一種二義性雙頻可充電電子標簽的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電子標簽技術領域，尤其是涉及一種二義性雙頻可充電電子標簽。
【背景技術】
[0002]隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，高速公路的建設需求也越來越大。由于投資巨大，單靠國家的投入有時不能及時解決經(jīng)濟發(fā)展與高速公路建設的矛盾，在某些省份，往往采用國家建設和私人投資相結合，收益按比例分配的方式。這種方式雖然解決了建設需求，但隨著高速公路建設的網(wǎng)絡化發(fā)展，汽車在公路網(wǎng)絡行駛的不確定性，使利益分配變得越來越困難。
[0003]對于進行聯(lián)網(wǎng)收費的高速公路網(wǎng)來說，兩點之間往往有多條行駛路徑可選，造成了高速公路收費運營中的一個難題，就是車輛行駛路徑的識別。在聯(lián)網(wǎng)收費環(huán)境下，尤其是在投資主體多元化的路網(wǎng)環(huán)境下，路徑識別不僅僅涉及對每一通行車輛如何計算通行費的問題，同時還要考慮將收入的通行費拆分給哪個收費單位的問題，通行費的拆分直接關系到各條高速公路業(yè)主的合法利益，是聯(lián)網(wǎng)收費的關鍵。
[0004]基于以上背景，我司提出二義性路徑識別系統(tǒng)，此系統(tǒng)為高速公路收費系統(tǒng)提供車輛的路徑信息，其中二義性系統(tǒng)中的0BU標簽主要是對車輛行駛的路徑進行記錄，從而為多個投資單位提供精確拆分賬的有力依據(jù)。
[0005]目前，在二義性系統(tǒng)大規(guī)模應用中，使用的0BU標簽是一次性鋰電池供電，標簽使用壽命是5年。采用的是單向通訊方式，即標簽一方只用來接收路徑信息，而不向閱讀器發(fā)送信息，所以標簽每天的耗電量極少。
[0006]而隨著近年雙向通訊的需求，即要求標簽不僅能接收路標信息，還需要向閱讀器發(fā)送信息，即標簽具備雙向通訊功能，這樣就極大的增大了標簽每天的耗電量，按照理論計算，500mAH的鋰電池供電的標簽只有2年多的使用壽命，所以一次性的鋰電池已經(jīng)不能滿足實際需求。
[0007]所以需要提供一種可充電標簽，延長標簽的使用壽命。由于標簽的需求量很大，所以如何設計一款可充電標簽保證其充電時穩(wěn)定可靠是我們需要考慮的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種二義性雙頻可充電電子標簽，為可充電式、具有過流過壓保護、充電接口防短接式的穩(wěn)定可靠的雙頻充電電子標簽。
[0009]為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
[0010]一種二義性雙頻可充電電子標簽，包括MCU主控電路、射頻模塊、HF高頻模塊、電源管理模塊、電池及對外充電接口，所述MCU主控電路與射頻模塊進行雙向通信，與HF高頻模塊信號連接，MCU主控電路信號連接電源管理模塊，對外充電接口通過防反接電路信號連接電源管理模塊，電源管理模塊控制管理電池進行充放電。
[0011]進一步的，所述MCU主控電路采用型號為MSP430G2533的單片機。
[0012]進一步的，所述射頻模塊包括射頻芯片和與其連接的射頻天線電路，射頻芯片選用射頻收發(fā)芯片CC110L。
[0013]進一步的，所述HF尚頻t旲塊包括尚頻芯片和與其連接的檢波電路、尚頻線圈，尚頻芯片采用集成的13.56MHz高頻芯片，型號為FM11RF08，高頻芯片上連接的檢波電路主要是用二極管搭建的半波整流倍壓電路。
[0014]進一步的，所述電池為鋰聚電池，可以二次充電，電池兩端有兩個引線，電池的厚度控制在3.5mm以內(nèi)，電池外部通過可靠觸點可連接到充電柜上。
[0015]進一步的，所述MCU主控電路、射頻模塊、HF高頻模塊、電源管理、電池、防反接電路及對外充電接口均安裝在一個單板電路板上，所述高頻線圈以綁定方式集成于單板電路板上，電池引線可以直接焊接到單板電路板上給整個電路供電，單板電路板上具有電池過流過壓保護電路。
[0016]進一步的，所述電源管理模塊采用電源管理芯片TPS78101。
[0017]進一步的，所述防反接電路采用電壓控制型的NM0S器件對電路進行開關控制，其中控制端接到外部充電柜的觸點上，需要一個10V的控制電壓，保證充電過程中M0S管開啟Ο
[0018]進一步的，所述對外充電接口設有對外三個觸點。
[0019]相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢:
[0020](1)采用大容量的鋰聚電池，實現(xiàn)可反復充電使用，延長了產(chǎn)品的使用壽命；電路板具有過流過壓保護功能，安全性能高，循環(huán)壽命長；對外充電接口具有防短接功能，不會導致內(nèi)部電池異常耗電；與路標站之間采用雙向通訊方式，可以及時的上報車輛的路徑信息；可以實時上報電池電量，具有電池低壓告警功能；
[0021](2)可應用于二義性高速公路系統(tǒng)，尤其是路網(wǎng)狀況復雜、多路徑路段較多，不確定通彳丁費用比例$父尚的路段，旨在為尚速公路業(yè)主提供尚性能、尚可靠性、尚精確度的路徑識別服務，為拆分結算和精確收費提供可靠依據(jù)。
【附圖說明】
[0022]構成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0023]圖1為本發(fā)明實施例所述二義性雙頻可充電電子標簽的結構外觀示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明實施例所述二義性雙頻可充電電子標簽的硬件電路功能框圖；
[0025]圖3為本發(fā)明實施例所述鋰聚電池的結構外觀示意圖；
[0026]圖4為本發(fā)明實施例所述電源管理模塊的電路圖；
[0027]圖5為本發(fā)明實施例所述二義性雙頻可充電電子標簽的單板電路圖；
[0028]圖6為本發(fā)明實施例所述射頻天線仿真結果圖。
【具體實施方式】
[0029]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0030]下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0031]一種二義性雙頻可充電電子標簽，如圖2、5所示，包括MCU主控電路、射頻模塊、HF高頻模塊、電源管理模塊、電池、防反接電路及對外充電接口，所述MCU主控電路與射頻模塊進行雙向通信，與HF高頻模塊信號連接，MCU主控電路信號連接電源管理模塊，對外充電接口通過防反接電路信號連接電源管理模塊，電源管理模塊控制管理電池進行充放電。
[0032]所述MCU主控電路采用型號為MSP430G2533的單片機，為一款低功耗的TI單片機，該單片機在休眠模式下的功耗極低，只有0.5uA，片內(nèi)16KB Flash存儲空間，512B的RAM存儲空間，支持SP1、UART等接口，片內(nèi)集成有10位高精度的A/D，多個中斷源，該主控電路有3個中斷源，其中中斷源1、2主要是響應CC110L射頻芯片的請求，中斷源3主要是檢測到高頻信號時喚醒單片機，完成高頻信號的處理，單片機MSP430G2533和CC110L采用SPI接口進行數(shù)據(jù)傳輸，完成超高頻的芯片的初始化配置及協(xié)議處理等功能，通過單片機的片內(nèi)ADC可以進行單板電池電壓的檢測，及時上報電池電量進行智能檢測，在滿足斷電條件下，軟件可以通過算法配置MCU將硬件系統(tǒng)完全斷電，實現(xiàn)零功耗。
[0033]所述射頻模塊