專利名稱：一種近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)的制作方法
一種近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)本發(fā)明涉及近距離射頻識(shí)別技術(shù)，尤其涉及一種近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)。傳統(tǒng)近距離射頻識(shí)別系統(tǒng)中的電子標(biāo)簽一般是無(wú)源的，常用的頻率有125KHZ和13. 56MHz。電子標(biāo)簽通過(guò)讀寫器發(fā)射的載波獲取能量并工作，讀寫器發(fā)射功率一般超過(guò)50毫瓦，識(shí)別距離一般在10厘米以內(nèi)。也有能 識(shí)別到I米以上的，但要求讀寫器發(fā)射功率達(dá)到I瓦，并使用大型環(huán)形天線?，F(xiàn)有的近距離射頻識(shí)別系統(tǒng)中，電子標(biāo)簽不帶電源，依靠讀寫器發(fā)射的電磁波獲取能量，這就需要讀寫器的功率比較大，使用電池供電的讀寫器一般只能工作數(shù)天就必須更換電池或充電。在一些要求讀寫器由電池供電，而不能進(jìn)行電池更換或充電操作的工作條件下，現(xiàn)有無(wú)源射頻識(shí)別系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)應(yīng)用要求。而要求識(shí)別距離在幾十厘米的情況下，傳統(tǒng)的讀寫器無(wú)法滿足小型便攜的應(yīng)用需求，功耗也更大。本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)，能夠使讀寫器和電子標(biāo)簽在不更換電池或充電的情況下，能連續(xù)工作較長(zhǎng)時(shí)間，而且，讀寫器和電子標(biāo)簽體積足夠小，通信距離足夠遠(yuǎn)。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)，包括電子標(biāo)簽和讀寫器，電子標(biāo)簽和讀寫器包括各自的電源，電子標(biāo)簽處于被動(dòng)工作模式，即平時(shí)處于休眠模式，在休眠模式下，電子標(biāo)簽的接收電路工作，電子標(biāo)簽的微控制器處于掛起狀態(tài)；當(dāng)與讀寫器靠近，電子標(biāo)簽接收電路收到讀寫器發(fā)送的調(diào)幅信號(hào)時(shí)，將電子標(biāo)簽的微控制器喚醒；喚醒的電子標(biāo)簽的微控制器接收讀寫器發(fā)送的命令碼，電子標(biāo)簽的微控制器接收命令碼后，通過(guò)調(diào)節(jié)接收電路天線的阻抗改變天線的耦合系數(shù)，給讀寫器返回?cái)?shù)據(jù)；讀寫器處于間歇工作狀態(tài)，即以一定的時(shí)間間隔去尋卡，尋卡結(jié)束后進(jìn)入休眠狀態(tài)。以上所述的近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)，所述的電子標(biāo)簽包括反向調(diào)制電路，電子標(biāo)簽的接收電路包括檢波電路、放大電路和所述的天線，電子標(biāo)簽的微控制器協(xié)調(diào)電子標(biāo)簽整個(gè)電路的工作，處理和讀寫器之間的通信協(xié)議；電子標(biāo)簽的天線通過(guò)電磁耦合的方式從讀寫器接收信號(hào)；檢波電路將天線接收的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行檢波，分離出基帶信號(hào)；放大電路將基帶信號(hào)進(jìn)行放大，輸送到微控制器；反向調(diào)制電路由微控制器控制，通過(guò)改變天線的阻抗參數(shù)，形成反向調(diào)制，發(fā)送標(biāo)簽的信息。以上所述的近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)，所述的反向調(diào)制電路包括調(diào)制電阻，電子標(biāo)簽天線的一端接電子標(biāo)簽的檢波電路，另一端接調(diào)制電阻的一端，調(diào)制電阻的另一端接電子標(biāo)簽微控制器的反向調(diào)制電路控制腳。
