分体式多通道RFID模块的制作方法

分体式多通道rfid模块
技术领域
1.本实用新型涉及射频识别技术领域，尤其涉及一种分体式多通道rfid模块。


背景技术：

2.rfid又称射频识别技术，能够对电子标签进行数据的读写。在自动售检票系统中，售票机的票箱入口处安装有电子标签，每个电子标签都具有唯一的序列号。每完成一笔交易，可对电子标签进行一次写卡操作，这样，在更换票箱时，便于对票箱内的票卡数量进行统计。rfid模块包括一个主控板和一个天线板，主控板和天线板集中在一个模块上，通过一根通信线连接。将rfid模块安装在票箱的入口处，即可实现对入口处的电子标签进行读写的目的。
3.目前，一台售票机包括多个票箱，每个票箱的入口处均安装有一个电子标签，往往需要多个rfid模块对多个电子标签分别进行读写操作，致使成本较高。


技术实现要素：

4.为解决一台售票机需要多个rfid模块对多个电子标签分别进行读写操作，致使成本较高的问题，本实用新型提供一种分体式多通道rfid模块。
5.为实现本实用新型目的提供的一种分体式多通道rfid模块，包括主控板和天线板；
6.主控板上设有主控电路和切换电路；
7.切换电路包括读写卡芯片、光电耦合器和收发器；
8.读写卡芯片通过spi串行接口与主控电路连接，通过天线驱动接口与光电耦合器的输出端的其中一脚连接；
9.光电耦合器的输出端的另一脚与天线板连接，输入端与收发器连接；
10.天线板为多个；光电耦合器为多个，与天线板一一对应连接。
11.在其中一个具体实施例中，切换电路还包括多个发光二极管；
12.发光二极管与光电耦合器一一对应，且与光电耦合器的输入端并联。
13.在其中一个具体实施例中，切换电路还包括多个排针；排针分别与光电耦合器、天线板一一对应；
14.光电耦合器的输出端的另一脚通过排针与天线板连接。
15.在其中一个具体实施例中，光电耦合器的输出端的另一脚与排针的一端子连接；
16.排针的另一端子接地。
17.在其中一个具体实施例中，主控板为一个；发光二极管、光电耦合器、天线板及排针均为五个。
18.在其中一个具体实施例中，其中一个光电耦合器的输入端与收发器的输入端连接，另外四个光电耦合器的输入端与收发器的输出端连接。
19.在其中一个具体实施例中，五个光电耦合器分别为第一光电耦合器、第二光电耦
合器、第三光电耦合器、第四光电耦合器和第五光电耦合器；
20.五个排针分别为第一排针、第二排针、第三排针、第四排针和第五排针；
21.切换电路还包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第十四电容、第十五电容和第十六电容；
22.第一电容的一端与第一光电耦合器的输出端的另一脚连接，另一端与第一排针的一端子连接；第二电容和第三电容的一端均与读写卡芯片的电源管脚，另一端均接地；第四电容一端与读写卡芯片的tx1管脚连接，另一端分别与五个光电耦合器的输出端的一脚连接；第六电容的一端与第四电容的一端连接，另一端与读写卡芯片的tvss管脚连接；第五电容的一端及第七电容的一端均与第四电容的另一端连接，另一端与读写卡芯片的tvss管脚连接；第八电容的一端与第二光电耦合器的输出端的另一脚连接，另一端与第二排针的一端子连接；第九电容的一端与读写卡芯片的vmid管脚连接，另一端分别与五个光电耦合器的输出端的一脚连接；第十一电容的一端与读写卡芯片的oscin管脚连接；第十二电容的一端与读写卡芯片的ostout管脚连接；第十一电容和第十二电容的另一端均与第十电容的一端连接；第十电容的另一端与读写卡芯片的vmid管脚连接；第十三电容的一端与第三光电耦合器的输出端的另一脚连接，另一端与第三排针的一端子连接；第十四电容的一端与第四光电耦合器的输出端的另一脚连接，另一端与第四排针的一端子连接；第十五电容的一端与第五光电耦合器的输出端的另一脚连接，另一端与第五排针的一端子连接；第十六电容的一端与收发器的vcc管脚连接，另一端与收发器的gnd管脚连接。
23.在其中一个具体实施例中，五个发光二极管分别为第一发光二极管、第二发光二极管、第三发光二极管、第四发光二极管和第五发光二极管；
24.切换电路还包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻和第十四电阻；
25.第二电阻的一端与电源的输出端连接，另一端与第一发光二极管的输入端连接；第三电阻的一端与电源的输出端连接，另一端与第一光电耦合器的输入端连接；第四电阻的一端与电源的输出端连接，另一端与读写卡芯片的rst管脚连接；第五电阻的一端与电源的输出端连接，另一端与第二发光二极管的输入端连接；第六电阻的一端与电源的输出端连接，另一端与第二光电耦合器的输入端连接；第七电阻的一端与读写卡芯片的vmid管脚连接，另一端与第八电阻的一端连接；第八电阻的另一端与第九电容的一端连接；第九电阻的一端与电源的输出端连接，另一端与第三发光二极管的输入端连接；第十电阻的一端与电源的输出端连接，另一端与第三光电耦合器的输入端连接；第十一电阻的一端与电源的输出端连接，另一端与第四发光二极管的输入端连接；第十二电阻的一端与电源的输出端连接，另一端与第四光电耦合器的输入端连接；第十三电阻的一端与电源的输出端连接，另一端与第五发光二极管的输入端连接；第十四电阻的一端与电源的输出端连接，另一端与第五光电耦合器的输入端连接。
