一种用于RFID智能读写设备的控制电路的制作方法

本实用新型涉及射频识别领域，具体涉及一种用于RFID智能读写设备的控制电路。

背景技术：

以下对本实用新型的相关技术背景进行说明，但这些说明并不一定构成本实用新型的现有技术。

RFID是一种无线通信技术，又称射频识别，可以通过无线电讯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；无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场，把数据从附着在物品上的标签上传送出去，以自动辨识与追踪该物品。某些标签在识别时从识别器发出的电磁场中就可以得到能量，并不需要电池；也有标签本身拥有电源，并可以主动发出无线电波或调成无线电频率的电磁场；标签包含了电子存储的信息，数米之内都可以识别，与条形码不同的是，射频标签不需要处在识别器视线之内，也可以嵌入被追踪物体之内。

而在如今互联网以及物联网的时代背景下，促进了相关感应和读写技术的升级和变革，RFID标签应用得到广泛的应用，如此同时涌现出了大批的RFID读写设备和与之配套的设备；目前市场上的RFID读写设备都是单一的读写某一类型的标签，不能同时读写低频和高频以及超高频RFID标签，同时读写的范围固定不可以根据实际的需要进行范围的调整，设备不能与企业MES/ERP系统进行对接数据传输，多个设备也不能组网只能单独运行，不能与其它设备进行数据通信，例如电子秤、传感器；也不能与生产制造设备的状态指示灯进行结合，容易造成设备采购成本的增加，没有工作协同性，而且设备分散不能集中控制存在提高了工作隐患和不稳定性，导致维护成本也增加。

因此，现有技术中需要一种多功能基集成的用于RFID智能读写设备的控制电路。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种用于RFID智能读写设备的控制电路，增加工作协同性，使得设备之间能组网且设备的读写功能多样化，而且降低了设备使用过程中的安全隐患，节约了生产成本。

根据本实用新型的一种用于RFID智能读写设备的控制电路，包括：

串口通信模块，接收MCU模块的指令进行读写操作，并在读写操作完成后通过网络转换电路模块传输至MCU模块；

网络转换电路模块，将串口通信模块的数据通过网络转换成网络协议发送给MCU模块进行数据处理；

MCU模块，用于控制和管理各个模块的运行，数据的处理以及给各个模块发送指令使其执行操作；

网络控制器，用于网络通信的协议控制，以及经过MCU模块处理后的网络协议的控制；

网络通信模块，接收MCU发送的数据指令给网络控制模块再通过网络通讯模块发送到目的地址；

RFID读写模块，用于接收MCU模块的读写指令并读写RFID数据后反馈至MCU模块。

作为优选，还包括三色灯模块，用于接收MCU模块发送的指令点亮不同颜色的等来显示设备运行的状态和信号。

作为优选，还包括蜂鸣器模块，连接MCU模块和电源电路，用于接收MCU模块发送的启动指令后进行发声操作。

作为优选，还包括网络变压器，将电源电路的电源转换后供给网络通讯模块。

作为优选，还包括电源电路，用于接收电源并转换电源，并为控制电路中的所有模块供电。

作为优选，还包括电源开关，用于控制整个电路的开关机。

作为优选，还包括读写开关，用于控制串口通信模块和RFID读写模块的读写操作。

作为优选，所述串口通信模块为RS232通讯模块，用于与外部设备进行通讯。

作为优选，所述网络通信模块为TCP协议通信，RJ45网口连接至交换机，与第三方数据进行通讯。

作为优选，所述RFID读写模块为UHF EPC G2 读写器模组，用于读写RFID低频、高频和超高频标签，以及ISO-18000-6C和 EPC class1 gen2。

本实用新型包括串口通信模块、网络转换电路模块、MCU模块、网络控制器、网络通信模块和RFID读写模块，可同时读写低频和高频以及超高频RFID标签，并且同时读写的范围可根据实际的需要进行范围的调整，而且多个设备可组网运行，还能与与生产制造设备的状态指示灯进行结合，降低采购成本，实现工作的协同性、集中性和稳定性，降低维护成本。

与现有技术相比，本实用新型的有益之处在于：1）多个设备之间可组网运行；2）可同时读写低频和高频以及超高频RFID标签，读写功能不单一；3）可与企业的管理系统实现数据交互；4）多个设备数据采集同步。

附图说明

通过以下参照附图而提供的具体实施方式部分，本实用新型的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中。

