專利名稱：一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的多標(biāo)準(zhǔn)rfid識(shí)別器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的多標(biāo)準(zhǔn)RFID識(shí)別器。
背景技術(shù)：
物聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)前在國際上備受關(guān)注的、涉及多學(xué)科高度交叉、知識(shí)高度集成的前沿 熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。傳感器技術(shù)、微機(jī)電系統(tǒng)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)和無線通信等技術(shù)的進(jìn)步，推動(dòng)了物聯(lián) 網(wǎng)的產(chǎn)生和發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展了人們信息獲取能力，將客觀世界的物理信息同傳輸網(wǎng)絡(luò)連 接在一起，在下一代網(wǎng)絡(luò)中將為人們提供最直接、最有效、最真實(shí)的信息。物聯(lián)網(wǎng)能夠獲取 客觀物理信息，具有十分廣闊的應(yīng)用前景，能應(yīng)用于軍事國防、工農(nóng)業(yè)控制、城市管理、生物 醫(yī)療、環(huán)境檢測(cè)、搶險(xiǎn)救災(zāi)、危險(xiǎn)區(qū)域遠(yuǎn)程控制等領(lǐng)域，已經(jīng)引起了許多國家學(xué)術(shù)界和工業(yè) 界的高度重視，被認(rèn)為是對(duì)21世紀(jì)產(chǎn)生巨大影響力的技術(shù)之一。物聯(lián)網(wǎng)感知層主要采用RFID技術(shù)，嵌入了 RFID芯片的物品不僅能方便地被物品 主人所感知、定位、追蹤，同時(shí)其他人也能進(jìn)行感知、定位、追蹤。并且被感知的信息通過無 線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行傳輸，因此，本使用新型提出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的多標(biāo)準(zhǔn)RFID識(shí)別 器，此設(shè)備可以實(shí)時(shí)自動(dòng)識(shí)別物品的RFID電子標(biāo)簽內(nèi)信息，具有識(shí)別可靠性高，信息處理 能力強(qiáng)，功耗小，保密性強(qiáng)。再結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的信息傳輸，可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的信息應(yīng)用， 本實(shí)用新型的應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛，對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的多標(biāo)準(zhǔn)RFID識(shí)別器，本識(shí)別 器可以實(shí)時(shí)自動(dòng)識(shí)別物品的RFID電子標(biāo)簽內(nèi)信息，具有識(shí)別可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、成 本低廉和體積小巧的特點(diǎn)，可識(shí)別IS015693，14443A, 14443B多種協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的電子標(biāo)簽。本實(shí)用新型為了達(dá)到上述目的，采用如下的技術(shù)方案提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 的多標(biāo)準(zhǔn)RFID識(shí)別器，由USB轉(zhuǎn)串口單元、RFID射頻識(shí)別控制單元和RFID讀頭前端單元組 成，所述的USB轉(zhuǎn)串口單元的芯片采用FT232RL，RFID射頻識(shí)別控制單元采用MSP430F2370 芯片，RFID讀頭前端單元采用TRF7960芯片；所述的USB轉(zhuǎn)串口單元與RFID射頻識(shí)別控 制單元組成雙向電連接，RFID射頻識(shí)別控制單元與RFID讀頭前端單元組成雙向電連接。本實(shí)用新型所述USB轉(zhuǎn)串口單元與RFID射頻識(shí)別控制單元組成雙向電連接，USB 轉(zhuǎn)串口單元的USB第1引腳VUSB通過電感L3同時(shí)與FT232RL的第4引腳VCI0，第 20引腳VCC，第19引腳RESET#連接；USB的第2引腳D-與FT232RL的第16引腳USBDM連 接；USB的第3引腳D+與FT232RL的第15引腳USBDP連接；USB的第4引腳GND接地；同 時(shí)USB的第1引腳，第2引腳，第3引腳分別通過電容C27，C26，C25接地；FT232RL的第 17引腳3V0UT通過電容C28接地，第7引腳GND, H 18引腳GND，第21引腳GND，第25引腳 AGND，第26引腳TEST均接地；USB轉(zhuǎn)串口單元的FT232RL的第1引腳TXD與RFID射頻識(shí)別控制單元MSP430F2370 的第 23 引腳 UCA0RXD 連接，第 5 引腳 RXD 與 MSP430F2370 的第 22 引腳 UCA0TXD連接。