本實用新型涉及一種基于非接觸式的RFID自動讀寫器，屬于射頻設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

射頻識別技術(shù)(RFID，即Radio Frequency Identification)是一種基于雷達技術(shù)發(fā)展而來的識別技術(shù)，其主要原理是通過無線電磁波進行非接觸雙向數(shù)據(jù)通信從而獲取相關(guān)數(shù)據(jù)并實現(xiàn)目標(biāo)識別，RFID技術(shù)是微波技術(shù)、密碼學(xué)以及無線通信原理等眾多學(xué)科知識交叉的新興產(chǎn)物，其應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋了高速公路收費管理、鐵路物流運輸控制管理及工業(yè)自動化監(jiān)控等眾多領(lǐng)域。RFID系統(tǒng)按照工作頻段可以劃分為低頻(135kHz以下)、高頻 (13.56MHz)、超高頻 (860～930MHz)和微波 (2.4GHz以上)等幾類。射頻識別系統(tǒng)通常由電子標(biāo)簽(射頻標(biāo)簽)、天線和閱讀器組成。

讀卡器一般由射頻信號處理模塊、基帶信號處理模塊、控制單元以及和外部設(shè)備連接的接口模塊等組成，通過天線發(fā)射足夠功率的射頻電磁波，以激發(fā)電子標(biāo)簽并為其提供能量，對發(fā)射信號進行調(diào)制，然后將已調(diào)制的信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為電磁波傳送給標(biāo)簽，接收并解調(diào)來自電子標(biāo)簽的射頻信號。

并且，發(fā)生在讀寫器和電子標(biāo)簽之間的射頻信號的耦合類型有兩種。 (1)電感耦合。變壓器模型，通過空間高頻交變磁場實現(xiàn)耦合。（2)電磁反向散射耦合：雷達原理模型，發(fā)射出去的電磁波，碰到目標(biāo)后反射，同時攜帶回目標(biāo)信息，依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī)律。電感耦合方式一般適合于中、低頻工作的近距離射頻識別系統(tǒng)。典型的工作頻率有：125kHz、225kHz和13．56MHz。識別作用距離小于1m，典型作用距離為10～20cra。電磁反向散射耦合方式一般適合于高頻、微波工作的遠距離射頻識別系統(tǒng)。典型的工作頻率有：433MHz，915MHz，2．45GHz，5．8GHz。識別作用距離大于1m，典型作用距離為3—l0m。

盡管目前RFID用途廣泛，但是其仍然存在不足，如申請?zhí)枺?01410633295.6 申請日：2014-11-11的文件中，公開了“一種便攜式RFID藍牙讀卡器，包括儲存器、藍牙、RFID射頻識別電路、中央處理器、電源電路和USB接口，USB接口的內(nèi)端的數(shù)據(jù)傳輸線與中央處理器的有線數(shù)據(jù)傳輸端連接，USB接口的內(nèi)端的電源線與電源電路的電源輸入端連接，電源電路與中央處理器的電源輸入端連接，中央處理器的無線數(shù)據(jù)傳輸端與藍牙的內(nèi)端連接，中央處理器的儲存端與儲存器連接，中央處理器的RFID信號輸入端與RFID射頻識別電路的信號輸出端連接；本實用新型是一種基于RFID技術(shù)的便攜式巡查管理與安全執(zhí)法讀卡器，能滿足攜帶方便，實時讀取、便于操作、實時上傳信息的功能，能配合電子標(biāo)簽管理系統(tǒng)軟件使用，攜式巡查管理與安全執(zhí)法功能。