26.在其中一个具体实施例中，读写卡芯片的型号为mfrc522；
27.光电耦合器的型号为aqy22in2s；
28.收发器的型号为74hc245d。
29.本实用新型的有益效果：本实用新型的分体式多通道rfid模块通过设置切换电
路，一个主控板的主控电路与多个天线板通过主控板上的切换电路能够切换通信通道，以完成对多个电子标签进行读写操作。相对使用多个主控板和多个天线板相配合对多个电子标签分别进行读写操作的形式，减少了主控板、通信芯片和电源芯片的使用数量，大大降低了成本。而且，也减少了线束的数量，无需再占用较多的数据连接端口，减少了售票机电源及主控单元资源的占用。同时，易于安装和维护。其中，主控板能够控制读写卡芯片进行读写操作。收发器作为驱动芯片，能够驱动光电耦合器。通过多个光电耦合器控制多条通道的切换，以实现读写卡芯片与多个天线板之间的通道切换，进而实现主控板与多个天线板之间的通道切换，从而便于对多个电子标签分别进行读写操作，进一步地降低了成本。
附图说明
30.图1是本实用新型一种分体式多通道rfid模块一具体实施例的原理示意图；
31.图2是图1所示的分体式多通道rfid模块中切换电路一具体实施例的原理示意图。
具体实施方式
32.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
33.所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的符号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
34.本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型或简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
35.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
36.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“衔接”、“铰接”等术语应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
37.参照图1和图2，作为本实用新型一具体实施例，分体式多通道rfid模块包括主控板110和天线板120。主控板上设有主控电路和切换电路。其中，切换电路包括读写卡芯片u1、光电耦合器和收发器u6，读写卡芯片u1通过spi串行接口与主控电路连接，通过天线驱动接口与光电耦合器的输出端的其中一脚(1脚)连接。光电耦合器的输出端的另一脚(2脚)与天线板120连接，输入端与收发器u6连接。天线板120为多个，光电耦合器为多个，与天线板120一一对应连接。
38.在此实施例中，主控板110为一个，一个主控板110上的主控电路和多个天线板120通过主控板110上的切换电路连接。通过切换电路切换通信通道即可对多个电子标签进行读写操作。相对使用多个rfid模块对多个电子标签分别进行读写操作的方式，减少了主控板、通信芯片和电源芯片的使用数量，大大降低了成本。而且，也减少了线束的数量，无需再占用较多的数据连接端口，减少了售票机电源及主控单元资源的占用。同时，易于安装和维护。具体地，切换电路包括读写卡芯片u1、光电耦合器和收发器u6。读写卡芯片u1通过spi串行接口与主控电路连接。主控电路能够控制读写卡芯片u1进行工作。读写卡芯片u1通过天线驱动接口与光电耦合器的输出端的1脚连接。光电耦合器的输出端的2脚与天线板120连接，输入端与收发器u6连接。其中，收发器u6作为驱动芯片，能够驱动光电耦合器。天线板120和光电耦合器均为多个，通过多个光电耦合器控制多条通道的切换，以实现读写卡芯片u1与多个天线板120之间的通道切换，进而实现主控板110与多个天线板120之间的通道切换，从而便于对多个电子标签分别进行读写操作，进一步地降低了成本。
39.在本实用新型一具体实施例中，切换电路还包括多个发光二极管ld，发光二极管ld与光电耦合器一一对应，且与光电耦合器的输入端并联。
40.在本实用新型一具体实施例中，切换电路还包括多个排针j，排针j分别与光电耦合器、天线板120一一对应，光电耦合器的输出端的2脚通过排针j与天线板120连接。具体地，光电耦合器输出端的2脚与排针j的一端子(1号端子)连接，排针j的另一端子(2号端子)接地。