以上所述的近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)，所述的放大電路包括低通濾波電路、第一放大電路和第二放大電路，低通濾波電路的輸出端接第一放大電路的輸入端，第一放大電路的輸出端接第二放大電路的輸入端，第二放大電路的輸出端接微控制器；所述的檢波電路包括第一電阻、第二電阻、第一二極管和第二二極管，第一二極管的陽(yáng)極通過(guò)第一電阻接電子標(biāo)簽的電源，第一二極管的陰極接第二二極管的陽(yáng)極，第二二極管的陰極通過(guò)第二電阻接地；電子標(biāo)簽天線的信號(hào)輸出端接第二二極管的陽(yáng)極，低通濾波電路的輸入端接第二二極管的陰極。以上所述的近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)，所述的第一放大電路由運(yùn)算放大器及其外圍電路組成，所述運(yùn)算放大器的工作電流小于2微安；所述的第二放大電路是三極管放大電路，三極管放大電路包括第一直流偏置電阻和第二直流偏置電阻串聯(lián)組成的直流偏置電路，直流偏置電路的一端接電子標(biāo)簽的電源，另一端接地；三極管放大電路三極管的基極接第一直流偏置電阻和第二直流偏置電阻的連接點(diǎn)，第一直流偏置電阻的阻值和第二直流偏置電阻阻值都大于I兆歐。以上所述的近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)，電子標(biāo)簽的工作流程如下 I)電子標(biāo)簽的微控制器上電后，配置與電子標(biāo)簽放大電路連接的引腳為外部中斷喚醒源，然后進(jìn)入休眠模式；2)讀寫器發(fā)送的信號(hào)耦合到電子標(biāo)簽的天線上，經(jīng)過(guò)電子標(biāo)簽的檢波電路和放大電路后，首先在電子標(biāo)簽的微控制器中斷腳上形成一個(gè)由高到低的電平變化，將電子標(biāo)簽的微控制器喚醒；3)電子標(biāo)簽的微控制器被喚醒后，接收中斷腳上收到的信號(hào)，接收完畢后給予應(yīng)答;4)電子標(biāo)簽的微控制器通過(guò)調(diào)節(jié)本身與反向調(diào)制電路連接引腳上高低電平的變化，改變電子標(biāo)簽天線的阻抗，從而形成和讀寫器天線不同的耦合系數(shù)，使讀寫器可以由此而接收標(biāo)簽應(yīng)答的信息。以上所述的近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)，所述的讀寫器包括微控制器、天線、檢波電路和放大電路，讀寫器的微控制器的I個(gè)引腳產(chǎn)生與天線諧振頻率相同的方波信號(hào)，這I方波信號(hào)輸送到天線，形成載波信號(hào)；讀寫器通過(guò)控制載波信號(hào)的有無(wú)來(lái)形成要傳輸?shù)亩M(jìn)制信息數(shù)據(jù)，供電子標(biāo)簽接收。以上所述的近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)，所述的讀寫器包括無(wú)線傳輸電路和振動(dòng)傳感電路，無(wú)線傳輸電路將讀寫器讀到的標(biāo)簽信息通過(guò)無(wú)線的方式傳輸出去；振動(dòng)傳感電路接讀寫器的微控制器，為讀寫器的微控制器提供喚醒信號(hào)。以上所述的近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)，讀寫器的天線一端接地，另一端除接檢波電路外，還通過(guò)耦合電容接收微控制器輸出的方波信號(hào)。以上所述的近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)，讀寫器的工作流程如下I)讀寫器的微控制器上電后，配置與振動(dòng)傳感電路連接的引腳為外部中斷喚醒源，然后進(jìn)入休眠狀態(tài)；2)讀寫器的微控制器的喚醒方式包括，以固定的時(shí)間間隔定時(shí)喚醒和通過(guò)振動(dòng)傳感電路采集的外部突變信號(hào)喚醒；3)被喚醒的讀寫器微控制器首先發(fā)送載波信號(hào)，然后發(fā)送帶數(shù)據(jù)信息的開關(guān)調(diào)制信號(hào);4)數(shù)據(jù)發(fā)送完成后，讀寫器的微控制器接收讀寫器的放大電路輸出的標(biāo)簽信號(hào)；接收到正確的標(biāo)簽數(shù)據(jù)后,開啟無(wú)線傳輸電路,通過(guò)無(wú)線傳輸電路將標(biāo)簽數(shù)據(jù)傳輸出去；5)讀寫器的微控制器關(guān)閉無(wú)線傳輸電路，重新進(jìn)入到休眠狀態(tài)。本發(fā)明近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)的讀寫器和標(biāo)簽讀寫器和電子標(biāo)簽體積較小，通信距離較遠(yuǎn)，在不 更換電池或充電的情況下，能連續(xù)工作較長(zhǎng)的時(shí)間。下面結(jié)合附圖
