調(diào)制深度可變的rfid信號(hào)產(chǎn)生裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種調(diào)制深度可變的RFID信號(hào)產(chǎn)生裝置，屬于電學(xué)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]射頻識(shí)別(RFID)是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)射M信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，作為條形碼的無(wú)線版本，RFID技術(shù)具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長(zhǎng)、讀取距離大、標(biāo)簽上數(shù)據(jù)可以加密、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)容量更大、存儲(chǔ)信息更改自如等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用將給零售、並I流等產(chǎn)業(yè)帶來(lái)革命性變化。
[0003]RFID系統(tǒng)，是由閱讀器、電子標(biāo)簽及應(yīng)用軟件三個(gè)部份所組成，其工作原理是閱讀器發(fā)射一特定頻率的無(wú)線電磁波，用以驅(qū)動(dòng)接近的電子標(biāo)簽將其內(nèi)部的數(shù)據(jù)發(fā)送，此時(shí)閱讀器接收解讀數(shù)據(jù)，送給應(yīng)用程序做相應(yīng)的處理。
[0004]目前，在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較為廣泛的是基于IS015693協(xié)議和IS014443協(xié)議的RFID系統(tǒng)，其工作中心頻率皆為13.56MHz,以無(wú)源方式工作，其性能可達(dá)1.5m，在該類遠(yuǎn)程讀卡系統(tǒng)中，閱讀器的接收信號(hào)質(zhì)量是系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素之一。在標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)源工作模式下，讀寫器的射頻信號(hào)一方面為電子標(biāo)簽提供能量，另一方面向射頻標(biāo)簽傳送數(shù)據(jù)。由于載波所提供能量按讀寫距離的平方衰減，而閱讀器接收的信號(hào)強(qiáng)度按照讀寫距離的四次方衰減。因此在遠(yuǎn)距離下信號(hào)強(qiáng)度和載波幅度的比例，即調(diào)制深度和近距離下應(yīng)該是不同的。對(duì)于ASK調(diào)制方式，射頻信號(hào)的調(diào)制深度很小時(shí)會(huì)導(dǎo)致電子標(biāo)簽無(wú)法解調(diào)，調(diào)制深度過(guò)大時(shí)會(huì)導(dǎo)致能量不足，因此調(diào)制深度應(yīng)當(dāng)隨不同應(yīng)用場(chǎng)合和不同批次標(biāo)簽進(jìn)行調(diào)整。很多閱讀器系統(tǒng)采用OOK調(diào)制或者是固定模式的ASK調(diào)制，難以適應(yīng)不同的電子標(biāo)簽在不同距離下對(duì)射頻信號(hào)的需求，難以發(fā)揮最優(yōu)性能，另外一些讀寫器采用復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)調(diào)制深度可調(diào)，但增加了成本，降低了可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服現(xiàn)有的RFID信號(hào)產(chǎn)生方法的不足，本發(fā)明提供一種調(diào)制深度可變的RFID
信號(hào)產(chǎn)生裝置。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:所述調(diào)制深度可變的RFID信號(hào)產(chǎn)生裝置包括:緩沖器、微控制器、第一模擬開關(guān)、有源晶振、第二模擬開關(guān)、輸出帶通濾波器；所述微控制器內(nèi)置的數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出連接緩沖器的輸入端，緩沖器的輸出連接到第一模擬開關(guān)的常閉端，第一模擬開關(guān)的常開端接5V電源，微控制器的一個(gè)通用1 口連接到第一模擬開關(guān)的輸入端，第一模擬開關(guān)的公共輸出端連接到第二模擬開關(guān)的常開端，第二模擬開關(guān)的常閉端接地，第二模擬開關(guān)的輸入端與有源晶振相連接，第二模擬開關(guān)的公共輸出端連接到輸出帶通濾波器；
所述第一模擬開關(guān)和第二模擬開關(guān)應(yīng)至少包含一個(gè)常閉端NC、一個(gè)常開端NO、一個(gè)公共輸出端COM和一個(gè)輸入端IN，并實(shí)現(xiàn)以下邏輯:輸入端IN接低電平時(shí)，公共輸出端COM與常閉端NC相連接；輸入端IN接高電平時(shí)，公共輸出端COM與常開端NO相連接。