本實(shí)用新型所述RFID射頻識(shí)別控制單元與RFID讀頭前端單元組成雙向電連接， RFID射頻識(shí)別控制單元MSP430F2370的第1引腳DVCC，第40引腳AVCC同時(shí)接+3V的電源； LEDO，LEDl，LED2，LED3 的正極均接 +3V 的電源，MSP430F2370 的第 11 引腳 Pl. 7，第 10 引 腳 Pl. 6，第 9 引腳 Pl. 5，第 8 引腳 1. 4 分別通過電阻 R9，R10，Rll，R12 與 LEDO，LEDl，LED2， LED3連接；RFID射頻識(shí)別控制單元MSP430F2370的第4引腳Pl. 0/TACLK，第2引腳XIN/P2. 6， 第21引腳P3. 3，第19引腳P3. 1，第20引腳P3. 2，第18引腳P3. 0分別與RFID讀頭前端單 元的TRF7960的第28引腳EN，第27引腳SYS_CLK，第26引腳DATA_CLK，第24引腳1/0_7， 第23引腳1/0_6，第21引腳1/0_4連接；MSP430F2370的第14引腳P2. 2，第13引腳P2. 1， 第12引腳P2. 0分別通過R6，R7，R8與TRF7960的第12引腳ΑΑΚ/00Κ,第13引腳TRQ,第 14引腳MOD連接；RFID讀頭前端單元的TRF7960芯片的第19引腳1/0_2通過R3與第16引腳VDD_ I/O連接，第18引腳1/0_1通過R4與第16引腳連接，同時(shí)通過R5接地，第17引腳1/0_0 接地；TRF7960的第1引腳VDD_A分別通過電容C1，C2接地，第2引腳VIN接+5V同時(shí)分別 通過電容C3，C4接地，第3引腳VDD_RF和第4引腳VDD_PA連接同時(shí)分別通過電容C5，C6 接地。第5引腳TX_0UT分別通過電容C7，C8與Ll連接，第8引腳RX_mi通過電容C9與 Ll接地，通過ClO接地；電感Ll通過電容Cll，C12接地，TRF7960的第9引腳RX_IN2通過 電容C24接地，通過C23與L2連接，通過電容C14，C15接地，通過電阻Rl與電容C16，C17 與R2連接，R2的兩端分別與電容C18連接，通過循環(huán)天線連接兩端；TRF7960的第25引腳 接+5V電源，第31引腳0SC_IN接晶振的第1引腳，同時(shí)通過電容C22接地，第30引腳0SC_ OUT接晶振的第2引腳，同時(shí)通過電容C21接地；TRF7960的第10引腳VSS接地，第11引腳 BAND_GAP分別通過電容C20，C19接地，第29引腳VSS_D接地。本實(shí)用新型一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的多標(biāo)準(zhǔn)RFID識(shí)別器具有以下優(yōu)點(diǎn)1.本實(shí)用新型的識(shí)別器以一片單片機(jī)MSP430F2370芯片和少量外圍電路即可構(gòu) 成完整的測(cè)量系統(tǒng)，由于充分利用了單片機(jī)內(nèi)部資源，使系統(tǒng)硬、軟件設(shè)計(jì)達(dá)到了最小化。2.本實(shí)用新型的識(shí)別器具有識(shí)別可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、成本低廉和體積小巧 的特點(diǎn)，可識(shí)別IS015693，14443A, 14443B多種協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的電子標(biāo)簽。

圖1是本實(shí)用新型一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的多標(biāo)準(zhǔn)RFID識(shí)別器構(gòu)成框圖。圖2是本實(shí)用新型的USB轉(zhuǎn)串口單元與RFID射頻識(shí)別控制單元連接電路圖。圖3是本實(shí)用新型中RFID的射頻識(shí)別控制單元與讀頭前端單元連接電路圖。圖4是續(xù)圖3中讀頭前端單元TRF7960芯片部分引腳連接電路圖。
具體實(shí)施方式
