雙線框形式的餐盤標簽讀取裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及射頻識別【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的說是一種能夠?qū)崿F(xiàn)餐盤標簽的準確讀取，降低漏讀、竄讀率的雙線框形式的餐盤標簽讀取裝置，其特征在于設(shè)有兩路匹配電路以及與匹配電路一一對應(yīng)連接的兩個天線，匹配電路的輸出端與天線相連接，所述天線的線圈均采用框型線圈，每路匹配電路的輸入端均與一路射頻開關(guān)電路相連接，射頻開關(guān)電路的控制信號輸入端與微控芯片相連接，射頻開關(guān)電路的射頻信號輸入端與射頻信號發(fā)射電路相連接，兩個天線線圈部分重疊放置，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠?qū)崿F(xiàn)餐盤標簽的準確讀取，降低漏讀、竄讀率。
【專利說明】雙線框形式的餐盤標簽讀取裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及射頻識別【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的說是一種能夠?qū)崿F(xiàn)餐盤標簽的準確讀取，降低漏讀、竄讀率的雙線框形式的餐盤標簽讀取裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，餐飲結(jié)算行業(yè)取得快速發(fā)展，傳統(tǒng)的人工結(jié)算方式，都是人為對菜品進行判斷定價后再在計算機上進行運算，這種結(jié)算方法不但費時費工，而且經(jīng)常會由客觀因素導致出錯，已經(jīng)不能滿足實際應(yīng)用的需要。利用RFID技術(shù)實現(xiàn)餐盤的快速讀取，已是餐飲行業(yè)的需求，能夠?qū)崿F(xiàn)完全自動結(jié)算，降低了結(jié)算出錯率，大大提高了結(jié)算的效率。但是目前餐盤標簽讀取裝置中的餐盤天線多采用單個大天線框形式，主要存在兩個缺點，第一，餐盤天線中間有盲區(qū)，存在漏讀現(xiàn)象:采用單個大天線框的形式的餐盤天線，由于餐盤天線面積較大，磁場在天線的中間分布較為稀疏，當讀取面積比較大的餐盤標簽時，讀取距離較遠，效果較好，但是餐盤標簽要鑲嵌在餐盤或者碗的底部，面積僅為紐扣大小，當設(shè)計的餐盤天線面積較大時，天線中間會存在盲區(qū)，實際應(yīng)用時，會出現(xiàn)漏讀現(xiàn)象，而設(shè)計的餐盤天線面積較小時，餐盤標簽的讀取距離近，又不能滿足實際需要；第二，讀取范圍不可控，存在竄讀現(xiàn)象:餐盤天線的面積比較大時，餐盤周圍的磁場能量比較強，能夠讀取餐盤天線框以外的餐盤標簽，導致用戶實際結(jié)算值與實際消費值有一定的誤差，結(jié)算出錯率較高，影響客戶的使用，不符合實際應(yīng)用要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點和不足，提出一種能夠?qū)崿F(xiàn)餐盤標簽的準確讀取，降低漏讀、竄讀率的雙線框形式的餐盤標簽讀取裝置。
[0004]本實用新型可以通過以下措施達到:
[0005]一種雙線框形式的餐盤標簽讀取裝置，設(shè)有微控芯片、射頻信號發(fā)射電路以及射頻信號接收電路，匹配電路以及天線，其中微控芯片分別與射頻信號發(fā)射電路和射頻信號接收電路相連接，其特征在于設(shè)有兩路匹配電路以及與匹配電路一一對應(yīng)連接的兩個天線，匹配電路的輸出端與天線相連接，所述天線的線圈均采用框型線圈，每路匹配電路的輸入端均與一路射頻開關(guān)電路相連接，射頻開關(guān)電路的控制信號輸入端與微控芯片相連接，射頻開關(guān)電路的射頻信號輸入端與射頻信號發(fā)射電路相連接，兩個天線線圈重疊放置。
[0006]本實用新型中射頻開關(guān)電路與匹配電路封裝在一起，形成匹配模塊，射頻信號接收電路與匹配模塊的信號反饋端相連接。
[0007]本實用新型中射頻開關(guān)電路中設(shè)有一個高頻開關(guān)，當輸入端的控制信號為高電平時，高頻開關(guān)導通，當輸入端的控制信號為低電平時，高頻開關(guān)斷開，實際使用時，高頻開關(guān)可以采用二極管電路實現(xiàn)。