[0007]有源晶振輸出固定頻率的方波，第二模擬開關(guān)的公共輸出端則按照該頻率切換到接地OV和第一模擬開關(guān)的公共輸出端；此時(shí)如果微控制器輸出到第一模擬開關(guān)輸入端的信號(hào)為低電平，則第一模擬開關(guān)的公共輸出端連接到緩沖器的輸出，即第二模擬開關(guān)的公共輸出端輸出方波，方波的幅度是微控制器內(nèi)置數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出的電壓，經(jīng)過(guò)輸出帶通濾波器后波形為已調(diào)制波形；如果微控制器輸出到第一模擬開關(guān)輸入端的信號(hào)為高電平，則第一模擬開關(guān)的公共輸出端連接到5V電源，即第二模擬開關(guān)的公共輸出端輸出方波，方波的幅度是0V-5V滿幅度，經(jīng)過(guò)輸出帶通濾波器后波形為未調(diào)制波形。
[0008]按照目前的常用標(biāo)準(zhǔn)，所述有源晶振采用13.56MHz有源晶振，輸出13.56MHz方波。
[0009]本發(fā)明的有益效果是，提供了一種調(diào)制深度可變的RFID信號(hào)產(chǎn)生裝置，用戶在無(wú)需更改電路和RFID閱讀器的情況下，可以調(diào)節(jié)發(fā)送信號(hào)的調(diào)制深度；適用不同的應(yīng)用距離和不同性能的電子標(biāo)簽，簡(jiǎn)化的電路設(shè)計(jì)能夠保證穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0011]圖2是本發(fā)明輸出波形圖。
[0012]其中，1、緩沖器，2、微控制器(MCU)，3、第一片模擬開關(guān)，4、接地，5、13.56MHz有源晶振，6、第二模擬開關(guān)，7、輸出帶通濾波器。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0014]如圖1所示，本發(fā)明硬件電路包括:緩沖器1、微控制器(MCU) 2、第一模擬開關(guān)3、有源晶振5、第二模擬開關(guān)6、輸出帶通濾波器7 ;所述微控制器2內(nèi)置的數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出連接緩沖器I的輸入端，緩沖器I的輸出連接到第一模擬開關(guān)3的常閉端，第一模擬開關(guān)3的常開端接5V電源,微控制器2的一個(gè)通用1 口連接到第一模擬開關(guān)3的輸入端,第一模擬開關(guān)3的公共輸出端連接到第二模擬開關(guān)6的常開端，第二模擬開關(guān)6的常閉端接地4，第二模擬開關(guān)6的輸入端與有源晶振5相連接，第二模擬開關(guān)6的公共輸出端連接到輸出帶通濾波器7。
[0015]所述第一模擬開關(guān)3和第二模擬開關(guān)6實(shí)現(xiàn)以下邏輯:輸入端IN接低電平時(shí)，公共輸出端COM與常閉端NC相連接；輸入端IN接高電平時(shí)，公共輸出端COM與常開端NO相連接。
[0016]電路系統(tǒng)上電后，13.56MHz有源晶振5輸出13.56MHz方波，第二模擬開關(guān)6的公共輸出端則按照13.56MHz的頻率切換到接地OV和第一模擬開關(guān)的公共輸出端，此時(shí)如果微控制器2輸出到第一模擬開關(guān)3輸入端的信號(hào)為低電平，則第一模擬開關(guān)3的公共輸出端連接到緩沖器I的輸出，即第二模擬開關(guān)6的公共輸出端輸出13.56MHz的方波,方波的幅度是微控制器2內(nèi)置有DAC輸出的電壓，經(jīng)過(guò)輸出帶通濾波器7后波形為已調(diào)制波形；此時(shí)如果微控制器2輸出到第一模擬開關(guān)3輸入端的信號(hào)為高電平，則第一模擬開關(guān)3的公共輸出端連接到5V電源，即第二模擬開關(guān)6的公共輸出端輸出13.56MHz的方波，方波的幅度是0V-5V滿幅度，經(jīng)過(guò)輸出帶通濾波器后波形為未調(diào)制波形。微控制器2具體控制步驟如下:
1)預(yù)計(jì)算。
[0017]上電后，MCU設(shè)定通用1 口輸出高電平；MCU根據(jù)用戶需要發(fā)送的數(shù)據(jù)，依據(jù)CRC16預(yù)先計(jì)算出數(shù)據(jù)的校驗(yàn)字節(jié)，并將用戶數(shù)據(jù)與校驗(yàn)字節(jié)存在數(shù)組TxBuf []中；關(guān)閉中斷，防止中斷干擾發(fā)送；根據(jù)用戶需要的調(diào)制深度D印th(0%-100%)，輸出DAC的電壓為Depth*5V ；
2)發(fā)送幀頭SOF。
[0018]根據(jù)IS015693標(biāo)準(zhǔn)對(duì)發(fā)送信號(hào)的規(guī)定，MCU通用1 口輸出低電平，發(fā)送已調(diào)制波形，延時(shí)9.44us，然后通用1 口輸出高電平，延時(shí)9.44*4us，然后通用1 口輸出低電平，延時(shí)9.44us，然后通用1 口輸出高電平，延時(shí)9.44*2us ；
3)發(fā)送用戶數(shù)據(jù)與校驗(yàn)字節(jié)。