而在申請?zhí)枺?01420377110.5 申請日：2014-07-09的文件中，公開了“一種RFID讀卡器，包括射頻模塊、PC接口、存儲模塊，上述模塊與中央處理器連接；中央處理器主要控制讀寫器與標(biāo)簽的通信，并進行目標(biāo)識別；射頻模塊主要負責(zé)信號的發(fā)送、接收、調(diào)制和解調(diào)；PC接口把讀寫器獲取的標(biāo)簽數(shù)據(jù)信息傳送到PC主機，以便PC主機進行后臺數(shù)據(jù)處理操作；存儲模塊用于暫時存儲讀寫器獲取的標(biāo)簽數(shù)據(jù)；中央處理器采用MSP430F149超低功耗芯片。這種讀寫器功耗低、讀寫距離遠、成本低，有利于RFID技術(shù)的使用和推廣”。

雖然上述文獻對RFID讀卡器做出改進，使其可以讀寫距離更遠，功耗更低。但其仍然存在缺陷，現(xiàn)有的RFID讀卡器一般無法有效地對信號進行功率放大，無法實增益控制，以實現(xiàn)對射頻輸出功率的控制，使得RFID讀卡器的射頻信號不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生失真問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于非接觸式的RFID自動讀寫器，解決現(xiàn)有的RFID讀卡器一般無法有效地對信號進行功率放大，無法實增益控制，以實現(xiàn)對射頻輸出功率的控制，使得RFID讀卡器的射頻信號不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生失真問題。

本實用新型具體采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題：

一種基于非接觸式的RFID自動讀寫器，包括供電電路、天線、隔離電路、功率放大電路、編解碼電路、控制電路、串口電路，其中所述供電電路與控制電路相連；所述天線與隔離電路相連，且隔離電路與編解碼電路的第一輸入端相連；所述編解碼電路的第一輸出端分別與控制電路的輸入端相連；所述控制電路的輸出端與串口電路、編解碼電路的第二輸入端分別相連；所述編解碼電路的第二輸出端與功率放大電路的輸入端相連；所述功率放大電路的輸出端與隔離電路、天線依次相連；還包括USB接口電路和聲光控制電路，所述USB接口電路、聲光控制電路分別與控制電路相連。

進一步地，作為本實用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述功率放大電路包括兩個二極管、第一至第五電阻、第一至第三晶體管及第一電容，其中電壓輸入端分別經(jīng)兩個二極管后連接至第一電阻、第四電阻的一端；所述第一電阻的另一端分別與第一晶體管的基極、第一電容的一端相連；第一電容的另一端與第二晶體管的基極相連；所述第一和第二晶體管的集電極均接入電源端；所述第一晶體管的發(fā)射極連接第二電阻后接地；所述第二晶體管的發(fā)射極連接第三電阻后接地；第三晶體管的基極連接第二二極管，所述第四電阻的另一端接入第三晶體管集電極；所述第二晶體管的發(fā)射極連接第五電阻后接地。

進一步地，作為本實用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述功率放大電路還包括第二電容，第二電容連接于第三晶體管的基極。

進一步地，作為本實用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述功率放大電路還包括第六電阻，所述第六電阻連接于第二晶體管的發(fā)射極和接地之間。

進一步地，作為本實用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述控制電路采用MCS-51型單片機。

本實用新型采用上述技術(shù)方案，能產(chǎn)生如下技術(shù)效果：

本實用新型設(shè)計的一種基于非接觸式的RFID自動讀寫器，通過在電路中增設(shè)功率放大電路，利用簡單的電路結(jié)構(gòu)實現(xiàn)高效率的功率放大，電路結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)試方便，因而可以大大縮短開發(fā)周期。經(jīng)使用測試證明，采用上述方案設(shè)計的讀寫器，標(biāo)簽讀取速度快，誤讀、漏讀率低，具有良好的穩(wěn)定性和可靠性。因此可更好地對射頻信號的功率進行控制，使得讀寫器的功能更加完善?？梢越鉀Q現(xiàn)有的RFID讀卡器一般無法有效地對信號進行功率放大，無法實增益控制，以實現(xiàn)對射頻輸出功率的控制，使得RFID讀卡器的射頻信號不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生失真問題。

