[實用新型]低功耗有源RFID標簽

有效

• 申請號: 201220564687.8
• 申請日: 2012-10-31
• 公開（公告）號: CN202887233U
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 徐永亮
• 申請（專利權）人: 徐永亮
• 主分類號: G06K19/07
• 分類號: G06K19/07
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種有源標簽，尤其是低功耗有源RFID標簽。

背景技術

有源RFID標簽的電池壽命一直是制約其廣泛應用的瓶頸。當電池失效后,?或更換電池,或將卡廢棄,而且在電池接近壽命終了時,?容量、電壓下降,?識別卡的可靠性降低,?不得不提前更新,?不僅會造成一定的浪費,?還可能因個別電池提前失效,?影響整個系統可信度。

發明內容

鑒于以上原因，本實用新型提供了一種低功耗有源RFID標簽，基于MSP430系列超低功耗單片機進行控制,?并結合NRF24XX系列射頻芯片,?實現信號的調制解調;標簽采用兩種工作模式,在保證正常工作的同時有效地降低了功耗,并可對供電電池進行非接觸式充電。?

一種低功耗有源RFID標簽，包括射頻收發模塊、主控制模塊、無線接收模塊、電源模塊，主控制模塊分別與射頻收發模塊、無線接收模塊、電源模塊連接，電源模塊還分別與射頻收發模塊、無線接收模塊連接。主控制模塊實現對射頻收發模塊的配置,?對收發信息的處理,?對比較器和定時器中斷的響應以及對FLASH內容的改寫;?射頻收發模塊采用GMSK調制模式對信號進行編解碼及發射與接收;?無線接收模塊與主控制模塊比較器中斷端口相連,?使主控制模塊產生中斷進入工作狀態,?并通過無線接收模塊的倍壓整流電路對電源模塊進行充電。

本實用新型的有益效果是，大幅度延長了標簽使用壽命,提高了標簽識別的可靠性。這種標簽可廣泛應用于裝備管理和儀器設備跟蹤方面。

附圖說明

圖1是本實用新型的原理框圖。

具體實施方式

在圖1中，一種低功耗有源RFID標簽，包括射頻收發模塊1、主控制模塊2、無線接收模塊3、電源模塊4，主控制模塊2分別與射頻收發模塊1、無線接收模塊3、電源模塊4連接，電源模塊4還分別與射頻收發模塊1、無線接收模塊連接3。主控制模塊2實現對射頻收發模塊1的配置,?對收發信息的處理,?對比較器和定時器中斷的響應以及對FLASH內容的改寫;?射頻收發模塊1采用GMSK調制模式對信號進行編解碼及發射與接收;?無線接收模塊3與主控制模塊2比較器中斷端口相連,?使主控制模塊2產生中斷進入工作狀態,?并通過無線接收模塊3的倍壓整流電路對電源模塊4進行充電。

射頻收發模塊1用Nordic公司的Nrf2401射頻收發芯片，Nrf2401工作于2.4GHz?ISM頻段,?采用GMSK調制方式，芯片內置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器和調制器等功能模塊，Nrf2401能耗非常低,?在以-5dBm的功率發射時,工作電流只有10.5mA，接收時工作電流只有18?mA。通過3線SPI模式與主控制模塊2進行通信,?有四種工作模式:?收發模式、配置模式、空閑模式和關機模式，由PWR_UP、CE和CS三個引腳決定。本設計采用ShockBurstTM收發模式,?在此模式下,?nRF2401自動處理字頭和CRC校驗碼,?使用片內的先入先出堆棧區,?數據低速從微控制器送入,?高速(1Mbps)?發射,?與射頻協議相關的所有高速信號處理都在片內進行,?這樣可以盡量節能,?并且數據在空中停留時間短,抗干擾性高。主控制模塊2選用TI?公司的MSP430系列單片機MSP430F147。MSP430是一個以超低功耗為主要特點的單片機系列,?用戶可以根據CPU和外圍模塊對時鐘的需要,?通過軟件控制MSP430時鐘系統,?合理地利用系統資源,?實現整個應用系統的超低功耗。無線接收模塊3由125kHz天線、天線匹配端口和倍壓整流電路組成。當由125?kHz接收到的信號經倍壓整流后輸出INT與GND間的電壓大于或等于中斷觸發電壓時,?觸發比較器中斷,?將MSP430從低功耗狀態喚醒,?完成工作之后再次進入相應的休眠狀態。同時,?當INT與GND間的電壓大于0.?3V時,?可對電源模塊4電池進行充電,?有效地延長了供電電池的壽命。