和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。圖I是本發(fā)明近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)實(shí)施例電子標(biāo)簽的原理框圖。圖2是本發(fā)明近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)實(shí)施例讀寫器的原理框圖。圖3是本發(fā)明近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)實(shí)施例電子標(biāo)簽微控制器及外圍電路接線圖。圖4是本發(fā)明近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)實(shí)施例電子標(biāo)簽前端電路原理圖。圖5是本發(fā)明近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)實(shí)施例讀寫器微控制器及外圍電路接線圖。圖6是本發(fā)明近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)實(shí)施例讀寫器無(wú)線傳輸電路原理圖。圖7是本發(fā)明近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)實(shí)施例讀寫器前端電路原理圖。本發(fā)明近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)實(shí)施例的電子標(biāo)簽的原理如圖I、圖3和圖4所
/Jn o如圖I所示，電子標(biāo)簽包括微控制器、天線、檢波電路、放大電路、反向調(diào)制電路和電池。其中，微控制器協(xié)調(diào)整個(gè)電路的工作，處理和讀寫器之間的通信協(xié)議；天線通過(guò)電磁耦合的方式從讀寫器接收信號(hào)；檢波電路將天線接收的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行檢波，分離出基帶信號(hào)；放大電路將基帶信號(hào)進(jìn)行放大，輸送到微控制器；反向調(diào)制電路由微控制器控制，通過(guò)改變天線的阻抗參數(shù)，來(lái)形成反向調(diào)制，發(fā)送標(biāo)簽的信息。圖3所示是電子標(biāo)簽的微控制器電路，微控制器U2采用低功耗的單片機(jī)STML101XX。微控制器的18、19兩個(gè)引腳分別接反向調(diào)制電路的電阻R14和R18，電阻R14和R18再通過(guò)電阻R20接到天線上，微控制器U2通過(guò)引腳18、19上的高低電平變化調(diào)節(jié)天線的阻抗，形成和讀寫器天線的不同耦合系數(shù)，完成對(duì)讀寫器的反向調(diào)制。微控制器通過(guò)第10引腳接收天線傳來(lái)的數(shù)據(jù)。圖4是電子標(biāo)簽的模擬前端電路，包括天線、檢波電路、第一級(jí)放大電路、第二級(jí)放大電路。天線由線圈LI和匹配電容C1、C4組成，諧振頻率為125KHZ。D2是一個(gè)復(fù)合管(采用復(fù)合管BAV99)，封裝了兩個(gè)二極管，其中一個(gè)通過(guò)電阻Rl連接到電源，另一二極管做檢波用，輸出接低通濾波電路。如圖4所示，天線一端通過(guò)隔直電容C12與雙二極管D2的第3腳連接，另一端接微控制器的反向調(diào)制輸出端MATCH_C0NTR0L。雙二極管D2第I腳通過(guò)電阻Rl接電源，電阻Rl與接地的電阻R2之間形成一個(gè)直流電壓，為后面的運(yùn)算放大器單電源供電提供了直
流偏置點(diǎn)。雙二極管D2的第2腳接電容C3、電阻R4、電容C5形成的低通濾波電路，低通濾波的輸出端接由運(yùn)算放大器Ul及其外圍電路組成的第一級(jí)放大電路。低功耗運(yùn)算放大器Ul采用微功耗運(yùn)算放大器AD8500，其工作電流小于2微安。雙二極管Dl起保護(hù)作用，防止接收電壓過(guò)高燒壞放大電路。信號(hào)通過(guò)第一級(jí)放大電路放大后經(jīng)過(guò)隔置電容CS輸入到由三極管Ql及其外圍電路組成的第二級(jí)放大電路，三極管的直流偏置電阻R8和R9需取I兆歐以上的值，保證電路的低功耗。第二級(jí)放大電路輸出端接微控制器U2的中斷腳(第10引腳)。電子標(biāo)簽采用CR2032紐扣電池作為電源供電，其平均工作電流小于5微安。
