專利名稱：一種基于物聯(lián)網技術的多標準rfid識別器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種基于物聯(lián)網技術的多標準RFID識別器。
背景技術：
物聯(lián)網是當前在國際上備受關注的、涉及多學科高度交叉、知識高度集成的前沿 熱點研究領域。傳感器技術、微機電系統(tǒng)、現(xiàn)代網絡和無線通信等技術的進步，推動了物聯(lián) 網的產生和發(fā)展，物聯(lián)網擴展了人們信息獲取能力，將客觀世界的物理信息同傳輸網絡連 接在一起，在下一代網絡中將為人們提供最直接、最有效、最真實的信息。物聯(lián)網能夠獲取 客觀物理信息，具有十分廣闊的應用前景，能應用于軍事國防、工農業(yè)控制、城市管理、生物 醫(yī)療、環(huán)境檢測、搶險救災、危險區(qū)域遠程控制等領域，已經引起了許多國家學術界和工業(yè) 界的高度重視，被認為是對21世紀產生巨大影響力的技術之一。物聯(lián)網感知層主要采用RFID技術，嵌入了 RFID芯片的物品不僅能方便地被物品 主人所感知、定位、追蹤，同時其他人也能進行感知、定位、追蹤。并且被感知的信息通過無 線網絡平臺進行傳輸，因此，本使用新型提出了一種基于物聯(lián)網技術的多標準RFID識別 器，此設備可以實時自動識別物品的RFID電子標簽內信息，具有識別可靠性高，信息處理 能力強，功耗小，保密性強。再結合物聯(lián)網技術的信息傳輸，可實現(xiàn)網絡環(huán)境下的信息應用， 本實用新型的應用將會越來越廣泛，對于物聯(lián)網技術具有理論意義和應用價值。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于提供一種基于物聯(lián)網技術的多標準RFID識別器，本識別 器可以實時自動識別物品的RFID電子標簽內信息，具有識別可靠性高、抗干擾能力強、成 本低廉和體積小巧的特點，可識別IS015693，14443A, 14443B多種協(xié)議標準的電子標簽。本實用新型為了達到上述目的，采用如下的技術方案提供一種基于物聯(lián)網技術 的多標準RFID識別器，由USB轉串口單元、RFID射頻識別控制單元和RFID讀頭前端單元組 成，所述的USB轉串口單元的芯片采用FT232RL，RFID射頻識別控制單元采用MSP430F2370 芯片，RFID讀頭前端單元采用TRF7960芯片；所述的USB轉串口單元與RFID射頻識別控 制單元組成雙向電連接，RFID射頻識別控制單元與RFID讀頭前端單元組成雙向電連接。本實用新型所述USB轉串口單元與RFID射頻識別控制單元組成雙向電連接，USB 轉串口單元的USB第1引腳VUSB通過電感L3同時與FT232RL的第4引腳VCI0，第 20引腳VCC，第19引腳RESET#連接；USB的第2引腳D-與FT232RL的第16引腳USBDM連 接；USB的第3引腳D+與FT232RL的第15引腳USBDP連接；USB的第4引腳GND接地；同 時USB的第1引腳，第2引腳，第3引腳分別通過電容C27，C26，C25接地；FT232RL的第 17引腳3V0UT通過電容C28接地，第7引腳GND, H 18引腳GND，第21引腳GND，第25引腳 AGND，第26引腳TEST均接地；USB轉串口單元的FT232RL的第1引腳TXD與RFID射頻識別控制單元MSP430F2370 的第 23 引腳 UCA0RXD 連接，第 5 引腳 RXD 與 MSP430F2370 的第 22 引腳 UCA0TXD連接。本實用新型所述RFID射頻識別控制單元與RFID讀頭前端單元組成雙向電連接， RFID射頻識別控制單元MSP430F2370的第1引腳DVCC，第40引腳AVCC同時接+3V的電源； LEDO，LEDl，LED2，LED3 的正極均接 +3V 的電源，MSP430F2370 的第 11 引腳 Pl. 7，第 10 引 腳 Pl. 6，第 9 引腳 Pl. 5，第 8 引腳 1. 4 分別通過電阻 R9，R10，Rll，R12 與 LEDO，LEDl，LED2， LED3連接；RFID射頻識別控制單元MSP430F2370的第4引腳Pl. 0/TACLK，第2引腳XIN/P2. 6， 第21引腳P3. 3，第19引腳P3. 1，第20引腳P3. 2，第18引腳P3. 0分別與RFID讀頭前端單 元的TRF7960的第28引腳EN，第27引腳SYS_CLK，第26引腳DATA_CLK，第24引腳1/0_7， 第23引腳1/0_6，第21引腳1/0_4連接；MSP430F2370的第14引腳P2. 2，第13引腳P2. 1， 第12引腳P2. 