本实用新型涉及射频技术领域，尤其是一种赛鸽足环打印发卡机。
背景技术：
赛鸽比赛是一项集健身、娱乐、休闲、竞赛于一体的世界性体育活动之一，被我国国家体育总局列为群众性全民健身运动项目之一，深受信鸽爱好者的欢迎和喜爱，据中国信鸽协会的不完全统计，全国各地每年举办的赛事项目达三万多场次。目前部分赛鸽系统是没有实时联网功能的，因此必须配合计算机使用，非常不利于野外赛鸽的使用。
技术实现要素：
本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种赛鸽足环打印发卡机，该赛鸽足环打印发卡机可以在脱机状态下校准各种的比赛时间并将赛事信息下载到鸽钟内，同时还具有打印接口方便实时打印，便携性较高，方便野外赛鸽使用。
本实用新型的技术方案如下：
一种赛鸽足环打印发卡机，该赛鸽足环打印发卡机包括：主控模组、射频通信电路、电平转换驱动电路、标准并行打印口、通用串行总线USB接口电路、USB接口、高精度时钟电路、RS485总线驱动电路、CAN总线驱动电路和电源电路；主控模组基于STM32F103系列芯片，主控模组通过内置的通用输入/输出GPIO接口连接射频通信电路，主控模组通过射频通信电路感应赛鸽标签；主控模组还通过内置的通用异步收发传输器UART接口连接USB接口电路，USB接口电路基于FT230XS转换芯片，USB接口电路连接USB接口，USB接口用于连接鸽会主机；主控模组通过内置的GPIO接口连接高精度时钟电路，高精度时钟电路基于具有温度补偿功能的DS1302时钟芯片；主控模组通过内置的UART接口连接RS485总线驱动电路，RS485总线驱动电路连接RS485通讯线；主控模组还通过内置的CAN接口连接CAN总线驱动电路，CAN总线驱动电路连接CAN通讯线，主控模组通过RS485通讯线或CAN通讯线连接鸽钟并进行通讯；主控模组还通过内置的GPIO接口和LPT接口连接电平转换驱动电路，电平转换驱动电路基于74LVC4245A电平转换芯片，电平转换驱动电路连接标准并行打印口，标准并行打印口用于连接标准并行接口打印机；电源电路包括LD0电源转换单元和电源管理芯片，LD0电源转换单元连接+12V电源端，LD0电源转换单元还分别连接CAN总线驱动电路、RS485总线驱动电路和电源管理芯片，电源管理芯片连接主控模组并进行供电。
其进一步的技术方案为，射频通信电路至少包括射频芯片和天线组件，射频天线采用HTRC11001T芯片，天线组件包括谐振电阻、谐振电感、以及谐振电容，谐振电阻、谐振电感以及谐振电容依次串联，该串联电路的两端分别连接射频天线的两个发射端，谐振电感的两端和谐振电容的两端分别并联有电容，谐振电感以及谐振电容的公共端通过第一分压电阻和第二分压电阻连接射频芯片的接收端。
其进一步的技术方案为，CAN通讯线采用防水接口。
本实用新型的有益技术效果是：
该赛鸽足环打印发卡机主要适用于不具有联网功能的赛鸽系统在野外赛鸽比赛的使用场景，该赛鸽足环打印发卡机可以脱机使用，不需要现场连接电脑，也可以联机使用，适用范围广。该赛鸽足环打印发卡机一方面可以通过USB接口连接电脑，另一方面可以通过RS485总线或CAN总线连接鸽钟，同时还具有射频感应功能，也包括了标准并行打印口，使得该赛鸽足环打印发卡机不仅可以用作集鸽时的读取器和加密机器：集鸽的时候将加密乱数写到鸽环里面，防止比赛作弊；同时也是电脑和鸽钟之间的桥梁：可以将鸽钟里面的时间校准到比赛时间，其内部高精度的时钟电路保证了鸽钟时间的精确度，同时还可以将赛事信息下载到鸽钟里面，让鸽钟内部生成比赛档案，将参赛信鸽的信息在鸽钟里面做出特别标记；另外标准并行打印口的设置使得可以使用该赛鸽足环打印发卡机实时打印作为书面记录，极大地方便了集鸽的时候现场没有电脑没法联网等窘境。
附图说明
图1是赛鸽足环打印发卡机的电路结构框图。
图2是RS485总线驱动电路的电路图。
图3是CAN总线驱动电路的电路图。
图4是射频通信电路的电路图。