電子標(biāo)簽的工作流程如下微控制器上電后，配置第10引腳(中斷腳DATA)為外部中斷喚醒源，然后進(jìn)入休眠模式；讀寫器發(fā)送的信號(hào)耦合到天線上，經(jīng)過(guò)檢波放大電路后，首先在微控制器第10引腳上形成一個(gè)由高到低的電平變化，這一電平變化將微控制器喚醒；微控制器被喚醒后，接收第10引腳(中斷腳DATA)上收到的信號(hào)，接收完畢后給予應(yīng)答；微控制器通過(guò)調(diào)節(jié)18和/或19引腳上高低電平的變化，改變標(biāo)簽天線的阻抗，從而形成和讀寫器天線不同的耦合系數(shù)，形成高低電壓的變化，讀寫器可以由此而接收標(biāo)簽應(yīng)答的信息。當(dāng)微控制器的18和19腳接地電平時(shí)，電阻R14和R18相當(dāng)于接地，其電阻和天線形成匹配，當(dāng)18和19腳配置為開漏輸出高電平時(shí)，微控制器R14和R18相當(dāng)于懸空，天線也失去了匹配電阻。18和19腳也可以只用一個(gè)。本發(fā)明近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)實(shí)施例的讀寫器如圖5、圖6和圖7所示。讀寫器包括微控制器U3、天線、檢波電路、放大電路、電池、無(wú)線傳輸電路和傳感電路。如圖2所示。讀寫器的微控制器的一個(gè)引腳產(chǎn)生一個(gè)與天線諧振頻率相同的方波信號(hào)，這一信號(hào)輸送到天線，形成載波信號(hào)；讀寫器通過(guò)控制載波信號(hào)的有無(wú)來(lái)形成要傳輸?shù)亩M(jìn)制信息數(shù)據(jù)，供電子標(biāo)簽接收；(微控制器開啟方波信號(hào)輸出定義為二進(jìn)制數(shù)1，關(guān)閉方波信號(hào)輸出定義為二進(jìn)制數(shù)0，把二進(jìn)制序列按一定的速率發(fā)送出去)。讀寫器的檢波電 路和放大電路與電子標(biāo)簽相應(yīng)的電路相同；無(wú)線傳輸電路可以將讀寫器讀到的標(biāo)簽信息通過(guò)無(wú)線的方式傳輸給主機(jī)；傳感器電路可以為讀寫器提供喚醒信號(hào)。圖5是讀寫器微控制器電路，微控制器采用低功耗的單片機(jī)STML101XX。微控制器第2腳輸出125KHZ方波信號(hào)，通過(guò)方波信號(hào)的間斷有無(wú)來(lái)形成開關(guān)調(diào)制信號(hào)；第10腳用作數(shù)據(jù)接收腳。微控制器第11腳接振動(dòng)傳感器SI，當(dāng)讀寫器被操作員拿起使用時(shí)，SI觸發(fā)微控制器開始工作。微控制器第13、14、15、16、17、18腳接無(wú)線傳輸電路。圖6是讀寫器無(wú)線傳輸電路的原理圖，無(wú)線傳輸電路由2. 4GHz無(wú)線收發(fā)芯片Nrf24L01及其外圍電路組成，本實(shí)施例中，無(wú)線傳輸電路采用2. 4GHz平面倒F天線。圖7是讀寫器的模擬前端電路，包括天線、檢波電路、第一級(jí)放大電路和第二級(jí)放大電路。讀寫器的模擬前端電路和電子標(biāo)簽的模擬前端電路類似，不同點(diǎn)在于，讀寫器的天線一端接地，另一端除接檢波電路外，還通過(guò)耦合電容C15接微控制器的125KHz輸出信號(hào)。讀寫器的工作流程如下I.微控制器上電，配置第11引腳為外部中斷喚醒源，并配置為內(nèi)部上拉，然后進(jìn)入休眠狀態(tài)；2.采用兩種方式將微控制器喚醒一種是以固定的時(shí)間間隔定時(shí)喚醒；另一種是通過(guò)振動(dòng)傳感器采集的外部突變信號(hào)喚醒，當(dāng)操作員拿起讀寫器時(shí)，振動(dòng)傳感器SI接通到地，形成低電平觸發(fā)，喚醒微控制器；3.被喚醒的微控制器首先發(fā)2毫秒載波信號(hào)，然后發(fā)送帶數(shù)據(jù)信息的開關(guān)調(diào)制信號(hào);4.數(shù)據(jù)發(fā)送完成后，微控制器接收放大電路輸出的標(biāo)簽信號(hào)；
5.如果接收到正確的標(biāo)簽數(shù)據(jù)，讀寫器開啟Nrf24L01，通過(guò)無(wú)線傳輸電路將標(biāo)簽數(shù)據(jù)傳輸出去；6.微控制器關(guān)閉無(wú)線傳輸電路，重新進(jìn)入到休眠狀態(tài)。本發(fā)明可以用在自助加油站的扣費(fèi)系統(tǒng)中，例如將讀寫器安裝在加油站的油槍噴嘴上，電子標(biāo)簽安裝在汽車油箱口附近。當(dāng)噴嘴伸進(jìn)油箱時(shí)，讀寫器讀到電子標(biāo)簽序列號(hào)，將序列號(hào)通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)胶笈_(tái)系統(tǒng)可以進(jìn)行對(duì)應(yīng)的扣費(fèi)操作。