0分別通過R6，R7，R8與TRF7960的第12引腳ΑΑΚ/00Κ,第13引腳TRQ,第 14引腳MOD連接；RFID讀頭前端單元的TRF7960芯片的第19引腳1/0_2通過R3與第16引腳VDD_ I/O連接，第18引腳1/0_1通過R4與第16引腳連接，同時通過R5接地，第17引腳1/0_0 接地；TRF7960的第1引腳VDD_A分別通過電容C1，C2接地，第2引腳VIN接+5V同時分別 通過電容C3，C4接地，第3引腳VDD_RF和第4引腳VDD_PA連接同時分別通過電容C5，C6 接地。第5引腳TX_0UT分別通過電容C7，C8與Ll連接，第8引腳RX_mi通過電容C9與 Ll接地，通過ClO接地；電感Ll通過電容Cll，C12接地，TRF7960的第9引腳RX_IN2通過 電容C24接地，通過C23與L2連接，通過電容C14，C15接地，通過電阻Rl與電容C16，C17 與R2連接，R2的兩端分別與電容C18連接，通過循環(huán)天線連接兩端；TRF7960的第25引腳 接+5V電源，第31引腳0SC_IN接晶振的第1引腳，同時通過電容C22接地，第30引腳0SC_ OUT接晶振的第2引腳，同時通過電容C21接地；TRF7960的第10引腳VSS接地，第11引腳 BAND_GAP分別通過電容C20，C19接地，第29引腳VSS_D接地。本實用新型一種基于物聯(lián)網技術的多標準RFID識別器具有以下優(yōu)點1.本實用新型的識別器以一片單片機MSP430F2370芯片和少量外圍電路即可構 成完整的測量系統(tǒng)，由于充分利用了單片機內部資源，使系統(tǒng)硬、軟件設計達到了最小化。2.本實用新型的識別器具有識別可靠性高、抗干擾能力強、成本低廉和體積小巧 的特點，可識別IS015693，14443A, 14443B多種協(xié)議標準的電子標簽。

圖1是本實用新型一種基于物聯(lián)網技術的多標準RFID識別器構成框圖。圖2是本實用新型的USB轉串口單元與RFID射頻識別控制單元連接電路圖。圖3是本實用新型中RFID的射頻識別控制單元與讀頭前端單元連接電路圖。圖4是續(xù)圖3中讀頭前端單元TRF7960芯片部分引腳連接電路圖。
具體實施方式
下面以具體實施例結合附圖對本實用新型作進一步說明實施例1 本實用新型一種基于物聯(lián)網技術的多標準RFID識別器系統(tǒng)構成如圖1所示，由USB轉串口單元1、RFID射頻識別控制單元2和RFID讀頭前端單元3組成，所述的 USB轉串口單元1采用FT232RL芯片，RFID射頻識別控制單元2采用MSP430F2370芯片， RFID讀頭前端單元3采用TRF7960 ；所述的USB轉串口單元1和RFID射頻識別控制單元2 雙向電連接，RFID射頻識別控制單元2和RFID讀頭前端單元3組成雙向電連接。參見圖2，USB轉串口單元和RFID射頻識別控制單元工作過程是用戶可以通過 USB接口將本識別器與PC機連接，通過USB轉串口單元發(fā)送命令到射頻識別控制單元，同時 射頻識別控制單元可以通過USB轉串口單元把數據傳輸到PC機上進行數據處理。參見圖3、圖4，為本發(fā)明的核心控制電路，其工作過程是TRF7960通過SPI 口與 MSP430F2370通信，MSP430F2370的第13引腳P3. 1與TRF7960的第13引腳IRQ連接，當讀 頭前端檢測到有效標簽，IRQ就置高電平，射頻識別控制單元檢測到IRQ為高電平，就設置 MSP430F2370的第18引腳為低電平，TRF7960與MSP430F2370的SPI通信有效，射頻識別控 制單元把數據存儲在數據寄存器中以便向PC機發(fā)送；同時射頻識別控制單元根據不同的 數據幀結構執(zhí)行相應的數據處理函數，判斷出不同協(xié)議的標簽，通過外接的LED燈指示出 不同標準的標簽。RFID讀頭前端單元的核心是TRF7960芯片，TRF7960的第8引腳RX1_AM，第9引 腳RX2_PM為信號輸入的端，電阻Rl，R2，C16, C17, C18,通過相互調節(jié)達到50歐姆的阻抗， 以使接收的信號最佳，電阻R2，電容C18前端的PCB天線構成了磁場，TRF7960的第5引腳 TX_0UT不斷向磁場附近發(fā)送數據請求命令，當有標簽靠近磁場的時候，標簽通過電磁耦合 接收到命令，同時向讀頭前端發(fā)送數據請求應答命令，標簽此時處于準備狀態(tài)，當讀頭接收 到數據請求應答命令，開始讀取標簽的序列號，同時調用相關數據處理函數，如果數據校驗 正確就把標簽信息發(fā)送到射頻識別控制單元，否者重新讀取信息。本實用新型的識別器可以實時自動識別物品的RFID電子標簽內信息，具有識別 可靠性高，信息處理能力強，功耗小，保密性強等優(yōu)點，本識別器結合無線傳感器網絡技術 的信息傳輸，可實現(xiàn)無線網絡環(huán)境下的信息應用，具有廣闊的市場應用前景。
