摘要:射频识别采用无接触读写,可同时识别多个物体,有较好的抗干扰能力和保密性能等,在现代超市、图书馆、仓储等公共流通部门的防盗系统中应用越来越广泛。采用1T单片机STC12C2052AD设计的电子标签销码器结构简单、工作可靠,有较高的实用价值。
关键词:射频识别;电子标签;1T单片机;脉宽调制;谐振
引言
电子标签在现代超市、图书馆、仓储等公共流通部门的防盗系统中应用越来越广泛。电子标签及其销码本质为一种射频识别(RFID)系统,其工作方式为非接触式,是利用射频信号及其空间耦合、传输特性,对静止的或移动中的待识别物品进行自动识别,有快捷、方便等优点。本设计以单片机STC12C2052AD为核心,应用NE546锁相环等芯片,以及频率合成、高频小信号检测等技术,制作的电子标签销码器具有较高的可靠性和实际应用价值。
1 系统硬件设计
RFID系统一般由电子标签和阅读器两部分组成。应用中,电子标签附着在待识别的物品上,阅读器用于当附着电子标签的待识别物品通过其读出范围时,以无接触的方式自动将电子标签中的约定识别信息取出,从而实现自动识别物品或自动收集物品标识信息的功能。
RFID是运用L-C振荡回路工作的。该振荡回路调到一个规定的谐振频率fH。现代系统中采用在商品铭牌薄膜的导体上蚀刻应答器线圈,生产的电容器片中间的绝缘薄膜使用10μm厚。将振荡回路移入到交变磁场附近,如果交变磁场的频率fG与振荡回路的谐振频率fH相吻合,振荡回路产生谐振,从交变磁场获取能量。因此,振荡线圈上的振荡过程,可以根据交变磁场中振荡线圈的短时电压或电流变化得到。这种线圈电流的短时上升(或者线圈电压短时下降)被直观地称作降落(DIP)。
这种Dip的相对强度主要取决于两个线圈接近的速度,为了保证可靠地识别粘贴在产品上的应答器振荡回路,需要获得一个尽可能明显的Dip,可采用产生的磁场频率不是恒定的,而是扫描的。使振荡器频率不断扫过最大和最小频率之间的范围,如果扫描的振荡器频率正好命
中了(应答器里振荡回路的)fH,则振荡回路就开始起振,并由此在振荡器线圈的电源电流中产生一个明显的Dip,从而检测到电子标签。为了在付款处不揭下电子标签,收银员收款后将被保护的产品放到一个装置(电子标签销码器)上,该装置产生一个足够强的磁场,其感应电压能
使电子标签的薄膜电容击穿,破坏振荡回路,使振荡回路在扫描频率的范围内不会产生谐振,这样,被保护的产品就检测不到。
电子标签销码器的主要技术指标有:1)能识别电子标签,能对电子标签去活化处理。2)电子标签谐振频率:8.2MHz+10%。3)扫描频率:90Hz。4)最大工作速度:40枚/s。5)最大工作距离:50cm。
电子标签销码器构成的框图如图1所示。由扫描频率产生电路、功率放大与发射电路、检测电路、单片机控制电路和报警电路构成。