專利名稱：一種有源射頻識別電子標(biāo)簽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種有源射頻識別電子標(biāo)簽本實用新型涉及有源射頻識別領(lǐng)域，尤其涉及一種有源射頻識別電子標(biāo)簽。有源射頻識別技術(shù)目前已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于人員和物品的流通管理中，特別是目前的家校通系統(tǒng)，電子標(biāo)簽的使用量數(shù)以千萬計。有源射頻識別的電子標(biāo)簽采用電池供電，電 池的使用壽命是電子標(biāo)簽的重要技術(shù)指標(biāo)?，F(xiàn)有電子標(biāo)簽一般采用定時發(fā)送的方式，即以一定的時間間隔向外發(fā)送標(biāo)簽的ID信息.這種工作方式下的標(biāo)簽若米用500mAH紐扣電池供電，1秒鐘發(fā)射一次，一般使用壽命在三年以內(nèi)。如果在學(xué)校使用，不能滿足使用5年的技術(shù)要求。如果加大電池容量,則會增加標(biāo)簽的體積。另有部分技術(shù)采用低頻喚醒的方式節(jié)省功耗，即在電子標(biāo)簽上加裝125KHZ喚醒電路，在需要識別標(biāo)簽的區(qū)域裝125KHz大功率喚醒器。標(biāo)簽平時只有125KHz電路在工作，電流較小，在被喚醒器喚醒后啟動射頻電路發(fā)送ID號。這種方式可以獲得較好的功耗性能，電池使用壽命長。但增加125KHZ喚醒電路的成本較高，且安裝喚醒器増加了系統(tǒng)成本和施工過程，不利于家校通等行業(yè)的推廣和使用。本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供ー種結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、電池使用壽命較長的有源射頻識別電子標(biāo)簽。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是，一種有源射頻識別電子標(biāo)簽，包括射頻電路、微控制器、天線、運動傳感器和向電子標(biāo)簽各元件供電的電池，運動傳感器的信號輸出端接微處理器的休眠喚醒中斷引腳；微處理器的控制信號輸出端接射頻電路的控制信號輸入端，射頻電路的射頻信號輸出端接天線。以上所述的有源射頻識別電子標(biāo)簽，射頻電路包括射頻芯片及其外圍電路，微處理器的控制信號輸出端接射頻芯片的通信引腳，射頻芯片的射頻信號輸出端接天線。以上所述的有源射頻識別電子標(biāo)簽，包括限流電阻和下拉電阻，運動傳感器是開關(guān)通斷型運動傳感器，運動傳感器的第一腳接電池正扱；限流電阻的第一端接微處理器的喚醒中斷引腳，第二端接運動傳感器的第二腳；下拉電阻的一端接限流電阻的第二端，另ー端接地。以上所述的有源射頻識別電子標(biāo)簽，運動傳感器包括振動傳感器或位移傳感器等能表征運動狀態(tài)的低成本運動傳感器。本實用新型有源射頻識別電子標(biāo)簽采用運動傳感器喚醒的工作方式。在靜止?fàn)顟B(tài)下，標(biāo)簽處于休眠狀態(tài)，電流小于luA。在檢測到運動狀態(tài)后才開始發(fā)送射頻信號，和定時發(fā)送的標(biāo)簽相比，可以節(jié)省一半的功耗，有效地提高電池使用壽命。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，運動傳感器可選擇振動傳感器、位移傳感器等傳感器，具有很低廉的成本。本實用新型的技術(shù)方案不需額外増加設(shè)備，可以節(jié)省大量的成本。[
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以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進ー步詳細(xì)的說明。圖1是本實用新型有源射頻識別電子標(biāo)簽實施例的原理框圖。圖2是本實用新型有源射頻識別電子標(biāo)簽實施例射頻電路部分的原理圖。圖3是實用新型有源射頻識別電子標(biāo)簽實施例控制電路部分的原理圖。本實用新型有源射頻識別電子標(biāo)簽實施例的原理如圖1所示，有源射頻識別電子標(biāo)簽，包括射頻電路、微控制器(MCU)、電池、天線和運動傳感器。其中，射頻電路包括射頻芯 片及其外圍電路，射頻芯片與天線連接，工作頻率為超高頻頻段或微波頻段。微控制器通過串行通信線和射頻芯片連接，控制射頻芯片發(fā)送標(biāo)簽的ID信息。微控制器ー個具有休眠喚醒功能的引腳接運動傳感器輸出腳。電子標(biāo)簽各元件由電池供電。