图1是本实用新型的MCU模块的电路原理图。

图2是本实用新型的三色灯模块的电路原理图。

图3是本实用新型的串口通信模块和网络转换电路模块的电路原理图。

图4是本实用新型的网络控制器的电路原理图。

图5是本实用新型的网络变压器的电路原理图。

图6是本实用新型的网络通信模块的电路原理图。

图7是本实用新型的电源电路的电路原理图。

图8是本实用新型的RFID读写模块的电路原理图。

图9是本实用新型的读写开关的电路原理图。

图10是本实用新型的电源开关的电路原理图。

图11是本实用新型的蜂鸣器模块的电路原理图。

具体实施方式

下面参照附图对本实用新型的示例性实施方式进行详细描述；对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本实用新型及其应用或用法的限制。

现有的RFID标签读写设备不能同时读写低频和高频以及超高频RFID标签，同时读写的范围固定不可以根据实际的需要进行范围的调整，设备不能与企业MES/ERP系统进行对接数据传输，多个设备不能组网只能单独运行，不能与其它设备进数据通信比如电子称、传感器，不能与生产制造设备的状态指示灯进行结合，因此造成了设备采购成本的增加、工作协同性没有、设备分散不能集中控制存在提高了工作隐患和不稳定性，维护成本增加。

为解决上述问题中RFID标签读写设备具有的局限性和拓展性不足，采用了一种用于RFID智能读写设备的控制电路，提高了企业的维护和管理效率，提高了操作员工的生产效率，降低了设备使用过程中的安全隐患，为企业节约了生产成本，同时也提升了企业信息化程度和企业形象。

本实用新型所配合的设备采用100*80*37.6铝合金外壳，用于防止外壳的腐蚀进而影响功能；其RFID读写模块为UHF EPC G2 读写器模组，用于读写RFID低频、高频和超高频标签，以及ISO-18000-6C和 EPC class1 gen2；而且设置有SMA射频天线接口；其蜂鸣器模块读到RFID标签或者出现异常进行报警；设备中还设置有复位开关，长按后设备复位可恢复出厂设备；所述三色灯模块还可以根据设备读写的方式亮不同的灯；所述网络转换电路模块内设置有继电器，其继电器有常开常闭接口，其第一引脚和第二引脚常开，第二引脚和第三引脚常闭，最大通过电流为10A；网络通信模块中设置有RJ45网口用于保证不同设备可以组网数据全送。

本实施方式中，所述MCU模块包括型号为STC12C5A60S2的主控芯片、第二十七电阻R27、第十五电容C15、第二接口端P2、第一晶振Y1、第十四电容C14、第八电容C8、第一开关SW1、第四十二电阻R42、第二十五电阻R25、第一电阻R1、第四十电阻R40、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第三十八电阻R38、第三十九电阻R39、第二连接端口P2，其包括44个引脚；所述第一至三、六、二十四至三十、三十四至三十七、三十九至四十一、四十四引脚都悬空，所述主控芯片的第四引脚分别连接第二十七电阻R27的一端和第十五电容C15的一端，所述第二十七电阻R27的另一端接5V电源，所述第十五电容C15的另一端则连接至第二十五电阻R25的另一端，所述主控芯片的第五引脚和第七引脚都连接至网络转换电路模块，所述主控芯片的第五引脚还连接至第二连接端口P2的第四管脚，所述主控芯片的第七引脚还连接至第二连接端口P2的第三管脚，所述第二连接端口P2的第二管脚接5V电源，所述第二连接端口P2的第一引脚接地；所述主控芯片的第八至十三引脚都连接至网络控制器中的第六控制芯片U6的引脚；所述主控芯片的第十四引脚连接第一晶振Y1的一端，所述第一晶振Y1的一端还连接有第十四电容C14的一端，所述第十四电容C14的另一端接地，所述主控芯片的第十五引脚连接第一晶振Y1的另一端，所述第一晶振Y1的另一端还连接有第八电容C8的一端，所述第八电容C8的另一端接地；所述主控芯片的第十六引脚接地，所述主控芯片的第十七引脚连接第一开关SW1的一端，所述第一开关SW1的另一端接地，所述主控芯片的第十八引脚连接至网络转换电路模块，所述主控芯片的第十九至二十二引脚连接至三色灯模块，所述主控芯片的第二十三引脚连接第四十二电阻R42的一端，所述第四十二电阻R42的另一端连接至第二十五电阻R25的一端，所述第四十二电阻R42的另一端还连接至RFID读写模块中的第四控制芯片U4的第二十引脚，所述主控芯片的第三十一引脚连接第一电阻R1的一端，所述第一电阻R1的另一端连接至读写开关，所述主控芯片的第三十二引脚连接至蜂鸣器模块，所述主控芯片的第三十三引脚连接第四十电阻R40的一端，所述第四十电阻R40的另一端连接至RFID读写模块中的第四控制芯片U4的第四引脚；所述主控芯片的第三十八引脚连接第十八电阻R18的一端和第十九电阻R19的一端，所述第十八电阻R18的另一端接3.3V电源，所述第十九电阻R19的另一端接5V电源；所述主控芯片的第四十二引脚连接第三十九电阻R39的一端，所述主控芯片的第四十三引脚连接第三十八电阻R38的一端，所述第三十九电阻R39的另一端连接RFID读写模块中的第四控制芯片U4的第十七引脚，所述第三十八电阻R38的另一端连接RFID读写模块中的第四控制芯片U4的第十五引脚；MCU模块用来控制和管理整个RFID智能读写设备的运行；当读写开关打开后MUC模块收到指令发送给RFID读写器和串口通讯模块，进行数据读取，读取完成后对应三色灯模块亮灯，同时蜂鸣器驱动发声；数据读取完毕后传递给网络控制器并通过网络通信模块发送给第三方数据库。