下面以具體實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明實(shí)施例1 本實(shí)用新型一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的多標(biāo)準(zhǔn)RFID識(shí)別器系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示，由USB轉(zhuǎn)串口單元1、RFID射頻識(shí)別控制單元2和RFID讀頭前端單元3組成，所述的 USB轉(zhuǎn)串口單元1采用FT232RL芯片，RFID射頻識(shí)別控制單元2采用MSP430F2370芯片， RFID讀頭前端單元3采用TRF7960 ；所述的USB轉(zhuǎn)串口單元1和RFID射頻識(shí)別控制單元2 雙向電連接，RFID射頻識(shí)別控制單元2和RFID讀頭前端單元3組成雙向電連接。參見圖2，USB轉(zhuǎn)串口單元和RFID射頻識(shí)別控制單元工作過程是用戶可以通過 USB接口將本識(shí)別器與PC機(jī)連接，通過USB轉(zhuǎn)串口單元發(fā)送命令到射頻識(shí)別控制單元，同時(shí) 射頻識(shí)別控制單元可以通過USB轉(zhuǎn)串口單元把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C機(jī)上進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。參見圖3、圖4，為本發(fā)明的核心控制電路，其工作過程是TRF7960通過SPI 口與 MSP430F2370通信，MSP430F2370的第13引腳P3. 1與TRF7960的第13引腳IRQ連接，當(dāng)讀 頭前端檢測(cè)到有效標(biāo)簽，IRQ就置高電平，射頻識(shí)別控制單元檢測(cè)到IRQ為高電平，就設(shè)置 MSP430F2370的第18引腳為低電平，TRF7960與MSP430F2370的SPI通信有效，射頻識(shí)別控 制單元把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)寄存器中以便向PC機(jī)發(fā)送；同時(shí)射頻識(shí)別控制單元根據(jù)不同的 數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)執(zhí)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理函數(shù)，判斷出不同協(xié)議的標(biāo)簽，通過外接的LED燈指示出 不同標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)簽。RFID讀頭前端單元的核心是TRF7960芯片，TRF7960的第8引腳RX1_AM，第9引 腳RX2_PM為信號(hào)輸入的端，電阻Rl，R2，C16, C17, C18,通過相互調(diào)節(jié)達(dá)到50歐姆的阻抗， 以使接收的信號(hào)最佳，電阻R2，電容C18前端的PCB天線構(gòu)成了磁場(chǎng)，TRF7960的第5引腳 TX_0UT不斷向磁場(chǎng)附近發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求命令，當(dāng)有標(biāo)簽靠近磁場(chǎng)的時(shí)候，標(biāo)簽通過電磁耦合 接收到命令，同時(shí)向讀頭前端發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求應(yīng)答命令，標(biāo)簽此時(shí)處于準(zhǔn)備狀態(tài)，當(dāng)讀頭接收 到數(shù)據(jù)請(qǐng)求應(yīng)答命令，開始讀取標(biāo)簽的序列號(hào)，同時(shí)調(diào)用相關(guān)數(shù)據(jù)處理函數(shù)，如果數(shù)據(jù)校驗(yàn) 正確就把標(biāo)簽信息發(fā)送到射頻識(shí)別控制單元，否者重新讀取信息。本實(shí)用新型的識(shí)別器可以實(shí)時(shí)自動(dòng)識(shí)別物品的RFID電子標(biāo)簽內(nèi)信息，具有識(shí)別 可靠性高，信息處理能力強(qiáng)，功耗小，保密性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，本識(shí)別器結(jié)合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 的信息傳輸，可實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的信息應(yīng)用，具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
權(quán)利要求一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的多標(biāo)準(zhǔn)RFID識(shí)別器，其特征在于包括USB轉(zhuǎn)串口單元、RFID射頻識(shí)別控制單元和RFID讀頭前端單元，所述的USB轉(zhuǎn)串口單元的芯片采用FT232RL，RFID射頻識(shí)別控制單元采用MSP430F2370芯片，RFID讀頭前端單元采用TRF7960芯片；所述的USB轉(zhuǎn)串口單元與RFID射頻識(shí)別控制單元組成雙向電連接，RFID射頻識(shí)別控制單元與RFID讀頭前端單元組成雙向電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的多標(biāo)準(zhǔn)RFID識(shí)別器，其特征在于所 