權利要求一種基于物聯(lián)網技術的多標準RFID識別器，其特征在于包括USB轉串口單元、RFID射頻識別控制單元和RFID讀頭前端單元，所述的USB轉串口單元的芯片采用FT232RL，RFID射頻識別控制單元采用MSP430F2370芯片，RFID讀頭前端單元采用TRF7960芯片；所述的USB轉串口單元與RFID射頻識別控制單元組成雙向電連接，RFID射頻識別控制單元與RFID讀頭前端單元組成雙向電連接。
2.根據權利要求1所述的一種基于物聯(lián)網技術的多標準RFID識別器，其特征在于所 述USB轉串口單元與RFID射頻識別控制單元組成雙向電連接，USB轉串口單元的USB第1 弓I腳VUSB通過電感L3同時與FT232RL的第4引腳VCI0，第20引腳VCC，第19引腳RESETS 連接；USB的第2引腳D-與FT232RL的第16引腳USBDM連接；USB的第3引腳D+與FT232RL 的第15引腳USBDP連接；USB的第4引腳GND接地；同時USB的第1引腳，第2引腳，第3 引腳分別通過電容C27，C26，C25接地；FT232RL的第17引腳3V0UT通過電容C28接地，第 7引腳GND，第18引腳GND，第21引腳GND，第25引腳AGND，第26引腳TEST均接地；USB轉串口單元的FT232RL的第1引腳TXD與RFID射頻識別控制單元MSP430F2370的 第23引腳UCA0RXD連接，第5引腳RXD與MSP430F2370的第22引腳UCA0TXD連接。
3.根據權利要求1所述的一種基于物聯(lián)網技術的多標準RFID識別器，其特征在于所 述RFID射頻識別控制單元與RFID讀頭前端單元組成雙向電連接，RFID射頻識別控制單元 MSP430F2370 的第 1 引腳 DVCC，第 40 引腳 AVCC 同時接 +3V 的電源；LEDO，LED1，LED2，LED3 的正極均接+3V的電源，MSP430F2370的第11引腳Pl. 7，第10引腳Pl. 6，第9引腳Pl. 5， 第 8 引腳 1. 4 分別通過電阻 R9, RIO, Rll, R12 與 LEDO, LED1, LED2, LED3 連接；RFID射頻識別控制單元MSP430F2370的第4引腳Pl. 0/TACLK，第2引腳XIN/P2. 6，第 21引腳P3. 3，第19引腳P3. 1，第20引腳P3. 2，第18引腳P3. 0分別與RFID讀頭前端單元 的TRF7960的第28引腳EN，第27引腳SYS_CLK，第26引腳DATA_CLK，第24引腳1/0_7，第 23引腳1/0_6，第21引腳1/0_4連接；MSP430F2370的第14引腳P2. 2，第13引腳P2. 1，第 12引腳P2. 0分別通過R6, R7, R8與TRF7960的第12引腳ΑΑΚ/00Κ,第13引腳TRQ,第14 引腳MOD連接；RFID讀頭前端單元的TRF7960芯片的第19引腳1/0_2通過R3與第16引腳VDD_I/ 0連接，第18引腳1/0_1通過R4與第16引腳連接，同時通過R5接地，第17引腳1/0_0接 地；TRF7960的第1引腳VDD_A分別通過電容C1，C2接地，第2引腳VIN接+5V電源，同時 分別通過電容C3，C4接地，第3引腳VDD_RF和第4引腳VDD_PA連接同時分別通過電容C5， C6接地；第5引腳TX_0UT分別通過電容C7，C8與Ll連接，第8引腳RX_mi通過電容C9與 Ll連接，通過ClO接地；電感Ll通過電容C11，C12接地，TRF7960的第9引腳RX_IN2通過 電容C24接地，第9引腳還通過C23與L2連接，同時通過電容C14，C15接地，以及通過電阻 Rl與電容C16，C17與R2連接，R2的兩端分別與電容C18連接，通過循環(huán)天線連接兩端；TRF7960的第25引腳接+5V電源，第31引腳0SC_IN接晶振的第1引腳，同時通過電容 C22接地，第30引腳0SC_0UT接晶振的第2引腳，同時通過電容C21接地；TRF7960的第10 引腳VSS接地，第11引腳BAND_GAP分別通過電容C20，C19接地，第29引腳VSS_D接地。
專利摘要本實用新型涉及一種基于物聯(lián)網技術的多標準RFID識別器，包括USB轉串口單元、RFID射頻識別控制單元和RFID讀頭前端單元，所述USB轉串口單元和RFID射頻識別控制單元組成雙向電連接，RFID射頻識別控制單元和RFID讀頭前端單元組成雙向電連接。本實用新型充分利用了MSP430F2370內部資源，使系統(tǒng)硬、軟件設計達到了最小化，具有識別可靠性高、抗干擾能力強、成本低廉和體積小巧的特點，可識別ISO15693,14443A,14443B多種協(xié)議標準的電子標簽。
文檔編號G06K7/00GK201725343SQ20102051149
公開日2011年1月26日 申請日期2010年8月31日 優(yōu)先權日2010年8月31日
發(fā)明者劉俊, 沈耀東, 王典洪, 肖萬源, 陳分雄, 陳春暉 申請人:中國地質大學(武漢)