本發(fā)明近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)以上實(shí)施例的電子標(biāo)簽和讀寫器都具有低功耗工作特性，電子標(biāo)簽靜態(tài)工作電流不超過(guò)5 u A，讀寫器靜態(tài)電流不超過(guò)10 y A。。電子標(biāo)簽采用200mAH的紐扣電池供電時(shí)，電池可使用5年以上，讀寫器采用2000mAH的鋰電池供電時(shí)，電池可使用3年以上；電子標(biāo)簽直徑可做到30mm以內(nèi)，厚度不超過(guò)10mm，方便安裝。讀寫器體積小于30mmX50mmX20mm,通信距離能達(dá)到200mm以上；通過(guò)無(wú)線傳輸數(shù)據(jù),可以方便的安裝在各種前端采集環(huán)境中?，F(xiàn)有有源RFID系統(tǒng)一般是長(zhǎng)距離應(yīng)用，采用超高頻或微波頻段。本發(fā)明采用的是低頻或高頻頻率，電磁耦合通信方式，和現(xiàn)有有源RFID系統(tǒng)相比，本發(fā)明具有距離可控，穿透性好的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)，包括電子標(biāo)簽和讀寫器，電子標(biāo)簽和讀寫器包括各自的電源，其特征在于，電子標(biāo)簽處于被動(dòng)工作模式，即平時(shí)處于休眠模式，在休眠模式下，電子標(biāo)簽的接收電路工作，電子標(biāo)簽的微控制器處于掛起狀態(tài)；當(dāng)與讀寫器靠近，電子標(biāo)簽接收電路收到讀寫器發(fā)送的調(diào)幅信號(hào)時(shí)，將電子標(biāo)簽的微控制器喚醒；喚醒的電子標(biāo)簽的微控制器接收讀寫器發(fā)送的命令碼，電子標(biāo)簽的微控制器接收命令碼后，通過(guò)調(diào)節(jié)接收電路天線的阻抗改變天線的耦合系數(shù)，給讀寫器返回?cái)?shù)據(jù)； 讀寫器處于間歇工作狀態(tài)，即以一定的時(shí)間間隔去尋卡，尋卡結(jié)束后進(jìn)入休眠狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述的電子標(biāo)簽包括反向調(diào)制電路，電子標(biāo)簽的接收電路包括檢波電路、放大電路和所述的天線，電子標(biāo)簽的微控制器協(xié)調(diào)電子標(biāo)簽整個(gè)電路的工作，處理和讀寫器之間的通信協(xié)議；電子標(biāo)簽的天線通過(guò)電磁耦合的方式從讀寫器接收信號(hào)；檢波電路將天線接收的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行檢波，分離出基帶信號(hào)；放大電路將基帶信號(hào)進(jìn)行放大，輸送到微控制器；反向調(diào)制電路由微控制器控制，通過(guò)改變天線的阻抗參數(shù)，形成反向調(diào)制，發(fā)送標(biāo)簽的信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述的反向調(diào)制電路包括調(diào)制電阻，電子標(biāo)簽天線的一端接電子標(biāo)簽的檢波電路，另一端接調(diào)制電阻的一端，調(diào)制電阻的另一端接電子標(biāo)簽微控制器的反向調(diào)制電路控制腳。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述的放大電路包括低通濾波電路、第一放大電路和第二放大電路，低通濾波電路的輸出端接第一放大電路的輸入端，第一放大電路的輸出端接第二放大電路的輸入端，第二放大電路的輸出端接微控制器；所述的檢波電路包括第一電阻、第二電阻、第一二極管和第二二極管，第一二極管的陽(yáng)極通過(guò)第一電阻接電子標(biāo)簽的電源，第一二極管的陰極接第二二極管的陽(yáng)極，第二二極管的陰極通過(guò)第二電阻接地；電子標(biāo)簽天線的信號(hào)輸出端接第二二極管的陽(yáng)極，低通濾波電路的輸入端接第二二極管的陰極。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述的第一放大電路由運(yùn)算放大器及其外圍電路組成，所述運(yùn)算放大器的工作電流小于2微安；所述的第二放大電路是三極管放大電路，三極管放大電路包括第一直流偏置電阻和第二直流偏置電阻串聯(lián)組成的直流偏置電路，直流偏置電路的一端接電子標(biāo)簽的電源，另一端接地；三極管放大電路三極管的基極接第一直流偏置電阻和第二直流偏置電阻的連接點(diǎn)，第一直流偏置電阻的阻值和第二直流偏置電阻阻值都大于I兆歐。