利用51單片機(jī)實現(xiàn)簡單射頻無線識別裝置系統(tǒng)

3.3 應(yīng)答器電源電路設(shè)計

應(yīng)答器的整流濾波電路采用單相橋式整流濾波電路。T1為兩個線圈，C1并接在應(yīng)答器線圈兩端，在8 MHz并聯(lián)諧振下，其輸入幅度最大。VD1～VD4采用IN5817型整流二極管，要求整流8 MHz的信號。正常時，C2兩端電壓基本穩(wěn)定，即整流電流全部通過負(fù)載R1，因此RL越大，其電壓也越大。這就要求負(fù)載盡量少，負(fù)載輸入阻抗盡量大。C2的電容值不易太大或太小，太大則吸納的電荷越多，使輸出電壓就越小;導(dǎo)致濾波效果不佳。因此，這里取C2=47μF。在耦合信號幅度一定時，該電路的功率驅(qū)動能力是固定的。實測中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)輸入頻率為8 MHz時，輸出電壓為5 V;當(dāng)負(fù)載頻率為1 kHz時。輸出電壓為4.25 V。由此可知，其驅(qū)動功率P=U2/RL=18 mW，應(yīng)答器功耗必須小于該值。L1和L2進(jìn)一步濾波，也能利用感應(yīng)電勢的作用防止電流大幅度突變，其電路如圖6所示。

4 系統(tǒng)軟件設(shè)計

4.1 軟件思想

該系統(tǒng)軟件設(shè)計的基本原理是：首先通過單片機(jī)控制閱讀器，發(fā)送數(shù)字基帶信號，經(jīng)過2ASK調(diào)制后，再由天線發(fā)射出去。應(yīng)答器經(jīng)天線收到調(diào)制信號后，進(jìn)行2ASK解調(diào)，解調(diào)信號通過串行口送到單片機(jī)。單片機(jī)驗證信號進(jìn)行處理后，將EEPROM中存儲的信息讀取出來，并送向調(diào)制器，調(diào)制信號再經(jīng)天線發(fā)送出去。閱讀器收到返回的信號后將信號進(jìn)行解調(diào)送回單片機(jī)。單片機(jī)將信號進(jìn)行解碼等操作，來分析返回的信號，以達(dá)到識別物品的目的。

4.2 程序流程圖

復(fù)位后，閱讀器端查尋是否有相應(yīng)物品。若有，則閱讀器端控制調(diào)制信號的產(chǎn)生。同時，允許將信號發(fā)送出去。應(yīng)答器對接收到的相應(yīng)信號進(jìn)行解調(diào)，并檢查所接收信息是否錯誤，并作相應(yīng)處理。程序流程見圖7。

5 系統(tǒng)測試與結(jié)論

該系統(tǒng)基于51單片機(jī)控制，以無線通信為基礎(chǔ)，搭建了一個簡單的射頻識別系統(tǒng)。經(jīng)過調(diào)試，系統(tǒng)運行良好，工作正常，平均識別距離為5cm。

由系統(tǒng)運行可見，該系統(tǒng)有如下優(yōu)點：①識別時，無需接觸；②識別時間短；③錯誤識別的概率相對較??；④有良好的擴(kuò)展性。這種系統(tǒng)進(jìn)行功能擴(kuò)展后可用于停車場、交通道路管理、智能物業(yè)管理等多種場合。