專利名稱：一種超高頻電子標簽閱讀器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子標簽閱讀器，尤其是一種超高頻電子標簽閱讀器。
背景技術：
由于RFID技術進入中國不久，目前國內對RFID技術的應用集中于低頻段，而其他頻段的閱讀器其技術狀態(tài)與應用要求尚存在很大差距，進口讀寫器雖然其性能較好，但價格昂貴令眾多RFID應用商望而卻步，完全不能作為在我國推廣此項技術的依托。雖然隨著RFID技術在國內的普及，UHF閱讀器得到了大的發(fā)展，例如中國專利文獻公開號為CN201853220U，
公開日為2011-06-01的實用新型專利公開了一種超容量超高頻RFID閱讀器，其特征在于它包括有單片機、超高頻無線射頻模塊、用于與RFID標簽通信的天線、用于連接外部存儲器的第一數(shù)據(jù)接口、用于連接電腦的第二數(shù)據(jù)接口，超高頻無線 射頻模塊連接在單片機的信號端與天線之間，第一數(shù)據(jù)接口與單片機的第一數(shù)據(jù)端連接，第二數(shù)據(jù)接口與單片機的第二數(shù)據(jù)端連接。這種技術方案的閱讀器仍然存在很多問題。這種閱讀器的讀寫距離雖然較大，但是因為超高頻段工作距離遠，容易受各種噪聲源的干擾，射頻反射信號減弱，信噪比嚴重下降，所以讀寫可靠性大大降低，嚴重影響了讀寫速度和成功率。因此，需要研究設計一款高性能的RFID閱讀器，解決干擾，提高讀寫成功率，同時降低閱讀器價格，從而實現(xiàn)廣泛應用。

實用新型內容本實用新型為了解決上述技術問題，提供了一種超高頻電子標簽閱讀器，不僅適用于超高頻段，而且讀寫可靠性高，可以有效解決干擾問題，讀寫成功率高。本實用新型的技術方案如下一種超高頻電子標簽閱讀器，其特征在于包括AT89S51單片機、射頻收發(fā)器CCllOO和MAX232芯片，射頻收發(fā)器CC1100與AT89S51單片機連接，AT89S51單片機與MAX232芯片連接。所述閱讀器與PC機之間設置有Zigbee網(wǎng)絡。所述射頻收發(fā)器CCllOO是一種低成本真正單片的UHF收發(fā)器，為低功耗無線應用而設計。電路主要設計為在315、433、868和915MHZ的ISM和SRD頻率波段，也可以容易地設置為300-348MHZ、400-464MHZ和800-928MHZ的其他頻率。RF收發(fā)器集成了一個高度可配置的調制解調器。這個調制解調器支持不同的調制格式，其數(shù)據(jù)傳輸率可達500Kbps。CCllOO為數(shù)據(jù)包處理、數(shù)據(jù)緩沖、突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸、清晰信道評估、連接質量指示和電磁波激發(fā)提供廣泛的硬件支持。主要操作參數(shù)和64位傳輸/接收FIFO可通過SPI接口控制。所述AT89S51單片機是一個低功耗、高性能的CM0S8位單片機，片內含4KbytesISP的可反復擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，芯片內集成了通用8位中央處理器和ISPFlash存儲單元。所述MAX232芯片是美信(MAXM)公司專為RS-232標準串口設計的單電源電平轉換芯片，使用+5v單電源供電。包括電荷泵電路、數(shù)據(jù)轉換通道和供電電路部分。本實用新型的工作原理為MAX232芯片的傳輸距離最大為十幾米，并且必須有線連接在PC機上，這使得閱讀器的安裝很不方便，因此在閱讀器和PC之間增加了 Zigbee。Zigbee是一種短距離、低功耗的無線通信技術，其特點是近距離、低復雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本，適用于自動控制盒遠程控制領域，可以嵌入各種設備。本實用新型的工作過程如下
(1) (機的控制程序通過獻乂232芯片向AT89S51單片機發(fā)送命令；(2)AT89S51單片機通過射頻收發(fā)器CC1100向閱讀器發(fā)送命令；(3)閱讀器根據(jù)PC機的控制程序的命令對標簽進行不同的操作；(4)閱讀器把讀到的內容傳送給Zigbee中的AT89S51單片機；(5)把接收到的內容通過MAX232芯片發(fā)送回PC機的控制程序。本實用新型的有益效果如下本實用新型采用AT89S51單片機、射頻收發(fā)器CC1100和MAX232芯片，設計組成的一種新型、簡單的，價格低廉的閱讀器，成本在800元左右，不僅適用于超高頻段，而且讀寫可靠性高，可以有效解決干擾問題，讀寫成功率高。

圖I為本實用新型的電路設計原理圖圖2為本實用新型的工作原理圖其中附圖標記為1、AT89S51單片機，2、射頻收發(fā)器CC1100，3、MAX232芯片，4、PC機，5、電子標簽。
具體實施方式