[0019]發(fā)送用戶數(shù)據(jù)與校驗(yàn)字節(jié)，即連續(xù)發(fā)送數(shù)組TxBuf []中的數(shù)據(jù)即可，MCU從第一個(gè)數(shù)據(jù)開始按照比特位遍歷數(shù)組TxBuf □，將前后每?jī)蓚€(gè)比特位組合處理，若遇到"00"，則通用1 口輸出高電平，延時(shí)9.44us，然后通用1 口輸出低電平，延時(shí)9.44us，然后通用1 口輸出高電平，延時(shí)9.44*6us，若遇到〃01〃，則通用1 口輸出高電平，延時(shí)9.44*3us，然后通用1 口輸出低電平，延時(shí)9.44us,然后通用1 口輸出高電平，延時(shí)9.44*4us，若遇到"10"，則通用1 口輸出高電平，延時(shí)9.44*5us，然后通用1 口輸出低電平，延時(shí)9.44us，然后通用1 口輸出高電平，延時(shí)9.44*2us，若遇到"11"，則通用1 口輸出高電平，延時(shí)9.44*7us，然后通用1 口輸出低電平，延時(shí)9.44us ；
4)發(fā)送幀結(jié)束EOF。
[0020]根據(jù)IS015693標(biāo)準(zhǔn)對(duì)發(fā)送信號(hào)的規(guī)定，MCU通用1 口輸出高電平，延時(shí)9.44*2us，然后通用1 口輸出低電平，延時(shí)9.44us，然后通用1 口輸出高電平，延時(shí)9.44us ;發(fā)送幀結(jié)束EOF后意味著完整數(shù)據(jù)幀已經(jīng)發(fā)送完成。
[0021]如圖2所示為本發(fā)明的輸出波形，其中8指示未調(diào)制波形，9指示已調(diào)制波形。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.調(diào)制深度可變的RFID信號(hào)產(chǎn)生裝置，其特征是，包括:緩沖器(I)、微控制器(2)、第一模擬開關(guān)(3)、有源晶振(5)、第二模擬開關(guān)(6)、輸出帶通濾波器(7);所述微控制器(2)內(nèi)置的數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出連接緩沖器(I)的輸入端，緩沖器(I)的輸出連接到第一模擬開關(guān)(3)的常閉端，第一模擬開關(guān)(3)的常開端接5V電源，微控制器(2)的一個(gè)通用1 口連接到第一模擬開關(guān)(3)的輸入端，第一模擬開關(guān)(3)的公共輸出端連接到第二模擬開關(guān)(6)的常開端，第二模擬開關(guān)(6)的常閉端接地，第二模擬開關(guān)(6)的輸入端與有源晶振(5)相連接，第二模擬開關(guān)(6)的公共輸出端連接到輸出帶通濾波器(7)； 所述第一模擬開關(guān)(3)和第二模擬開關(guān)(6)實(shí)現(xiàn)以下邏輯:輸入端接低電平時(shí)，公共輸出端與常閉端相連接；輸入端接高電平時(shí)，公共輸出端與常開端相連接； 有源晶振(5)輸出固定頻率的方波，第二模擬開關(guān)(6)的公共輸出端則按照該頻率切換到接地OV和第一模擬開關(guān)(3)的公共輸出端；此時(shí)如果微控制器(2)輸出到第一模擬開關(guān)(3)輸入端的信號(hào)為低電平，則第一模擬開關(guān)(3)的公共輸出端連接到緩沖器的輸出，SP第二模擬開關(guān)(6)的公共輸出端輸出方波，方波的幅度是微控制器(2)內(nèi)置數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出的電壓，經(jīng)過(guò)輸出帶通濾波器(7)后波形為已調(diào)制波形；如果微控制器(2)輸出到第一模擬開關(guān)(3)輸入端的信號(hào)為高電平，則第一模擬開關(guān)(3)的公共輸出端連接到5V電源，即第二模擬開關(guān)(6)的公共輸出端輸出方波，方波的幅度是0V-5V滿幅度，經(jīng)過(guò)輸出帶通濾波器(7)后波形為未調(diào)制波形。
2.如權(quán)利要求1所述的調(diào)制深度可變的RFID信號(hào)產(chǎn)生裝置，其特征是，所述有源晶振(5)為13.56MHz有源晶振，輸出13.56MHz方波。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種調(diào)制深度可變的RFID信號(hào)產(chǎn)生裝置，包括：緩沖器、微控制器、第一模擬開關(guān)、有源晶振、第二模擬開關(guān)、輸出帶通濾波器；所述微控制器內(nèi)置的數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出連接緩沖器的輸入端，緩沖器的輸出連接到第一模擬開關(guān)的常閉端，第一模擬開關(guān)的常開端接5V電源，微控制器的一個(gè)通用IO口連接到第一模擬開關(guān)的輸入端，第一模擬開關(guān)的公共輸出端連接到第二模擬開關(guān)的常開端，第二模擬開關(guān)的常閉端接地，第二模擬開關(guān)的輸入端與有源晶振相連接，第二模擬開關(guān)的公共輸出端連接到輸出帶通濾波器。其優(yōu)點(diǎn)是：用戶在無(wú)需更改電路和RFID閱讀器的情況下，可以調(diào)節(jié)發(fā)送信號(hào)的調(diào)制深度；適用不同的應(yīng)用距離和不同性能的電子標(biāo)簽。
【IPC分類】G06K19-077
【公開號(hào)】CN104715276
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510145942
【發(fā)明人】李江濤, 王衛(wèi)東, 陳嵐
【申請(qǐng)人】江蘇物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心
【公開日】2015年6月17日
【申請(qǐng)日】2015年3月30日