[實用新型]一種RFID讀卡器

有效

• 申請號: 201420377110.5
• 申請日: 2014-07-09
• 公開（公告）號: CN204028954U
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 周曉;曹美玲;李杰
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G06K17/00
• 分類號: G06K17/00
• 代理公司: 杭州之江專利事務所(普通合伙) 33216
• 代理人: 林蜀

技術領域

本實用新型涉及一種RFID讀卡器。

背景技術

射頻識別（Radio?Frequency?Identification，RFID）技術是利用無線射頻的方式和電子標簽建立雙向通信，實現數據傳送和目標識別。射頻識別技術主要有采集數據快速、實時、準確，讀取距離遠，能夠識別高速移動的物體，受外界環境影響小等優點，目前在智能交通、零售、生產監控、物流管理、醫療、身份識別等多個領域廣泛應用，也是實現物聯網的主流技術之一。

RFID讀寫器的工作頻段有低頻（125-134KH）、高頻（13.56MHz）、超高頻（860-960MHz?）和微波頻段（2.4GHz）。現在，人們對讀寫器的功能及應用需求不斷提高，而現有讀寫器的主要特點是功耗高、讀寫距離近、成本較高，限制了RFID技術的使用范圍。

發明內容

為解決現有技術RFID讀寫器功耗高、讀寫距離遠、成本高的問題，提供本實用新型一種RFID讀寫器，這種讀寫器功耗低、讀寫距離遠、成本低，有利于RFID技術的使用和推廣。

為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種RFID讀卡器，包括射頻模塊、PC接口、存儲模塊，上述模塊與中央處理器連接；中央處理器主要控制讀寫器與標簽的通信，并進行目標識別；射頻模塊主要負責信號的發送、接收、調制和解調；PC接口把讀寫器獲取的標簽數據信息傳送到PC主機，以便PC主機進行后臺數據處理操作；存儲模塊用于暫時存儲讀寫器獲取的標簽數據；中央處理器采用MSP430F149超低功耗芯片。

一款基于MSP430F149超低功耗芯片又稱為微控制器（Micro-Controller?Unit，MCU），這種超低功耗芯片可以工作在2.4GHz的微波頻段，讀寫距離遠，成本低廉，尤其適合車輛管理及路橋收費系統。

附圖說明

圖1為本實用新型整體結構示意圖。

圖2?為本實用新型電路圖。

圖3?為本實用新型信號發送流程圖。

圖4?為本實用新型信號接收流程圖。

圖中標記為：1射頻模塊，2中央處理器，3存儲器，4PC接口模塊。

具體實施方式

實施例一

參照附圖，一種RFID讀卡器，包括射頻模塊1、PC接口4、存儲模塊3，上述模塊與中央處理器2連接；中央處理器主要控制讀寫器與標簽的通信，并進行目標識別；射頻模塊主要負責信號的發送、接收、調制和解調；PC接口把讀寫器獲取的標簽數據信息傳送到PC主機，以便PC主機進行后臺數據處理操作；存儲模塊用于暫時存儲讀寫器獲取的標簽數據；中央處理器采用MSP430F149超低功耗芯片。

本實施例中讀寫器射頻模塊采用NORDIC公司生產的nRF24L01射頻芯片。nRF24L01是工作在2.4GHz-2.5GHz全球開放ISM頻段的單片射頻收發器件，工作速率最高可達2Mbps，GFSK調制，有125個射頻通信頻道，每個頻道可通過程序進行配置，能夠滿足多點通信的需要；另外，還內置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器、調制器等功能模塊，內置硬件CRC檢錯和點對多點通信地址控制。該芯片工作功耗低，待機模式下的工作電流為22μA，掉電模式下的工作電流為900nA，工作電壓1.9V-3.6V，抗干擾能力強。

中央處理器采用美國TI公司生產的MSP430F149超低功耗單片機。MSP430F149有16位的RISC結構CPU，16位寄存器和常數發生器，指令周期125ns，使得編碼效率提高；支持下載和在線調試；五種省電模式，功耗低，激活模式在1MHz的工作頻率和2.2V的工作電壓下，電流消耗為280μA，待機模式下為1.6μA，掉電模式下0.1μA。該單片機具有方便實用、可靠性好、節能等優點，適合工業級的運行環境。

對于非實時性要求的數據，系統增加了擴展內存，采用存儲容量為64Kbit的AT24C64芯片，用來暫時存放不需要實時傳輸的數據，需要時再通過PC接口傳送給PC主機。

讀寫器和PC主機通信采用MAX232接口。PC主機通過MAX232向讀寫器寫入程序或數據，讀寫器也是通過MAX232將采集的標簽信息發送給PC主機。

?本實施例中利用nRF24L01射頻芯片設計的讀寫器有兩種通信模式：ShockBurst（突發模式）和Enhanced?ShockBurst（增強型突發模式）。