038]网络接口控制模块选用W5200芯片，其17脚接网络接口 P2 (选用HR911105A)的I脚，W5200的18脚接网络接口 P2的2脚，W5200的20脚接网络接口 P2的3脚，W5200的21脚接网络接口 P2的6脚，W5200的3脚接网络接口 P2的10脚，W5200的5脚接网络接口 P2的11脚。通过网络接口将数据传输至后台。
[0039]本实用新型的低频读卡装置的无源标签射频信号数据采集模块的核心读卡芯片为EM4095芯片，外围电路相对简单，功能强，可进入休眠状态，功耗低；低频读卡模块与后台之间的数据通信是通过网络来进行传输，与以往采用RS485串行接口通信相比，不需要另外布485线，只需采用原有的网络来完成数据通信，工程量小，成本低。
[0040]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种基于网络接口的物联网低频读卡装置，其特征在于，包括电源模块，用于为读卡装置各模块提供电能； 读卡模块，用于读取射频标签信息，并将所述信息解调后发送至主控模块； 主控模块，用于接收上述信息，解析后发送至网络接口控制模块， 网络接口控制模块，接收上述信息并将该信息经网络接口发送。
2.根据权利要求1所述的基于网络接口的物联网低频读卡装置，其特征在于，所述电源模块包括第一电源模块和第二电源模块，其中，第一电源模块用于将12V的输入电压转换成5V,第二电源模块用于将5V输入电压转换成3.3V。
3.根据权利要求2所述的基于网络接口的物联网低频读卡装置，其特征在于，第一电源模块为TLV1117-501DCY芯片；第二电源模块为TLV1117-331DCY芯片。
4.根据权利要求3所述的基于网络接口的物联网低频读卡装置，其特征在于，所述读卡模块选用EM4095芯片，主控模块选用STC15F2K60S2单片机，网络接口控制器选用W5200芯片，网络接口为HR911105A。
5.根据权利要求4所述的基于网络接口的物联网低频读卡装置，其特征在于，所述第一电源模块TLV1117-501DCY芯片的I脚接地，2脚和4脚相连作为输出端口，3脚为电源的输入端口 ；TLV1117-50IDCY的2脚和4脚作为电源输出端口，与主控模块STC15F2K60S2单片机的12脚相连，同时与读卡模块EM4095的4脚和7脚相连；第二电源模块TLV1117-33IDCY芯片的2脚和4脚作为电源输出端口，与IOuH电感的一端相连，另一端与W5200的11脚、15脚、23脚、27脚和47脚相连； 所述读卡模块EM4095芯片的第I脚VSS和第5脚DVSS接地，第4脚DVDD和第7脚VDD接电源5V，读卡模块EM4095的第6脚ANT2与电阻Rl连接，Rl的另一端与电容C3，C4，C8，C10的一端相连；EM4095的第8脚DEMOD_IN与电容C9，C11，C12的一端相连；电容Cll，C12的另一端接地；电容C3，C4，C8，ClO的另一端与电容C9的另一端相连； 所述主控模块STC15F2K60S2单片机的3脚接读卡模块EM4095的14脚SHD，单片机STC15F2K60S2 的 27 脚接读卡模块 EM4095 的 2 脚 RDY/CLK，单片机 STC15F2K60S2 的 28 脚接读卡模块EM4095的13脚DEMOD_OUT ； 所述主控模块STC15F2K60S2的I脚接网络接口控制模块W5200的46脚，STC15F2K60S2芯片的5脚接控制模块W5200的41脚，主控模块STC15F2K60S2的6脚接网络接口控制模块W5200 的 43 脚，STC15F2K60S2 的 7 脚接 W5200 的 44 脚，STC15F2K60S2 的 8 脚接 W5200 的42脚，主控模块STC15F2K60S2的17脚接网络接口控制模块W5200的40脚，STC15F2K60S2的18脚接W5200的45脚； 所述网络接口控制模块W5200的17脚接网络接口 HR911105A的I脚，W5200的18脚接网络接口 HR911105A的2脚，W5200的20脚接网络接口 HR911105A的3脚，W5200的21脚接网络接口 HR911105A的6脚，W5200的3脚接网络接口 HR911105A的10脚，W5200的5脚接网络接口 HR911105A的11脚。
【文档编号】G06K7/00GK203659020SQ201320842337
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月19日 优先权日:2013年12月19日
【发明者】郭卓君 申请人:福建省卓展信息科技有限公司