本实施方式中，所述网络控制器采用型号为W5500的第六控制芯片U6，所述第六控制芯片U6的第七、十二、十三、十五、十七、十八、二十一、二十四、二十六、四十六、四十七引脚都悬空，所述第六控制芯片U6的第一引脚、第二引脚、第五引脚和第六引脚都连接至网络变压器，所述第六控制芯片U6的第三引脚连接至第十七电容C17的一端，所述第六控制芯片U6的第三引脚还接地，所述第六控制芯片U6的第四引脚连接至第十七电容C17的另一端，所述第六控制芯片U6的第四引脚、第八引脚、第十一引脚和第二十八引脚都接3.3V电源，所述第六控制芯片U6的第九引脚、第十四引脚、第十六引脚、第十九引脚、第二十九引脚和第四十八引脚都接地，所述第六控制芯片U6的第十引脚连接第三十电阻R30的一端，所述第三十电阻R30的另一端接地，所述第六控制芯片U6的第二十引脚连接第二十九电容C29的一端，所述第六控制芯片U6的第二十二引脚连接第三十电容C30的一端，所述第六控制芯片U6的第二十三引脚连接第三十五电阻R35的一端，所述第二十九电容C29的另一端、第三十电容C30的另一端和第三十五电阻R35的另一端都接地，所述第六控制芯片U6的第二十五引脚和第二十七引脚连接至网络通信模块，所述第六控制芯片U6的第三十引脚连接第二晶振Y2的一端，所述第六控制芯片U6的第三十一引脚连接第二晶振Y2的另一端，所述第二晶振Y2的一端还连接第二十七电容C27的一端，所述第二晶振Y2的另一端还连接第十二电容C12的一端，所述第二十七电容C27和第十二电容C12的另一端都接地，所述第六控制芯片U6的第三十二至三十七引脚连接至MCU模块，所述第六控制芯片U6的第三十二引脚还连接第二十六电阻R26的一端，所述第六控制芯片U6的第三十六引脚还连接第二十三电阻R23的一端，所述第六控制芯片U6的第三十七引脚还连接第十七电阻R17的一端，所述第十七电阻R17、第二十三电阻R23和第二十六电阻R26的另一端都接3.3V电源，所述第六控制芯片U6的第三十八引脚连接第十六电阻R16的一端，所述第六控制芯片U6的第三十九引脚连接第十五电阻R15的一端，所述第六控制芯片U6的第四十引脚连接第十四电阻R14的一端，所述第六控制芯片U6的第四十一引脚连接第十三电阻R13的一端，所述第六控制芯片U6的第四十二引脚连接第十二电阻R12的一端，所述第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16的另一端都接地，所述第六控制芯片U6的第四十三引脚连接第二十二电阻R22的一端，所述第六控制芯片U6的第四十四引脚连接第二十一电阻R21的一端，所述第六控制芯片U6的第四十五引脚连接第二十电阻R20的一端，所述第二十电阻R20、第二十一电阻R21和第二十二电阻R22的另一端都连接3.3V电源；串口通讯模块读取到数据后传通过网络转换电路模块传输至MCU模块，再传递给网络控制器处理后发送至MCU，MUC处理数据后通过网络控制器发送给网络通信模块。

本实施方式中，所述三色灯模块包括三色灯端口CN2，所述三色灯端口CN2设有6个引脚，所述三色灯端口CN2的第一引脚、第三至第五引脚都连接至MCU模块，所述三色灯端口CN2的第二引脚接地，所述三色灯端口CN2的第六引脚接5V电源；三色灯模块通过接收MCU模块发送的指令点亮不同颜色的灯。