图5是USB接口电路以及USB接口的电路图。
图6是高精度时钟电路的电路图。
图7是电平转换驱动电路和标准并行打印口的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。
本申请公开了一种赛鸽足环打印发卡机，请参考图1示出的电路框图，该赛鸽足环打印包括：主控模组、射频通信电路、电平转换驱动电路、标准并行打印口、通用串行总线USB接口电路、USB接口、高精度时钟电路、RS485总线驱动电路、CAN总线驱动电路和电源电路。
主控模组基于STM32F103系列芯片，本申请主要使用到主控模组所提供的UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器)接口、CAN(Controller Area Network,控制器局域网络)接口和GPIO(General Purpose Input Output，通用输入/输出)接口，因此本申请的主控模组采用提供这些接口的任意一款STM32F103系列芯片即可，具体是何种型号本申请不做限定，比如采用STM32F103VET芯片。主控模组通过内置的UART接口连接RS485总线驱动电路，本申请中的RS485总线驱动电路由芯片型号为SN65HVD12DR的驱动芯片与外围电路构成，其具体电路图请参考图2，RS485总线驱动电路用于连接RS485通讯线，RS485总线驱动电路将主控模组接口电平的UART数据流根据收发的时序转换成标准的RS485总线信号。主控模组通过内置的CAN接口连接CAN总线驱动电路，本申请中的CAN总线驱动电路由芯片型号为TJA1041A的驱动芯片与外围电路构成，其具体电路图请参考图3，CAN总线驱动电路用于连接CAN通讯线，CAN总线驱动电路用于将主控模组接口电平的CAN数据流转换成国际统一电平的接口，不但起到了CAN驱动作用，同时也完成接口电平从3.3V转换成5V的任务，同时为了满足鸽棚通道板在室外日晒雨淋和方便用水冲洗而不坏的要求，CAN通讯线采用专用的防水接口。主控模组通过RS485通讯线或CAN通讯线连接鸽钟并进行通讯。
主控模组通过内置的GPIO接口连接射频通信电路，射频通信电路包括射频芯片和天线组件以及必要的外围电路，请参考图4示出的射频通信电路的电路图，本申请采用型号为HTRC11001T的射频芯片，谐振电阻R42、谐振电感A1以及谐振电容C30构成天线组件，其中谐振电感A1即为天线，这个天线既是发射天线也是接收天线。谐振电阻R42、谐振电感A1以及谐振电容C30依次串联，该串联电路的两端分别连接射频芯片的两个发射端，也即连接HTRC11001T芯片的TX1端和TX2端，同时谐振电感A1的两端并联有电容C42，谐振电容C30的两端并联有电容C31，电容C42和电容C31起到阻抗调整作用，使得整个射频通信电路在发射部分能够更加高效，不但能同时兼顾能量发射的要求，也能让整个射频通信电路符合接收要求的品质因子要求。谐振电感A1以及谐振电容C30的公共端通过第一分压电阻R57和第二分压电阻R56连接射频芯片的接收端，也即连接HTRC11001T芯片的RX端，第一分压电阻R57和第二分压电阻R56形成分压保护电路，有效防止接收电路在极为匹配的情况下谐振电压超过200V，从而将射频芯片内部的采样电阻击穿。在工作时，射频通信电路中的天线，也即谐振电感A1通过耦合磁场给在磁场内的赛鸽标签供电，赛鸽标签设置在赛鸽身上，也即目前常用的赛鸽足环，同时通过分析耦合磁场的变化达到通讯的目的，实现了对赛鸽标签的感应。
主控模组还通过内置的UART接口连接USB接口电路，USB接口电路基于FTDI公司的适应性强的FT230XS转换芯片，能够适应所有windows操作系统、linux操作系统和安卓系统，并且在windows系统下驱动程序都是免安装的，极大的方便了用户的使用，且包括有必要的外围电路，USB接口电路连接USB接口，USB接口用于连接鸽会主机，也即鸽会使用的计算机，USB接口电路与USB接口的电路图请参考图5，其中接口J1表示USB接口。另外在本申请中，USB接口和主控模组的UART接口可以协同操作和转发工作，方便用户做级联。