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于， 1)電子標(biāo)簽的微控制器上電后，配置與電子標(biāo)簽放大電路連接的引腳為外部中斷喚醒源，然后進(jìn)入休眠模式； 2)讀寫器發(fā)送的信號(hào)耦合到電子標(biāo)簽的天線上，經(jīng)過(guò)電子標(biāo)簽的檢波電路和放大電路后，首先在電子標(biāo)簽的微控制器中斷腳上形成一個(gè)由高到低的電平變化，將電子標(biāo)簽的微控制器喚醒； 3)電子標(biāo)簽的微控制器被喚醒后，接收中斷腳上收到的信號(hào)，接收完畢后給予應(yīng)答； 4)電子標(biāo)簽的微控制器通過(guò)調(diào)節(jié)本身與反向調(diào)制電路連接引腳上高低電平的變化，改變電子標(biāo)簽天線的阻抗，從而形成和讀寫器天線不同的耦合系數(shù)，使讀寫器可以由此而接收標(biāo)簽應(yīng)答的信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述的讀寫器包括微控制器、天線、檢波電路和放大電路，讀寫器的微控制器的I個(gè)引腳產(chǎn)生與天線諧振頻率相同的方波信號(hào)，這I方波信號(hào)輸送到天線，形成載波信號(hào)；讀寫器通過(guò)控制載波信號(hào)的有無(wú)來(lái)形成要傳輸?shù)亩M(jìn)制信息數(shù)據(jù)，供電子標(biāo)簽接收。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述的讀寫器包括無(wú)線傳輸電路和振動(dòng)傳感電路，無(wú)線傳輸電路將讀寫器讀到的標(biāo)簽信息通過(guò)無(wú)線的方式傳輸出去；振動(dòng)傳感電路接讀寫器的微控制器，為讀寫器的微控制器提供喚醒信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，讀寫器的天線一端接地，另一端除接檢波電路外，還通過(guò)耦合電容接收微控制器輸出的方波信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于， 1)讀寫器的微控制器上電后，配置與振動(dòng)傳感電路連接的引腳為外部中斷喚醒源，然后進(jìn)入休眠狀態(tài)； 2)讀寫器的微控制器的喚醒方式包括，以固定的時(shí)間間隔定時(shí)喚醒和通過(guò)振動(dòng)傳感電路采集的外部突變信號(hào)喚醒； 3)被喚醒的讀寫器微控制器首先發(fā)送載波信號(hào)，然后發(fā)送帶數(shù)據(jù)信息的開關(guān)調(diào)制信號(hào); 4)數(shù)據(jù)發(fā)送完成后，讀寫器的微控制器接收讀寫器的放大電路輸出的標(biāo)簽信號(hào)；接收到正確的標(biāo)簽數(shù)據(jù)后，開啟無(wú)線傳輸電路，通過(guò)無(wú)線傳輸電路將標(biāo)簽數(shù)據(jù)傳輸出去； 5)讀寫器的微控制器關(guān)閉無(wú)線傳輸電路，重新進(jìn)入到休眠狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種近距離有源射頻識(shí)別系統(tǒng)，包括電子標(biāo)簽和讀寫器，電子標(biāo)簽處于被動(dòng)工作模式，在休眠模式下，電子標(biāo)簽的微控制器處于掛起狀態(tài)；當(dāng)與讀寫器靠近，電子標(biāo)簽接收電路收到讀寫器發(fā)送的調(diào)幅信號(hào)時(shí)，將電子標(biāo)簽的微控制器喚醒；喚醒的電子標(biāo)簽的微控制器接收讀寫器發(fā)送的命令碼，電子標(biāo)簽的微控制器接收命令碼后，通過(guò)調(diào)節(jié)接收電路天線的阻抗改變天線的耦合系數(shù)，給讀寫器返回?cái)?shù)據(jù)；讀寫器處于間歇工作狀態(tài)，即以一定的時(shí)間間隔去尋卡，尋卡結(jié)束后進(jìn)入休眠狀態(tài)。本發(fā)明的讀寫器和標(biāo)簽讀寫器和電子標(biāo)簽體積較小，通信距離較遠(yuǎn)，在不更換電池或充電的情況下，能連續(xù)工作較長(zhǎng)的時(shí)間。
文檔編號(hào)G06K17/00GK102663456SQ201210022219
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月1日
發(fā)明者李榮海, 羅家立, 高軍 申請(qǐng)人:深圳市華士精成科技有限公司