本实施方式中，所述串口通讯模块包括第一串口端J1和第二串口端J2，所述第一串口端J1和第二串口端J2都为三个管脚，都连接至网络转换电路模块；第一串口端J1和第二串口端J2都为RS232，用来和外部设备进行通讯的，还可以通过该模块更新板载数据配置，所述串口通讯模块通过接收MCU模块的指令后开始读写操作，读写操作完成后通过网络转换电路模块传递至MCU模块。

本实施方式中，所述网络转换电路模块包括继电器K1、所述继电器有常开常闭接口，其第一引脚和第二引脚常开，第二引脚和第三引脚常闭，所述串口通讯模块的第一串口端J1的三个管脚都连接至继电器K1，所述继电器K1的一端接地，所述继电器K1的另一端连接至第一三极管Q1的发射极，所述第一三极管Q1的发射极还连接第一二极管D1的负极，所述第一二极管D1的正极接地，所述第一三极管Q1的集电极接5V电源，所述第一三极管Q1的基极连接第一电阻R1的一端，所述第一电阻R1的另一端连接至主控芯片的第十八引脚；所述串口通讯模块的第二串口端J2的第一管脚连接第一芯片U1的第八引脚，所述串口通讯模块的第二串口端J2的第二管脚连接第一芯片U1的第七引脚，所述串口通讯模块的第二串口端J2的第三管脚连接第三十二电容C32的一端，所述第三十二电容C32的另一端连接至第一芯片U1的第六引脚，所述第一芯片U1的第五引脚连接第三十一电容C31的一端，所述第一芯片U1的第四引脚连接第三十一电容C31的另一端，所述第一芯片U1的第三引脚连接第二电容C2的一端，所述第一芯片U1的第一引脚连接第二电容C2的另一端，所述第一芯片U1的第二引脚连接第十九电容C19的一端，所述第十九电容C19的另一端连接至第六电容C6的一端，所述第六电容C6的另一端接地，所述第六电容C6的一端还俩呢及至第一芯片U1的第十六引脚，所述第一芯片U1的第十六引脚还接5V电源，所述第一芯片U1的第十五引脚、第十三引脚和第十一引脚都接地，所述第一芯片U1的第十二引脚和第十四引脚都悬空，所述第一芯片U1的第十引脚连接至第五十一电阻R51的一端，所述第一芯片U1的第九引脚连接至第五十二电阻R52的一端，所述第五十二电阻R52和第五十一电阻R51的另一端都连接至MCU模块；网络转换电路模块用于将串口通讯模块读取到的数据转换成网络协议发送至MCU模块。

本实施方式中，所述蜂鸣器模块包括第三三极管Q3、喇叭SP、第四十一电阻R41，所述第三三极管Q3的发射极连接喇叭SP的第一管脚，所述喇叭SP的第二管脚接地，所述第三三极管Q3的集电极接5V电源，所述第三三极管Q3的基极连接第四十一电阻R41的一端，所述第四十一电阻R41的另一端连接至主控芯片的第三十二引脚；蜂鸣器模块通过接收MCU发送的指令来进行相应的发声操作。

本实施方式中，所述网络变压器包括第二芯片U2、第二十八电阻R28、第二十九电阻R29、第三十四电阻R34、第三十三电阻R33、第十六电容C16、第二十电容C20和第二十六电容C26，所述第二芯片U2的第四、五、十二和十三引脚悬空，所述第二芯片U2的第九、十一、十四和十六引脚都连接至网络通讯模块，所述第二芯片U2的第十和十五引脚连接至电源电路，所述第二芯片U2的第一、三引脚连接至网络控制器，所述第二芯片U2的第一引脚还连接第二十九电阻R29的一端，所述第二芯片U2的第三引脚还连接第二十八电阻R28的一端，所述第二十八电阻R28和第二十九电阻R29的另一端都连接3.3V电源；所述第二芯片U2的第二引脚连接第十六电容C16的一端，所述第二芯片U2的第七引脚连接第二十电容C20的一端，所述第十六电容C16和第二十电容C20的另一端都接地；所述第二芯片U2的第六引脚连接第三十三电阻R33的一端，所述第二芯片U2的第八引脚连接第三十四电阻R34的一端，所述第三十三电阻R33和第三十四电阻R34的另一端都连接至第二十六电容C26的一端，所述第二十六电容C26的另一端接地，所述第二芯片U2的第六引脚还连接第十八电容C18的一端，所述第二芯片U2的第八引脚还连接第十九电容C19的一端，所述第十八电容C18和第十九电容C19的另一端都连接至网络控制器；网络变压器用于将电源电路提供的电压进行转换后供给网络通讯模块。