述USB轉(zhuǎn)串口單元與RFID射頻識(shí)別控制單元組成雙向電連接，USB轉(zhuǎn)串口單元的USB第1 弓I腳VUSB通過電感L3同時(shí)與FT232RL的第4引腳VCI0，第20引腳VCC，第19引腳RESETS 連接；USB的第2引腳D-與FT232RL的第16引腳USBDM連接；USB的第3引腳D+與FT232RL 的第15引腳USBDP連接；USB的第4引腳GND接地；同時(shí)USB的第1引腳，第2引腳，第3 引腳分別通過電容C27，C26，C25接地；FT232RL的第17引腳3V0UT通過電容C28接地，第 7引腳GND，第18引腳GND，第21引腳GND，第25引腳AGND，第26引腳TEST均接地；USB轉(zhuǎn)串口單元的FT232RL的第1引腳TXD與RFID射頻識(shí)別控制單元MSP430F2370的 第23引腳UCA0RXD連接，第5引腳RXD與MSP430F2370的第22引腳UCA0TXD連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的多標(biāo)準(zhǔn)RFID識(shí)別器，其特征在于所 述RFID射頻識(shí)別控制單元與RFID讀頭前端單元組成雙向電連接，RFID射頻識(shí)別控制單元 MSP430F2370 的第 1 引腳 DVCC，第 40 引腳 AVCC 同時(shí)接 +3V 的電源；LEDO，LED1，LED2，LED3 的正極均接+3V的電源，MSP430F2370的第11引腳Pl. 7，第10引腳Pl. 6，第9引腳Pl. 5， 第 8 引腳 1. 4 分別通過電阻 R9, RIO, Rll, R12 與 LEDO, LED1, LED2, LED3 連接；RFID射頻識(shí)別控制單元MSP430F2370的第4引腳Pl. 0/TACLK，第2引腳XIN/P2. 6，第 21引腳P3. 3，第19引腳P3. 1，第20引腳P3. 2，第18引腳P3. 0分別與RFID讀頭前端單元 的TRF7960的第28引腳EN，第27引腳SYS_CLK，第26引腳DATA_CLK，第24引腳1/0_7，第 23引腳1/0_6，第21引腳1/0_4連接；MSP430F2370的第14引腳P2. 2，第13引腳P2. 1，第 12引腳P2. 0分別通過R6, R7, R8與TRF7960的第12引腳ΑΑΚ/00Κ,第13引腳TRQ,第14 引腳MOD連接；RFID讀頭前端單元的TRF7960芯片的第19引腳1/0_2通過R3與第16引腳VDD_I/ 0連接，第18引腳1/0_1通過R4與第16引腳連接，同時(shí)通過R5接地，第17引腳1/0_0接 地；TRF7960的第1引腳VDD_A分別通過電容C1，C2接地，第2引腳VIN接+5V電源，同時(shí) 分別通過電容C3，C4接地，第3引腳VDD_RF和第4引腳VDD_PA連接同時(shí)分別通過電容C5， C6接地；第5引腳TX_0UT分別通過電容C7，C8與Ll連接，第8引腳RX_mi通過電容C9與 Ll連接，通過ClO接地；電感Ll通過電容C11，C12接地，TRF7960的第9引腳RX_IN2通過 電容C24接地，第9引腳還通過C23與L2連接，同時(shí)通過電容C14，C15接地，以及通過電阻 Rl與電容C16，C17與R2連接，R2的兩端分別與電容C18連接，通過循環(huán)天線連接兩端；TRF7960的第25引腳接+5V電源，第31引腳0SC_IN接晶振的第1引腳，同時(shí)通過電容 C22接地，第30引腳0SC_0UT接晶振的第2引腳，同時(shí)通過電容C21接地；TRF7960的第10 引腳VSS接地，第11引腳BAND_GAP分別通過電容C20，C19接地，第29引腳VSS_D接地。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的多標(biāo)準(zhǔn)RFID識(shí)別器，包括USB轉(zhuǎn)串口單元、RFID射頻識(shí)別控制單元和RFID讀頭前端單元，所述USB轉(zhuǎn)串口單元和RFID射頻識(shí)別控制單元組成雙向電連接，RFID射頻識(shí)別控制單元和RFID讀頭前端單元組成雙向電連接。本實(shí)用新型充分利用了MSP430F2370內(nèi)部資源，使系統(tǒng)硬、軟件設(shè)計(jì)達(dá)到了最小化，具有識(shí)別可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、成本低廉和體積小巧的特點(diǎn)，可識(shí)別ISO15693,14443A,14443B多種協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的電子標(biāo)簽。
文檔編號(hào)G06K7/00GK201725343SQ20102051149
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者劉俊, 沈耀東, 王典洪, 肖萬源, 陳分雄, 陳春暉 申請(qǐng)人:中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)