用低功耗RF芯片與超低功耗MCU組合

　　如今低功耗射頻產(chǎn)品線包括了多種專用及基于標準的低功耗、高性能CMOS RF-IC，可用于涵蓋低于1GHz和2.4GHz的各種ISM頻帶的無線應用。其產(chǎn)品包括了低功耗收發(fā)機及發(fā)射機、單芯片系統(tǒng)集成解決方案以及IEEE 802.15.4/ZigBeeTM兼容解決方案。

　　低功耗RF-IC產(chǎn)品可用于一系列的住宅、建筑領域以及消費電子的無線應用：家庭和工業(yè)自動化;即家居控智，安防報警;無線抄表;消費類電于娛樂產(chǎn)品;鼠標、鍵盤與無線USB及音頻傳輸?shù)阮I域。

　　然而在這些應用中很重要的技術問題是采用低功耗射頻收發(fā)機及發(fā)射機與高性能的模擬和超低功耗微控制器產(chǎn)品系列相組合成各類集成低功耗射頻技術應用方案,以達到構建報警及安全系統(tǒng)、自動化儀表讀取系統(tǒng)、主動射頻識別(RFID)系統(tǒng)及其他監(jiān)測和控制系統(tǒng)之目的。

　　為此本文將以源自TI公司的Chipcon CCl100多通道射頻收發(fā)機和CC2500射頻收發(fā)機及TRF7960射頻識別(RFID)讀取器等低功耗RF-IC產(chǎn)品為例對其芯片應用特征和所構建的有源RFID和無源RFID方案組成與應用作分析說明。

　　有源RFID

　　RFID是一種自動獲取關于人，物品，時間，地點，交易的信息或數(shù)據(jù)的方式。幾毫秒內(nèi)完成識別操作，無可視要求，非接觸，苛刻環(huán)境下工作，無人為錯誤。ID“標簽”可以保存唯一的ID號，向標簽讀寫數(shù)據(jù)，執(zhí)行加密和認證，同時讀大量標簽。

　　有源RFID系統(tǒng)由三部分組成(見圖1)。

　　圖1為有源RFUD系統(tǒng)

　　·標簽(Tag)：由無線收發(fā)模塊(可用CCl100多通道射頻收發(fā)機或CC2500射頻收發(fā)機作為無線通訊模塊)，天線，控制模塊(可用微控制器MSP430F2012)組成，通過電磁波與閱讀器進行數(shù)據(jù)交換。

　　·閱讀器(Reader)：由無線收發(fā)模塊(可用CCl100作為無線通訊模塊)，天線，控制模塊(可用微控制器MSP430F2012)和接口電路組成。

　　·數(shù)據(jù)交換與管理糸統(tǒng)(Center Processor)：通過RS-232或RS-485接口與閱讀器(Reader)進行數(shù)據(jù)交換。

　　實際有源RFID平臺除了有一個閱讀器、3個標簽(無線通訊模塊是CCl100與微控制器是MSP430F2012)之外,還必須由1個RS-232轉換板，1根串口線及上位機軟件;閱讀器通過RS-232轉換板和串口線與上位機相連，用來接收標簽發(fā)送的的數(shù)據(jù);每個標簽有自己的ID號，并定時發(fā)送自己的ID號給閱讀器。這方面利爾達公司有成熟的產(chǎn)品可用。

　　有源RFID技術的構建是CC1100多通道射頻收發(fā)機與高性能的模擬和超低功耗微控制器產(chǎn)品的組合。

　　CC1100多通道射頻收發(fā)機(圖2)最大發(fā)射功率為10dBm;ISM頻段工作頻率,無需申請頻點：載頻頻率430—438MHz;高抗干擾能力和低誤碼率;透明的數(shù)據(jù)傳輸;多速率：提供1200bps、2400bps等多種通信波特率;低功耗及休眠功能分別為接收電流16mA與發(fā)射電流30mA及，休眠時電流僅為10μA雙接口方式,TTL電平的UART接口和標準的RS-232接口可選。

　　圖2 為CC1100應用電路示意圖