一種電子標(biāo)簽識(shí)讀終端的研究與設(shè)計(jì)

3．1功能分析

　　根據(jù)上述識(shí)讀終端與無源電子標(biāo)簽作用過程．識(shí)讀終端應(yīng)實(shí)現(xiàn)以下功能：1．發(fā)射射頻信號(hào)。信號(hào)頻率應(yīng)等于電子標(biāo)簽接收回路的諧振頻率，信號(hào)有足夠的強(qiáng)度．以啟動(dòng)電子標(biāo)簽工作并滿足對(duì)作用距離的要求。2．接收電子標(biāo)簽發(fā)射的射頻信號(hào)，并解調(diào)出其中的數(shù)據(jù)。3．?dāng)?shù)據(jù)解碼及后續(xù)處理。終端硬件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)前2項(xiàng)功能，第3項(xiàng)功能由識(shí)讀終端軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

　　3．2射頻接口電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　射頻接口電路實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)電子標(biāo)簽和信號(hào)解調(diào)。系統(tǒng)采用RFID專用無線基站芯片EM4095設(shè)計(jì)了電子標(biāo)簽與識(shí)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(xié)議(如EM4OOX、EM4150等)，利用內(nèi)部鎖相環(huán)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(jiǎn)單，采用調(diào)幅同步解調(diào)技術(shù)，工作電壓5V。芯片T作受輸入信號(hào)SHD和MOD控制。MOD=0時(shí)。芯片工作于只讀模式。

　　SHD=I時(shí)，為睡眠模式。芯片供電之后，SHD應(yīng)先為高電平，以對(duì)芯片進(jìn)行初始化，然后再接低電平，芯片即發(fā)射射頻信號(hào)；同時(shí)。解調(diào)模塊將天線上AM信號(hào)中攜帶的數(shù)字信號(hào)取出，并由DEMOD— 0UT端輸出。RDY／CLK端向微控制器提供芯片內(nèi)部的狀態(tài)以及與發(fā)射信號(hào)同步的參考時(shí)鐘。SHD=I時(shí)，RDY／CLK端輸出低電平；SHD由高電平變?yōu)榈碗娖胶?，?jīng)過約35ms，RDY／CLK端輸出同步時(shí)鐘信號(hào)，該參考時(shí)鐘信號(hào)的出現(xiàn)表示發(fā)射模塊和接收模塊已經(jīng)啟動(dòng)。通過查詢RDY／CLK端信號(hào)狀態(tài)，微控制器即可確定從DEMOD—OUT端接收數(shù)據(jù)的時(shí)刻。

鎖相環(huán)PLL、天線驅(qū)動(dòng)器、調(diào)制器組成射頻信號(hào)發(fā)送模塊。其中PLL由環(huán)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(hào)通過耦合電容輸入DEMOD IN端，該信號(hào)與天線驅(qū)動(dòng)器的輸入信號(hào)由相位比較器進(jìn)行相位比較，形成與相位差對(duì)應(yīng)的電壓，作為壓控振蕩器的控制信號(hào)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)天線發(fā)射信號(hào)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(hào)在VCO輸出信號(hào)的同步控制下被采樣，采樣輸出信號(hào)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(jīng)異步比較得到對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)。