本实施方式中，所述读写开关为读写开关本体T-SW1，所述读写开关本体T-SW1的第一管脚连接至第一电阻R1的另一端，所述读写开关本体T-SW1的第二管脚接地。

本实施方式中，所述电源开关为电源开关本体SW2，电源开关本体SW2的第一管脚接5V电源，电源开关本体SW2的第二管脚接5V1电源。

本实施方式中，所述RFID读写模块包括第四芯片U4、第五电容C5、第一电容C1、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11和LED端口；所述第四芯片U4的第三引脚、第五至八引脚、第十二至十四引脚、第十六引脚、第二十一至二十二引脚都悬空，所述第四芯片U4的第一引脚连接第十电阻R10的一端，所述第四芯片U4的第二引脚连接第九电阻R9的一端，所述第十电阻R10的另一端连接LED端口的第三管脚，所述第九电阻R9的另一端连接LED端口的第一管脚，所述LED端口的第二管脚连接3.3V电源，所述LED端口的第四管脚则连接第十一电阻R11的一端，所述第十一电阻R11的另一端接地；所述第四芯片U4的第九、十一和十八引脚都接地，所述第四芯片U4的第十引脚连接第一电容C1的一端，所述第一电容C1的另一端则连接天线，所述第四芯片U4的第十五引脚、第十七引脚和第二十引脚都连接至MCU模块，所述第四芯片U4的第十九引脚接5V电源，所述第四芯片U4的第十九引脚还连接第五电容C5的一端，所述第五电容C5的另一端接地；RFID读写模块用于接收MCU模块的指令并读写低频和高频以及超高频RFID标签后反馈MCU模块。

本实施方式中，所述电源电路包括MIN USB端，所述MIN USB端的第二、三管脚悬空，所述MIN USB端的第四管脚接地，所述MIN USB端的第一管脚连接第四二极管D4的正极，所述第四二极管D4和第五二极管D5的负极都连接5V1电源，所述第五二极管D5的正极连接5V2电源；所述电源电路还包括第五电源转换芯片U5，所述第五电源转换芯片U5的GND端接地，所述第五电源转换芯片U5的输入端连接第十一电容C11的一端，所述第十一电容C11的一端还连接第九电容C9的一端，所述第九电容C9和第十一电容C11的另一端都接地，所述第九电容C9的一端还接5V电源，所述第五电源转换芯片U5的输出端连接第十二电容C12的一端，所述第十二电容C12的一端还连接第十三电容C13的一端，所述第十三电容C13的一端还连接第十电容C10的一端，所述第十电容C10、第十二电容C12和第十三电容C13的另一端都接地，所述第十电容C10的一端还连接第一电感L1的一端，所述第一电感L1的另一端接3.3V电源；所述电源电路还包括第三IC芯片U3，所述第三IC芯片U3的第五、六、九、十引脚都悬空，所述第三IC芯片U3的第八引脚连接5V2电源，所述第三IC芯片U3的第七引脚接地，所述第三IC芯片U3的第一至二引脚连接至网络变压器，所述第三IC芯片U3的第三至四引脚连接至网络通信模块；所述第三IC芯片U3的第一引脚还连接第二十二电容C22的一端，所述第三IC芯片U3的第二引脚还连接第二十三电容C23的一端，所述第三IC芯片U3的第三引脚还连接第二十四电容C24的一端，所述第三IC芯片U3的第四引脚还连接第二十五电容C25的一端，所述第二十二电容C22、第二十三电容C23、第二十四电容C24和第二十五电容C25的另一端都接地；电源电路通过USB端口取得5V直流电源，并经过转换得到3.3V电源。

本实施方式中，网络通信模块包括USB接口和USB LED接口，所述USB接口的第五引脚和第七引脚都悬空，所述USB接口的第四引脚和第八引脚连接电源电路，所述USB接口的第一、二、三、六引脚连接至网络变压器；所述USB LED接口的第二、四引脚连接至网络控制器，所述USB LED接口的第一引脚连接第三十一电阻R31的一端，所述USB LED接口的第三引脚连接第三十电阻R30的一端，所述第三十电阻R30和第三十一电阻R31的另一端都连接3.3V电源；网络通信模块接收MCU模块发送的指令将数据发送至目的地址。

虽然参照示例性实施方式对本实用新型进行了描述，但是应当理解，本实用新型并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改变。