電子標(biāo)簽的工作方式如下上電后，微控制器對射頻芯片進行初始化配置，并開啟休眠喚醒功能；之后微控制器和射頻芯片均進入休眠狀態(tài)；如果標(biāo)簽處于運動狀態(tài)，運動傳感器輸出腳產(chǎn)生高低電平的變化，喚醒微控制器；微控制器控制射頻電路發(fā)送標(biāo)簽的ID信息，發(fā)送的次數(shù)可以是多次；射頻電路發(fā)送完畢后微控制器將射頻芯片配置為休眠狀態(tài)，自己也進入休眠狀態(tài)，等待下一次被喚醒。如圖2和圖3所示，本實用新型有源射頻識別電子標(biāo)簽實施例具體包含由集成芯片Nrf24L01及其外圍電路組成的射頻電路、微控制器U2 (型號為STM8L101 )、振動傳感器U5(型號HDX-2)、紐扣電池、和平面倒F天線。其中，MCU通過SPI接ロ控制Nrf24L01，Nrf24L01的射頻接ロ通過匹配電路和平面倒F天線連接。振動傳感器HDX-2屬于開關(guān)通斷型，即在靜態(tài)時處于常閉狀態(tài)，在運動時，會發(fā)生斷開現(xiàn)象。HDX-2的第1腳接高電平，第2腳通過限流電阻R21接到MCU的喚醒中斷引腳，并接1M下拉電阻R20。MCU和NRF24L01通過紐扣電池供電。上電后，MCU首先配置NRF24L01進入休眠狀態(tài)，并開啟休眠喚醒功能引腳；之后MCU進入休眠狀態(tài)；如果標(biāo)簽處于運動狀態(tài)，運動傳感器HDX-2的第二腳上會產(chǎn)生具有高電平狀態(tài)的抖動信號，喚醒微控制器；MCU控制NRF24L01連續(xù)發(fā)送3次標(biāo)簽的ID信息，每次發(fā)送間隔1秒；發(fā)送完畢后MCU將NRF24L01配置為休眠狀態(tài)，自己也進入休眠狀態(tài)，等待下一次被喚醒。本實用新型以上實施例具有以下有益效果上述有源射頻識別電子標(biāo)簽，采用通過運動傳感器喚醒的工作方式。在靜止?fàn)顟B(tài)下，標(biāo)簽處于休眠狀態(tài)，電流小于luA。在檢測到運動狀態(tài)后才開始發(fā)送射頻信號。這種エ作方式特別適合于像家校通這樣的應(yīng)用系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要對學(xué)生的出入校行為進行監(jiān)控，出入校時學(xué)生及所攜帯的電子標(biāo)簽處于 運動狀態(tài)，能夠發(fā)送ID信息并被采集；其它時間段的多數(shù)時間標(biāo)簽處于靜止休眠狀態(tài)。和定時發(fā)送的標(biāo)簽相比，可以節(jié)省一半的功耗，有效地提高電池使用壽命。運動傳感器可選擇振動傳感器、位移傳感器等傳感器，這些傳感器具有很低廉的成本。而且本實用新型的技術(shù)方案僅限于電子標(biāo)簽發(fā)生變化，讀寫器的安裝和施エ不受影響，也不需額外増加設(shè)備，可以節(jié)省大量的成本。
權(quán)利要求1.一種有源射頻識別電子標(biāo)簽，其特征在于，包括射頻電路、微控制器、天線、運動傳感器和向電子標(biāo)簽各元件供電的電池，運動傳感器的信號輸出端接微處理器的休眠喚醒中斷引腳；微處理器的控制信號輸出端接射頻電路的控制信號輸入端，射頻電路的射頻信號輸出端接天線。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有源射頻識別電子標(biāo)簽，其特征在于，射頻電路包括射頻芯片及其外圍電路，微處理器的控制信號輸出端接射頻芯片的通信引腳，射頻芯片的射頻信號輸出端接天線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有源射頻識別電子標(biāo)簽，其特征在于，包括限流電阻和下拉電阻，運動傳感器是開關(guān)通斷型運動傳感器，運動傳感器的第一腳接電池正極；限流電阻的第一端接微處理器的喚醒中斷引腳，第二端接運動傳感器的第二腳；下拉電阻的一端接限流電阻的第二端，另一端接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有源射頻識別電子標(biāo)簽，其特征在于，運動傳感器包括振動傳感器或位移傳感器。
專利摘要本實用新型公開了一種有源射頻識別電子標(biāo)簽，包括射頻電路、微控制器、天線、運動傳感器和向電子標(biāo)簽各元件供電的電池，運動傳感器的信號輸出端接微處理器的休眠喚醒中斷引腳；微處理器的控制信號輸出端接射頻電路的控制信號輸入端，射頻電路的射頻信號輸出端接天線。本實用新型采用運動傳感器喚醒的工作方式，在靜止?fàn)顟B(tài)下，標(biāo)簽處于休眠狀態(tài)，在檢測到運動狀態(tài)后才開始發(fā)送射頻信號，和定時發(fā)送的標(biāo)簽相比，可以節(jié)省一半的功耗，有效地提高電池使用壽命。本實用新型實施時不需額外增加設(shè)備，電路結(jié)構(gòu)簡單，可以節(jié)省大量的成本。
文檔編號G06K19/077GK202758378SQ20122034543
公開日2013年2月27日 申請日期2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月17日
發(fā)明者刁尚華 申請人:刁尚華