如圖I所示，一種超高頻電子標簽閱讀器包括AT89S51單片機I、射頻收發(fā)器CCllOO 2和MAX232芯片3，射頻收發(fā)器CC1100 2與AT89S51單片機I連接，AT89S51單片機I與MAX232芯片3連接。所述閱讀器與PC機4之間設置有Zigbee網(wǎng)絡。所述射頻收發(fā)器CCllOO是一種低成本真正單片的UHF收發(fā)器，為低功耗無線應用而設計。電路主要設計為在315、433、868和915MHZ的ISM和SRD頻率波段，也可以容易地設置為300-348MHZ、400-464MHZ和800-928MHZ的其他頻率。RF收發(fā)器集成了一個高度可配置的調制解調器。這個調制解調器支持不同的調制格式，其數(shù)據(jù)傳輸率可達500Kbps。CCllOO為數(shù)據(jù)包處理、數(shù)據(jù)緩沖、突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸、清晰信道評估、連接質量指示和電磁波激發(fā)提供廣泛的硬件支持。主要操作參數(shù)和64位傳輸/接收FIFO可通過SPI接口控制。使用CCllOO只需要少量的外部元件，C131，C121，L121和L131形成一個平衡轉換器，用以將CCllOO上的微分RF端口轉換成單端RF信號，同時一個合適LC網(wǎng)絡一起，平衡轉換器可容易地得到RF平衡轉換器和LC網(wǎng)絡元件的值。所述AT89S51單片機是一個低功耗、高性能的CM0S8位單片機，片內含4KbytesISP的可反復擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，芯片內集成了通用8位中央處理器和ISPFlash存儲單元。所述MAX232芯片是美信(MAXM)公司專為RS-232標準串口設計的單電源電平轉換芯片，使用+5v單電源供電。包括電荷泵電路、數(shù)據(jù)轉換通道和供電電路部分。第一部分電荷泵電路，由1、2、3、4、5、6腳和4只電容構成，功能是產生+12V和-12V兩個電源，提供給RS-232串口電平的需要。第二部分數(shù)據(jù)轉換通道，由7、8、9、10、11、12、13、14腳構成兩個數(shù)據(jù)通道。TTL/CM0S數(shù)據(jù)從T1IN/T2IN輸入轉換成RS-232數(shù)據(jù)從T10UT、T20UT送到電腦DP9插頭，DP9插頭的RS-232數(shù)據(jù)從R1IN/R2IN輸入轉換成TTL/CM0S數(shù)據(jù)后從R10UT、R20UT輸出。本實用新型的工作原理為MAX232芯片的傳輸距離最大為十幾米，并且必須有線連接在PC機上，這使得閱讀器的安裝很不方便，因此在閱讀器和PC之間增加了 Zigbee。Zigbee是一種短距離、低功耗的無線通信技術，其特點是近距離、低復雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本，適用于自動控制盒遠程控制領域，可以嵌入各種設備?！け緦嵱眯滦偷墓ぷ鬟^程如下(I) PC機4的控制程序通過MAX232芯片3向AT89S51單片機I發(fā)送命令；(2) AT89S51單片機I通過射頻收發(fā)器CC1100 2向閱讀器發(fā)送命令；(3)閱讀器根據(jù)PC機4的控制程序的命令對電子標簽5進行不同的操作；(4)閱讀器把讀到的內容傳送給Zigbee中的AT89S51單片機I ;(5)AT89S51單片機I把接收到的內容通過MAX232芯片發(fā)送回PC機4的控制程序。所述閱讀器訪問標簽5的步驟如下Query啟動一個閱讀周期,并確定哪一個標簽參與該閱讀周期。Query命令含有槽計數(shù)器參數(shù)Q，收到Query命令后,參與標簽應在(O, 2Q-1)范圍內挑選一個隨機數(shù)值,并立即應答。挑選非零數(shù)值的標簽應轉換成仲裁狀態(tài)，并等待發(fā)出QueryAdjust或QueryRep命令。閱讀器和標簽可以在開放或保護狀態(tài)下無線通信。閱讀器可以通過發(fā)送Query、QueryAdjust、QueryRep 或 NAK 命令終止通信。標簽對 QueryAdjust、QueryRep 或 NAK 命令的應答所述。NAK命令使處于該閱讀器周期的標簽返回仲裁狀態(tài)，不改變其已盤標記。本實用新型運用AT89S51單片機I和射頻收發(fā)器CC1100 2設計的閱讀器參數(shù)為CCllOO發(fā)射射頻的最大發(fā)射功率為IOdBm,而現(xiàn)代閱讀器的最大發(fā)射功率為30dBm，由此得出此閱讀器發(fā)射功率比較小。根據(jù)無限信道的損耗公司Ls=IOLg (4ndf/c)2，因為閱讀距離為10米的時候路徑損耗為50db左右，發(fā)射功率為30dbm，所以閱讀器的閱讀距離估計為I米以內。
權利要求1.一種超高頻電子標簽閱讀器，其特征在于包括AT89S51單片機(I)、射頻收發(fā)器CC1100(2)和 MAX232 芯片(3)，射頻收發(fā)器 CC1100(2)與 AT89S51 單片機(I)連接，AT89S51單片機(I)與MAX232芯片(3)連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種超高頻電子標簽閱讀器，其特征在于所述閱讀器與PC機(4)之間設置有Zigbee網(wǎng)絡。
專利摘要本實用新型涉及電子標簽閱讀器，尤其是一種超高頻電子標簽閱讀器，包括AT89S51單片機、射頻收發(fā)器CC1100和MAX232芯片，射頻收發(fā)器CC1100與AT89S51單片機連接，AT89S51單片機與MAX232芯片連接，所述閱讀器與PC機之間設置有Zigbee網(wǎng)絡；本實用新型采用AT89S51單片機、射頻收發(fā)器CC1100和MAX232芯片，設計組成的一種新型、簡單的，價格低廉的閱讀器，成本在800元左右，不僅適用于超高頻段，而且讀寫可靠性高，可以有效解決干擾問題，讀寫成功率高。
文檔編號G06K17/00GK202711279SQ201220253220
公開日2013年1月30日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權日2012年5月31日
發(fā)明者張軍 申請人:四川研成通信科技有限公司