[0008]本實用新型所述微控芯片可以采用ARM實現(xiàn)，微控芯片I用于產(chǎn)生射頻信號和天線切換控制信號，其中射頻信號通過射頻線號線a經(jīng)由射頻信號發(fā)射電路傳送至匹配模塊，天線切換控制信號通過控制信號線直接傳送至匹配模塊。
[0009]本實用新型中匹配模塊設(shè)有射頻開關(guān)電路、射頻開關(guān)電路以及與射頻開關(guān)電路相連接的匹配電路、與射頻開關(guān)電路相連接的匹配電路，其中射頻開關(guān)電路和匹配電路與射頻天線A對應(yīng)，射頻開關(guān)電路和匹配電路與射頻天線B對應(yīng)。
[0010]本實用新型中的射頻開關(guān)電路用于完成對射頻天線的切換控制，微控芯片發(fā)送的天線切換控制信號由兩路控制信號線b分別傳送至兩路射頻開關(guān)電路，同一時刻，兩路天線切換控制信號一路為高電平，一路為低電平，接收到高電平控制信號的射頻開關(guān)電路導通，控制相應(yīng)的射頻天線導通，同時，射頻信號傳送至相應(yīng)天線。
[0011]本實用新型中的兩路匹配電路用于對對應(yīng)的射頻天線進行阻抗匹配，將對應(yīng)天射頻線的頻率諧振至13.56M，輸出阻抗變換至50 Q，從而保證射頻讀寫器發(fā)出的射頻信號盡可能多的到達射頻天線，并通過射頻天線輻射出去。
[0012]本實用新型中所述射頻信號發(fā)射電路包括與微控芯片相連接的調(diào)制電路，與調(diào)制電路輸出端相連接的功率放大電路，其中功率放大電路的輸出端與功率分配電路相連接，本實用新型所述射頻信號接收電路包括與微控芯片相連接的比較判決電路，輸出端與比較判決的輸入端相連接的中頻解調(diào)電路，輸出端與中頻解調(diào)電路的輸入端相連接的包絡(luò)檢波電路，其中包絡(luò)檢波電路的輸入端經(jīng)匹配模塊中的匹配電路與射頻天線相連接。
[0013]本實用新型中兩個框型天線線圈部分重疊，且天線外部設(shè)有金屬外殼，由于磁場不能穿過金屬，通過金屬屏蔽能夠有效抑制磁場的分布，防止餐盤天線讀取到餐盤天線框以外的餐盤標簽，從而有效地解決了餐盤標簽的竄讀問題。
[0014]本實用新型采用兩個天線框部分重疊互補的形式，兩個天線分別記為射頻天線A和射頻天線B，微控芯片通過控制信號控制射頻開關(guān)電路，使得同一時刻，只有一個天線工作，射頻天線A工作時，磁場區(qū)域能夠覆蓋自身上方一定高度區(qū)域，并覆蓋射頻天線B中間區(qū)域，同理，射頻天線B工作時，磁場區(qū)域能夠覆蓋自身上方一定高度區(qū)域，也能覆蓋天線A中間區(qū)域；射頻天線A和射頻天線B輪詢工作，相互彌補對方盲區(qū)，從而使餐盤天線一定高度范圍內(nèi)磁場均勻，在任意位置都能讀取餐盤標簽，無漏讀現(xiàn)象；射頻天線A和射頻天線B的重疊區(qū)域的重疊區(qū)域C，如果重面積過大，則兩個天線讀取距離較遠，容易引起竄讀，如果重疊區(qū)域面積過小，則單個天線中間空洞區(qū)域不能被另一個天線所覆蓋，優(yōu)選的，重疊區(qū)域的面積為單個天線框面積的1/5-1/4。
[0015]本實用新型使用時先進行系統(tǒng)上電，裝置完成基本數(shù)據(jù)的加載，微控芯片產(chǎn)生射頻信號和天線切換控制信號；射頻信號發(fā)射電路將射頻信號傳送至匹配模塊中的射頻開關(guān)電路輸入端，由微控芯片向匹配模塊輸出兩路天線切換控制信號，兩路天線切換控制信號在同一時刻一路為高電平，另一路為低電平，接收到高電平控制信號的射頻開關(guān)電路導通，進而控制相應(yīng)的射頻天線導通，天線A和天線B中的一個處于工作狀態(tài)并向待檢測區(qū)域發(fā)射射頻信號；微控芯片向匹配模塊發(fā)送的兩路天線切換控制信號的高低電平輪流切換，改變匹配模塊中射頻開關(guān)電路的開關(guān)狀態(tài)，使天線A和天線B輪詢工作，保證在某一時間段內(nèi)只有一個天線發(fā)射射頻信號，射頻天線A和射頻天線B輪詢工作，相互彌補對方盲區(qū)，從而使餐盤天線一定高度范圍內(nèi)磁場均勻，在任意位置都能讀取餐盤標簽。
[0016]本實用新型中由于餐盤天線外部通過金屬殼包圍，能夠保證餐盤天線不會竄讀到鄰近餐盤天線上的標簽，當貼有標簽的餐具放置在餐盤天線上時，射頻信號能夠檢測到餐具中的標簽，并把該標簽信息通過射頻信號線傳送回射頻信號接收電路。