附圖說明

圖1為本實用新型基于非接觸式的RFID自動讀寫器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2位本實用新型中功率放大電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合說明書附圖對本實用新型的實施方式進行描述。

如圖1所示，本實用新型設(shè)計了一種基于非接觸式的RFID自動讀寫器，包括供電電路、天線、隔離電路、功率放大電路、編解碼電路、控制電路、串口電路，其中所述供電電路與控制電路相連；所述天線與隔離電路相連，且隔離電路與編解碼電路的第一輸入端相連；所述編解碼電路的第一輸出端與控制電路的輸入端相連；所述控制電路的輸出端與串口電路、編解碼電路的第二輸入端分別相連；所述編解碼電路的第二輸出端與功率放大電路的輸入端相連；所述功率放大電路的輸出端與隔離電路、天線依次相連；還包括USB接口電路和聲光控制電路，所述USB接口電路、聲光控制電路分別與控制電路相連。

其原理是，發(fā)送數(shù)據(jù)首先經(jīng)編解碼電路編碼和載波調(diào)制后，輸出至功率放大電路，經(jīng)功率放大電路放大的信號經(jīng)過隔離電路由天線發(fā)送出去；在天線接受到射頻信號時，首先通過隔離電路再送入至編解碼電路，所示編解碼電路進行濾波和數(shù)字化后得到數(shù)字信號輸入控制電路；控制電路對該數(shù)據(jù)處理并將處理結(jié)果存儲，及可通過串口電路將數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)串行通信。且控制電路還可以將數(shù)據(jù)經(jīng)USB接口電路實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，以及在工作過當(dāng)識別獲得射頻信號或發(fā)送射頻信號時，均可控制聲光控制電路進行聲光提示，可以便于用戶更好查看讀寫器的工作狀態(tài)。

進一步地，本實用新型給出功率放大電路的電路示意圖，如圖2所示，所述功率放大電路包括兩個二極管、第一至第五電阻、第一至第三晶體管及第一電容C1，其中電壓輸入端分別經(jīng)兩個二極管D1和D2后連接至第一電阻R1、第四電阻R4的一端；所述第一電阻R1的另一端分別與第一晶體管Q1的基極、第一電容C1的一端相連；第一電容C1的另一端與第二晶體管Q2的基極相連；所述第一和第二晶體管的集電極均接入電源端；所述第一晶體管Q1的發(fā)射極連接第二電阻R2后接地；所述第二晶體管Q2的發(fā)射極連接第三電阻R3后接地；第三晶體管Q3的基極連接第二二極管D2，所述第四電阻R4的另一端接入第三晶體管Q3集電極；所述第二晶體管Q2的發(fā)射極連接第五電阻R5后接地。

以及，電路中，所述功率放大電路還包括第二電容C2，第二電容C2連接于第三晶體管Q3的基極。

所述功率放大電路還包括第六電阻R6，所述第六電阻R6連接于第二晶體管Q2的發(fā)射極和接地之間。

并且，本實用新型所述控制電路采用MCS-51型單片機，具備6位數(shù)據(jù)指針、布爾代數(shù)運算等指令，以及串行通信能力。采用雙列直插式DIP，內(nèi)有128個RAM單元及4K的ROM，具備更高的響應(yīng)速度和處理性能。

綜上，本實用新型設(shè)計的一種基于非接觸式的RFID自動讀寫器，通過在電路中增設(shè)功率放大電路，利用簡單的電路結(jié)構(gòu)實現(xiàn)高效率的功率放大，電路結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)試方便，因而可以大大縮短開發(fā)周期。經(jīng)使用測試證明，采用上述方案設(shè)計的讀寫器，標(biāo)簽讀取速度快，誤讀、漏讀率低，具有良好的穩(wěn)定性和可靠性。

上面結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式作了詳細說明，但是本實用新型并不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下做出各種變化。