一种二义性双频可充电电子标签的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电子标签技术领域，尤其是涉及一种二义性双频可充电电子标签。
【背景技术】
[0002]随着我国经济的高速发展，高速公路的建设需求也越来越大。由于投资巨大，单靠国家的投入有时不能及时解决经济发展与高速公路建设的矛盾，在某些省份，往往采用国家建设和私人投资相结合，收益按比例分配的方式。这种方式虽然解决了建设需求，但随着高速公路建设的网络化发展，汽车在公路网络行驶的不确定性，使利益分配变得越来越困难。
[0003]对于进行联网收费的高速公路网来说，两点之间往往有多条行驶路径可选，造成了高速公路收费运营中的一个难题，就是车辆行驶路径的识别。在联网收费环境下，尤其是在投资主体多元化的路网环境下，路径识别不仅仅涉及对每一通行车辆如何计算通行费的问题，同时还要考虑将收入的通行费拆分给哪个收费单位的问题，通行费的拆分直接关系到各条高速公路业主的合法利益，是联网收费的关键。
[0004]基于以上背景，我司提出二义性路径识别系统，此系统为高速公路收费系统提供车辆的路径信息，其中二义性系统中的0BU标签主要是对车辆行驶的路径进行记录，从而为多个投资单位提供精确拆分账的有力依据。
[0005]目前，在二义性系统大规模应用中，使用的0BU标签是一次性锂电池供电，标签使用寿命是5年。采用的是单向通讯方式，即标签一方只用来接收路径信息，而不向阅读器发送信息，所以标签每天的耗电量极少。
[0006]而随着近年双向通讯的需求，即要求标签不仅能接收路标信息，还需要向阅读器发送信息，即标签具备双向通讯功能，这样就极大的增大了标签每天的耗电量，按照理论计算，500mAH的锂电池供电的标签只有2年多的使用寿命，所以一次性的锂电池已经不能满足实际需求。
[0007]所以需要提供一种可充电标签，延长标签的使用寿命。由于标签的需求量很大，所以如何设计一款可充电标签保证其充电时稳定可靠是我们需要考虑的问题。
【发明内容】
[0008]有鉴于此，本发明旨在提出一种二义性双频可充电电子标签，为可充电式、具有过流过压保护、充电接口防短接式的稳定可靠的双频充电电子标签。
[0009]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
[0010]一种二义性双频可充电电子标签，包括MCU主控电路、射频模块、HF高频模块、电源管理模块、电池及对外充电接口，所述MCU主控电路与射频模块进行双向通信，与HF高频模块信号连接，MCU主控电路信号连接电源管理模块，对外充电接口通过防反接电路信号连接电源管理模块，电源管理模块控制管理电池进行充放电。
[0011]进一步的，所述MCU主控电路采用型号为MSP430G2533的单片机。
[0012]进一步的，所述射频模块包括射频芯片和与其连接的射频天线电路，射频芯片选用射频收发芯片CC110L。
[0013]进一步的，所述HF尚频t旲块包括尚频芯片和与其连接的检波电路、尚频线圈，尚频芯片采用集成的13.56MHz高频芯片，型号为FM11RF08，高频芯片上连接的检波电路主要是用二极管搭建的半波整流倍压电路。
[0014]进一步的，所述电池为锂聚电池，可以二次充电，电池两端有两个引线，电池的厚度控制在3.5mm以内，电池外部通过可靠触点可连接到充电柜上。
[0015]进一步的，所述MCU主控电路、射频模块、HF高频模块、电源管理、电池、防反接电路及对外充电接口均安装在一个单板电路板上，所述高频线圈以绑定方式集成于单板电路板上，电池引线可以直接焊接到单板电路板上给整个电路供电，单板电路板上具有电池过流过压保护电路。
[0016]进一步的，所述电源管理模块采用电源管理芯片TPS78101。
[0017]进一步的，所述防反接电路采用电压控制型的NM0S器件对电路进行开关控制，其中控制端接到外部充电柜的触点上，需要一个10V的控制电压，保证充电过程中M0S管开启Ο
[0018]进一步的，所述对外充电接口设有对外三个触点。
[0019]相对于现有技术，本发明具有以下优势:
[0020](1)采用大容量的锂聚电池，实现可反复充电使用，延长了产品的使用寿命；电路板具有过流过压保护功能，安全性能高，循环寿命长；对外充电接口具有防短接功能，不会导致内部电池异常耗电；与路标站之间采用双向通讯方式，可以及时的上报车辆的路径信息；可以实时上报电池电量，具有电池低压告警功能；
[0021](2)可应用于二义性高速公路系统，尤其是路网状况复杂、多路径路段较多，不确定通彳丁费用比例$父尚的路段，旨在为尚速公路业主提供尚性能、尚可靠性、尚精确度的路径识别服务，为拆分结算和精确收费提供可靠依据。
【附图说明】
[0022]构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0023]图1为本发明实施例所述二义性双频可充电电子标签的结构外观示意图；
[0024]图2为本发明实施例所述二义性双频可充电电子标签的硬件电路功能框图；
[0025]图3为本发明实施例所述锂聚电池的结构外观示意图；
[0026]图4为本发明实施例所述电源管理模块的电路图；
[0027]图5为本发明实施例所述二义性双频可充电电子标签的单板电路图；
[0028]图6为本发明实施例所述射频天线仿真结果图。
【具体实施方式】
[0029]需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0030]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0031]一种二义性双频可充电电子标签，如图2、5所示，包括MCU主控电路、射频模块、HF高频模块、电源管理模块、电池、防反接电路及对外充电接口，所述MCU主控电路与射频模块进行双向通信，与HF高频模块信号连接，MCU主控电路信号连接电源管理模块，对外充电接口通过防反接电路信号连接电源管理模块，电源管理模块控制管理电池进行充放电。
[0032]所述MCU主控电路采用型号为MSP430G2533的单片机，为一款低功耗的TI单片机，该单片机在休眠模式下的功耗极低，只有0.5uA，片内16KB Flash存储空间，512B的RAM存储空间，支持SP1、UART等接口，片内集成有10位高精度的A/D，多个中断源，该主控电路有3个中断源，其中中断源1、2主要是响应CC110L射频芯片的请求，中断源3主要是检测到高频信号时唤醒单片机，完成高频信号的处理，单片机MSP430G2533和CC110L采用SPI接口进行数据传输，完成超高频的芯片的初始化配置及协议处理等功能，通过单片机的片内ADC可以进行单板电池电压的检测，及时上报电池电量进行智能检测，在满足断电条件下，软件可以通过算法配置MCU将硬件系统完全断电，实现零功耗。
[0033]所述射频模块