[0017]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點:(1)餐盤天線內(nèi)部無盲點，無漏讀問題:餐盤天線采用兩個重疊互補的天線框代替單個大天線框，利用天線切換技術(shù)，使兩個天線輪詢工作，相互彌補對方盲區(qū)，從而使餐盤天線一定高度范圍內(nèi)磁場均勻，在任意位置都能讀取餐盤標簽，無漏讀現(xiàn)象。(2)采用金屬外殼，無竄讀問題:餐盤天線框外部包圍有一層金屬外殼，由于磁場不能穿過金屬，通過金屬屏蔽能夠有效抑制磁場的分布，防止餐盤天線讀取到餐盤天線框以外的餐盤標簽，從而有效地解決了餐盤標簽的竄讀問題。
[0018]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0019]附圖1是本實用新型的電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0020]附圖2是本實用新型中雙線框形式天線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]【專利附圖】

【附圖說明】:微控芯片1，射頻信號發(fā)射電路2，射頻信號接收電路3，匹配模塊4，射頻開關(guān)電路5，射頻開關(guān)電路6，匹配電路7，匹配電路8，金屬外殼9，射頻天線A，射頻天線B，重疊區(qū)域C，射頻線號線a，控制信號線b。
[0022]【具體實施方式】:
[0023]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0024]實施例1:
[0025]如附圖1所示，本實用新型提出了一種雙線框形式的餐盤標簽讀取裝置，設(shè)有微控芯片1、射頻信號發(fā)射電路2以及射頻信號接收電路3，微控芯片I分別與射頻信號發(fā)射電路2和射頻信號接收電路3相連接，其特征在于還設(shè)有輸入端通過射頻線號線a與射頻信號發(fā)射電路2的輸出端相連接的用于完成對射頻天線的切換控制和匹配的匹配模塊4，與匹配模塊4對應(yīng)連接的天線A和天線B，微控芯片I通過控制信號線b與匹配模塊相連接。
[0026]本實用新型所述微控芯片I可以采用ARM實現(xiàn)，微控芯片I用于產(chǎn)生射頻信號和天線切換控制信號，其中射頻信號通過射頻線號線a經(jīng)由射頻信號發(fā)射電路2傳送至匹配模塊4，天線切換控制信號通過控制信號線b直接傳送至匹配模塊4。
[0027]本實用新型中匹配模塊4設(shè)有射頻開關(guān)電路5、射頻開關(guān)電路6以及與射頻開關(guān)電路5相連接的匹配電路7、與射頻開關(guān)電路6相連接的匹配電路8，其中射頻開關(guān)電路5和匹配電路7與射頻天線A對應(yīng)，射頻開關(guān)電路6和匹配電路8與射頻天線B對應(yīng)。
[0028]本實用新型中的射頻開關(guān)電路5和射頻開關(guān)電路6用于完成對射頻天線的切換控制，微控芯片I發(fā)送的天線切換控制信號由兩路控制信號線b分別傳送至射頻開關(guān)電路5和射頻開關(guān)電路6，同一時刻，兩路天線切換控制信號一路為高電平，一路為低電平，接收到高電平控制信號的射頻開關(guān)電路導通，控制相應(yīng)的射頻天線導通，同時，射頻信號傳送至相應(yīng)天線。
[0029]本實用新型中的匹配電路7和匹配電路8用于對對應(yīng)的射頻天線進行阻抗匹配，將對應(yīng)天射頻線的頻率諧振至13.56M，輸出阻抗變換至50 Q，從而保證射頻讀寫器發(fā)出的射頻信號盡可能多的到達射頻天線，并通過射頻天線輻射出去。
[0030]本實用新型中所述射頻信號發(fā)射電路2包括與微控芯片I相連接的調(diào)制電路，與調(diào)制電路輸出端相連接的功率放大電路，其中功率放大電路的輸出端與功率分配電路相連接，本實用新型所述射頻信號接收電路3包括與微控芯片相連接的比較判決電路，輸出端與比較判決的輸入端相連接的中頻解調(diào)電路，輸出端與中頻解調(diào)電路的輸入端相連接的包絡(luò)檢波電路，其中包絡(luò)檢波電路的輸入端經(jīng)匹配模塊4中的匹配電路與射頻天線相連接。
[0031]實施例2:
[0032]如圖2所示，本實用新型提出了一種雙線框形式的餐盤標簽讀取裝置，包括金屬外殼9,匹配模塊4,射頻天線A,射頻天線B。
[0033]所述金屬外殼9:餐盤天線框外部包圍有一層金屬外殼，由于磁場不能穿過金屬，通過金屬屏蔽能夠有效抑制磁場的分布，防止餐盤天線讀取到餐盤天線框以外的餐盤標簽，從而有效地解決了餐盤標簽的竄讀問題。
[0034]所述匹配模塊4，在控制信號的控制作用下，完成對射頻天線A和射頻天線B的切換控制和匹配。