41.在本实用新型一具体实施例中，主控板110为一个，发光二极管ld、光电耦合器、天线板120及排针j均为五个。其中，五个光电耦合器分别为第一光电耦合器u2、第二光电耦合器u3、第三光电耦合器u4、第四光电耦合器u5和第五光电耦合器u7。如此，一个主控板110通过读写卡芯片u1可以控制五个天线板120，五个天线板120分别对应于一台售票机的五个票箱的入口处的电子标签。其中一个光电耦合器的输入端与收发器u6的输入端连接，另外四个光电耦合器的输入端与收发器u6的输出端连接。需要说明的是，收发器u6为双向收发器u6。其中，读写卡芯片u1的型号为mfrc522，光电耦合器的型号为aqy22in2s，收发器u6的型号为74hc245d。
42.在本实用新型一具体实施例中，五个光电耦合器分别为第一光电耦合器u2、第二光电耦合器u3、第三光电耦合器u4、第四光电耦合器u5和第五光电耦合器u7五个排针分别为第一排针j1、第二排针j2、第三排针j3、第四排针j4和第五排针j5。切换电路还包括第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5、第六电容c6、第七电容c7、第八电容c8、第九电容c9、第十电容c10、第十一电容c11、第十二电容c12、第十三电容c13、第十四电容c14、第十五电容c15和第十六电容c16。第一电容c1的一端与第一光电耦合器u2的输出端的另一脚连接，另一端与第一排针j1的一端子连接。第二电容c2和第三电容c3的一端均与读写卡芯片u1的电源管脚，另一端均接地。第四电容c4一端与读写卡芯片u1的tx1管脚连接，另一端分别与五个光电耦合器的输出端的一脚连接。第六电容c6的一端与第四电容c4的一端连接，另一端与读写卡芯片u1的tvss管脚连接。第五电容c5的一端及第七电容c7的一端均与第四电容c4的另一端连接，另一端与读写卡芯片u1的tvss管脚连接。第八电容c8的一端与第二光电耦合器u3的输出端的另一脚连接，另一端与第二排针j2的一端子连接。第九电容c9的一端与读写卡芯片u1的vmid管脚连接，另一端分别与五个光电耦合器的
输出端的一脚连接。第十一电容c11的一端与读写卡芯片u1的oscin管脚连接。第十二电容c12的一端与读写卡芯片u1的ostout管脚连接。第十一电容c11和第十二电容c12的另一端均与第十电容c10的一端连接。第十电容c10的另一端与读写卡芯片u1的vmid管脚连接。第十三电容c13的一端与第三光电耦合器u4的输出端的另一脚连接，另一端与第三排针j3的一端子连接。第十四电容c14的一端与第四光电耦合器u5的输出端的另一脚连接，另一端与第四排针j4的一端子连接。第十五电容c15的一端与第五光电耦合器u7的输出端的另一脚连接，另一端与第五排针j5的一端子连接。第十六电容c16的一端与收发器u6的vcc管脚连接，另一端与收发器u6的gnd管脚连接。
43.在其中一个具体实施例中，五个发光二极管分别为第一发光二极管ld2、第二发光二极管ld3、第三发光二极管ld4、第四发光二极管ld5和第五发光二极管ld6。切换电路还包括第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11、第十二电阻r12、第十三电阻r13和第十四电阻r14。第二电阻r2的一端与电源的输出端连接，另一端与第一发光二极管ld2的输入端连接。第三电阻r3的一端与电源的输出端连接，另一端与第一光电耦合器u2的输入端连接。第四电阻r4的一端与电源的输出端连接，另一端与读写卡芯片u1的rst管脚连接。第五电阻r5的一端与电源的输出端连接，另一端与第二发光二极管ld3的输入端连接。第六电阻r6的一端与电源的输出端连接，另一端与第二光电耦合器u3的输入端连接。第七电阻r7的一端与读写卡芯片u1的vmid管脚连接，另一端与第八电阻r8的一端连接。第八电阻r8的另一端与第九电容c9的一端连接。第九电阻r9的一端与电源的输出端连接，另一端与第三发光二极管ld4的输入端连接。第十电阻r10的一端与电源的输出端连接，另一端与第三光电耦合器u4的输入端连接。第十一电阻r11的一端与电源的输出端连接，另一端与第四发光二极管ld5的输入端连接。第十二电阻r12的一端与电源的输出端连接，另一端与第四光电耦合器u5的输入端连接。第十三电阻r13的一端与电源的输出端连接，另一端与第五发光二极管ld6的输入端连接。第十四电阻r14的一端与电源的输出端连接，另一端与第五光电耦合器u7的输入端连接。
44.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、“一个具体实施例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
45.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明的构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。