一種電子標簽識讀終端的研究與設計
3.1功能分析
根據上述識讀終端與無源電子標簽作用過程.識讀終端應實現以下功能:1.發射射頻信號。信號頻率應等于電子標簽接收回路的諧振頻率,信號有足夠的強度.以啟動電子標簽工作并滿足對作用距離的要求。2.接收電子標簽發射的射頻信號,并解調出其中的數據。3.數據解碼及后續處理。終端硬件系統實現前2項功能,第3項功能由識讀終端軟件系統實現。
3.2射頻接口電路設計與實現
射頻接口電路實現啟動電子標簽和信號解調。系統采用RFID專用無線基站芯片EM4095設計了電子標簽與識讀終端主控模塊之間的射頻接口電路。EM4095功能原理見圖2。
EM4095兼容多種傳輸協議(如EM4OOX、EM4150等),利用內部鎖相環PLL就可得到與天線適合的諧振頻率,而不需外接晶振,工作頻率100kHz一150kHz,具有睡眠模式,與微控制器的接口簡單,采用調幅同步解調技術,工作電壓5V。芯片T作受輸入信號SHD和MOD控制。MOD=0時。芯片工作于只讀模式。
SHD=I時,為睡眠模式。芯片供電之后,SHD應先為高電平,以對芯片進行初始化,然后再接低電平,芯片即發射射頻信號;同時。解調模塊將天線上AM信號中攜帶的數字信號取出,并由DEMOD— 0UT端輸出。RDY/CLK端向微控制器提供芯片內部的狀態以及與發射信號同步的參考時鐘。SHD=I時,RDY/CLK端輸出低電平;SHD由高電平變為低電平后,經過約35ms,RDY/CLK端輸出同步時鐘信號,該參考時鐘信號的出現表示發射模塊和接收模塊已經啟動。通過查詢RDY/CLK端信號狀態,微控制器即可確定從DEMOD—OUT端接收數據的時刻。
鎖相環PLL、天線驅動器、調制器組成射頻信號發送模塊。其中PLL由環路濾波器、相位比較器、壓控制振蕩器組成。天線線圈接收的信號通過耦合電容輸入DEMOD IN端,該信號與天線驅動器的輸入信號由相位比較器進行相位比較,形成與相位差對應的電壓,作為壓控振蕩器的控制信號,最終實現對天線發射信號頻率的鎖定。
接收模塊由采樣保持器、濾波器、比較器組成。DE—MOD IN端輸入的AM信號在VCO輸出信號的同步控制下被采樣,采樣輸出信號由端腳CDEC外接的電容隔離直和帶通濾波采樣(消除輸出中的載頻成分、高頻和低頻噪聲)后,經異步比較得到對應的數字信號。
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