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基于RFID的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

作者: 時(shí)間:2009-12-14 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
1 引言
射頻識(shí)別技術(shù)(Radio Frequency Identification)作為一種高速發(fā)展的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)具有諸多優(yōu)點(diǎn):數(shù)據(jù)讀取方便快捷、識(shí)別速度快、可同時(shí)識(shí)別多目標(biāo)、數(shù)據(jù)容量大、使用壽命長(zhǎng)、應(yīng)用范圍廣、標(biāo)簽數(shù)據(jù)可動(dòng)態(tài)修改等。因此其推廣應(yīng)用越來越廣泛。但目前實(shí)際應(yīng)用中的讀寫器大多只適合單機(jī)工作,不適合組網(wǎng),不便于集中控制,不能應(yīng)用到多點(diǎn)高密度場(chǎng)合。RS485標(biāo)準(zhǔn)利用超高頻讀寫器構(gòu)建,遵循IS018000-6B協(xié)議的電子標(biāo)簽中的數(shù)據(jù),很好解決了多點(diǎn)高密度的難題。節(jié)點(diǎn)數(shù)目可以根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)合靈活設(shè)置,最多可以拓展至256個(gè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)終端設(shè)備還配置有USB接口、LCD顯示、聲光提示、時(shí)鐘模塊等,也可以脫機(jī)使用,作為通用的讀寫器,讀、寫標(biāo)簽、記錄操作時(shí)間等。

2 整體方案
該系統(tǒng)借鑒計(jì)算機(jī)中經(jīng)典的C/S架構(gòu),利用RS485總線連接整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。其中計(jì)算機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,節(jié)點(diǎn)終端設(shè)備作為客戶機(jī)。計(jì)算機(jī)向各節(jié)點(diǎn)終端設(shè)備發(fā)送命令控制整個(gè)網(wǎng)絡(luò),接收采集到的數(shù)據(jù)并做進(jìn)一步處理;節(jié)點(diǎn)終端設(shè)備主要負(fù)責(zé)采集標(biāo)簽數(shù)據(jù),響應(yīng)計(jì)算機(jī)的命令。系統(tǒng)選用的RS485器件MAX1483使網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)最大可達(dá)到256個(gè)。系統(tǒng)方案框圖如圖1所示。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/157732.htm

3 硬件電路
系統(tǒng)的重點(diǎn)在于節(jié)點(diǎn)終端設(shè)備的設(shè)計(jì),即超高頻RFID讀寫器的設(shè)計(jì)。讀寫器的主要功能是發(fā)出詢問信號(hào),選擇能量場(chǎng)內(nèi)的應(yīng)答器,建立數(shù)據(jù)通信鏈路并對(duì)應(yīng)答器進(jìn)行讀寫操作。超高頻RFID讀寫器的數(shù)據(jù)采集距離較遠(yuǎn),可達(dá)到1~30 m,通過軟件設(shè)置射頻收發(fā)模塊增益大小來控制讀寫距離,靈活地滿足實(shí)際要求。讀寫器硬件按照不同的功能可劃分為主控模塊、射頻收發(fā)模塊、電源模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、接口部分、時(shí)鐘模塊、LCD顯示模塊、聲光提示模塊及調(diào)試電路等,具體如圖2所示。

(1)主控模塊選用混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)器件C8051F340作為節(jié)點(diǎn)終端設(shè)備的主控器件,負(fù)責(zé)控制、協(xié)調(diào)各功能模塊,數(shù)據(jù)采集和命令響應(yīng)。利用器件的雙串口分別控制射頻收發(fā)模塊和RS485接口器件MAX1483;自帶的USB功能控制器構(gòu)成USB接口;通過I/O端口模擬I2C時(shí)序控制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件AT24C16;通過I/O端口控制時(shí)鐘DS1302;LCD通過端口并行傳輸顯示數(shù)據(jù),外加其他I/O端口作為輔助控制:由I/O端口控制LED和蜂鳴器構(gòu)成聲光提示模塊。
(2)射頻收發(fā)模塊選用RMU900超高頻讀寫模塊。該模塊通過天線解調(diào)、解碼射頻標(biāo)簽發(fā)射的信號(hào),把數(shù)據(jù)發(fā)送給主控器件數(shù)據(jù)的采集,或?qū)⒚詈蛿?shù)據(jù)編碼、調(diào)制后經(jīng)天線發(fā)送給標(biāo)簽,對(duì)標(biāo)簽的寫操作。數(shù)據(jù)的傳輸通過與C8051F340的串口O相連的TX0和RX0實(shí)現(xiàn)。圖3為主控模板和射頻收發(fā)模塊原理圖。


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