主控模组通过内置的GPIO接口连接高精度时钟电路，高精度时钟电路基于具有温度补偿功能的DS1302时钟芯片，该芯片是maxim公司的专用时钟芯片，能够在脱机的状态下保持月误差在5秒以内，高精度时钟电路中还包括必要的外围电路，其电路图请参考图6。
主控模组还通过内置的GPIO接口和LPT接口连接电平转换驱动电路，电平转换驱动电路基于74LVC4245A电平转换芯片，电平转换驱动电路连接标准并行打印口，标准并行打印口用于连接标准并行接口打印机，方便实时打印，本申请中的电平转换驱动电路采用3块74LVC4245A电平转换芯片，电平转换驱动电路与标准并行打印口的电路图请参考图7，芯片U4、U5和U6即为74LVC4245A电平转换芯片，其通过必要的外围电路连接并驱动标准并行打印口J2，图中各个引脚根据标号相应连接。
电源电路包括LD0电源转换单元以及电源管理芯片，LD0电源转换单元连接+12V电源端，LD0电源转换单元还分别连接CAN总线驱动电路、RS485总线驱动电路和电源管理芯片，电源管理芯片连接控制主机和射频通信电路进行供电，图1中未示出电源管理芯片与射频通信电路之间的连接关系。本申请中的LD0电源转换单元可以采用市售的1804系列芯片，用于将电源端输入的+12V直流电压转换成主控模组所需的5V电压，电源管理芯片可以使用目前市售的任意一款芯片，通过LD0电源转换单元和电源管理芯片构成电源电路是现有比较常用的电路模组，本领域技术人员在选用合理的芯片后可以很明确的按引脚功能进行连接，本申请不对具体电路图进行说明。
本申请公开的赛鸽足环打印发卡机可以作为集鸽时候的读取器和加密机器，也可以用作鸽友主机和鸽钟之间的桥梁，该机器可以脱机使用，当然也可以联机使用，且联机功能与欧洲赛鸽设备是完全兼容的。
脱机模式下(脱机模式主要用于小范围赛鸽以及野外不适合使用电脑的场合)：
首先将赛鸽足环打印发卡机连接鸽会主机生成一份比赛记录，同时校准好内部时间，并赋予两张特殊的射频卡具有功能的含义，然后可以将该赛鸽足环打印发卡机携带至野外赛鸽现场进行脱机使用。在野外赛鸽现场，鸽友的鸽钟和赛鸽足环打印发卡机连接完成以后，刷“开始”射频卡，然后将各个鸽友的赛鸽一个个在赛鸽足环打印发卡机上完成加密和参赛记录。这步完成以后，再刷一下“结束”射频卡，赛鸽足环打印发卡机就将赛鸽和赛事信息传送给鸽钟，同时自己记录在内部存储内。赛鸽足环打印发卡机还可以连接微型打印机将有关参赛信息打印出来。等到全部结束以后，拿上赛鸽足环打印发卡机回到有电脑的地方将所有信息传到电脑中生成必要赛事的记录。脱机过程除了开始和结束需要电脑，其余过程均无需电脑的参与，可以适应野外环境，较为便携。
联机模式下：
该赛鸽足环打印发卡机通过USB接口连接鸽会主机，然后通过RS485通讯线或CAN通讯线连接鸽钟，在该赛鸽足环打印发卡机上扫描赛鸽标签，并在赛鸽标签中写入加密信息，同时将有关比赛信息和参赛鸽的信息存到鸽钟中。因为老的鸽钟没有联网功能，所以在参赛鸽全部归巢以后必须拿着鸽钟到鸽会做认证，因此需要在比赛前将比赛时间统一，该赛鸽足环打印发卡机中高精度的时钟电路可以保证时间的精准，同时将比赛的信息和参赛鸽子信息写到鸽钟里面。这样哪只鸽子参加哪场比赛就能分门别类记录。这些工作完成以后将由鸽会主机传需要打印的信息给赛鸽足环打印发卡机，然后通过赛鸽足环打印发卡机的标准并行打印口连接标准并行接口打印机，一式两份，分别由鸽会和鸽友保管，作为赛鸽参赛的信息的文档记录。此时该赛鸽足环打印发卡机作为一台中转设备，操作由联机的鸽会主机完成。
以上所述的仅是本申请的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。