[0035]所述餐盤天線采用兩個天線框重疊互補的形式，包括射頻天線A和射頻天線B，微控芯片通過控制信號控制射頻開關(guān)電路，使得同一時刻，只有一個天線工作，射頻天線A工作時，磁場區(qū)域能夠覆蓋自身上方一定高度區(qū)域，并覆蓋射頻天線B中間區(qū)域，同理，射頻天線B工作時，磁場區(qū)域能夠覆蓋自身上方一定高度區(qū)域，也能覆蓋天線A中間區(qū)域；射頻天線A和射頻天線B輪詢工作，相互彌補對方盲區(qū)，從而使餐盤天線一定高度范圍內(nèi)磁場均勻，在任意位置都能讀取餐盤標簽，無漏讀現(xiàn)象。
[0036]所述重疊區(qū)域C，為射頻天線A和射頻天線B的重疊區(qū)域，如果重疊區(qū)域面積過大，則兩個天線讀取距離較遠，容易引起竄讀，如果重疊區(qū)域面積過小，則單個天線中間空洞區(qū)域不能被另一個天線所覆蓋，優(yōu)選的，重疊區(qū)域的面積為單個天線框面積的1/5-1/4。
[0037]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點:(1)餐盤天線內(nèi)部無盲點，無漏讀問題:餐盤天線采用兩個重疊互補的天線框代替單個大天線框，利用天線切換技術(shù)，使兩個天線輪詢工作，相互彌補對方盲區(qū)，從而使餐盤天線一定高度范圍內(nèi)磁場均勻，在任意位置都能讀取餐盤標簽，無漏讀現(xiàn)象。(2)采用金屬外殼，無竄讀問題:餐盤天線框外部包圍有一層金屬外殼，由于磁場不能穿過金屬，通過金屬屏蔽能夠有效抑制磁場的分布，防止餐盤天線讀取到餐盤天線框以外的餐盤標簽，從而有效地解決了餐盤標簽的竄讀問題。
【權(quán)利要求】
1.一種雙線框形式的餐盤標簽讀取裝置，設(shè)有微控芯片、射頻信號發(fā)射電路以及射頻信號接收電路，匹配電路以及天線，其中微控芯片分別與射頻信號發(fā)射電路和射頻信號接收電路相連接，其特征在于設(shè)有兩路匹配電路以及與匹配電路一一對應(yīng)連接的兩個天線，匹配電路的輸出端與天線相連接，所述天線的線圈均采用框型線圈，每路匹配電路的輸入端均與一路射頻開關(guān)電路相連接，射頻開關(guān)電路的控制信號輸入端與微控芯片相連接，射頻開關(guān)電路的射頻信號輸入端與射頻信號發(fā)射電路相連接，兩個天線線圈部分重疊放置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙線框形式的餐盤標簽讀取裝置，其特征在于射頻開關(guān)電路與匹配電路封裝在一起，形成匹配模塊，射頻信號接收電路與匹配模塊的信號反饋端相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙線框形式的餐盤標簽讀取裝置，其特征在于所述微控芯片采用ARM實現(xiàn)，微控芯片通過射頻信號線與射頻信號發(fā)射電路相連接，微控芯片經(jīng)控制信號線與匹配模塊向連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙線框形式的餐盤標簽讀取裝置，其特征在于所述射頻信號發(fā)射電路包括與微控芯片相連接的調(diào)制電路，與調(diào)制電路輸出端相連接的功率放大電路，其中功率放大電路的輸出端與功率分配電路相連接，所述射頻信號接收電路包括與微控芯片相連接的比較判決電路，輸出端與比較判決的輸入端相連接的中頻解調(diào)電路，輸出端與中頻解調(diào)電路的輸入端相連接的包絡(luò)檢波電路，其中包絡(luò)檢波電路的輸入端經(jīng)匹配模塊中的匹配電路與射頻天線相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙線框形式的餐盤標簽讀取裝置，其特征在于兩個框型天線線圈部分重疊，且天線外部設(shè)有金屬外殼。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙線框形式的餐盤標簽讀取裝置，其特征在于采用兩個天線線圈部分重疊，重疊區(qū)域的面積為單個天線框面積的1/5-1/4。
【文檔編號】G06K7/00GK203573329SQ201320808052
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月7日
【發(fā)明者】任永濤, 李顯科, 朱慶賢, 劉成永, 郭辰明, 梁軍偉, 高明 申請人:威海北洋電氣集團股份有限公司