一种射频识别装置的研制

  

  采用PT2262和PT2272进行编解码。PT2262最多可有6位(D0-D5)数据端管脚,设定的地址码和数据码从17脚串行输出,编码芯片PT2262发出的编码信号由地址码、数据码和同步码组成一个完整的码字,地址码和数据码均使用宽度不同的脉冲来表示,两个窄脉冲表示“0”;两个宽脉冲表示“1”。在通常使用中,一般采用8位地址码和4位数据码,此时PT2262和PT2272的第1~8脚为地址设定脚,有3种状态可供选择:悬空、接正电源、接地状态,3*为6 561,所以地址编码不重复度为6 561组,只有发射端PT2262和接收端PT2272的地址编码完全相同,才能配对使用。解码芯片PT2272接收到信号后,其地址码经两次比较核对后,VT脚才输出高电平,以确认是否接受正确。与此同时相应的数据脚也输出与PT2262相对应的电平信号,即一旦地址匹配,PT2262与PT2272所有引脚的电平均相同。PT2262将数据位设置的并行数据以一定的电平方式串行输出,控制应答器部分的负载变化,以达到负载调制的作用。而通过负载调制并通过耦合线圈反馈到应答部分的信号,经包络检波及处理后为较规则的高低电平信号,PT2272可直接对其进行解码。编码电路如图7所示,解码电路如图8所示。两个芯片的振荡电阻必须匹配,否则接收距离会变近甚至无法接收。

  

  2.2 应答器部分电路设计

  采用基本的二极管搭建桥式全波整流电路,以获取足够高的电压供给后级使用。其电路如图9所示。

  

  采用CD4066模拟开关,用PT2262编码后的信号控制模拟开关开启。当模拟开关开通时,其等效阻值较小,相当于次级线圈的反射阻抗较小,次级线圈的反射阻抗并联到读写器线圈上,与其共同组成丙类功放的输出阻抗,从而使谐振频率偏移,丙类功放输出失谐,且输出电压减小;而模拟开关关闭时模拟开关相当于开路,次级线圈的反射阻抗过大,反射阻抗发生变化,使读写器线圈电压升高。在读写器端可通过检波方式检测输出电压变化,从而得到应答器的解调信号。电路设计如图10所示。

  

  3 系统测试

  对于功率的测试可直接采用万用表测量各测试点的电压和回路电流,再由P=U×I计算出功率,算得最大消耗功率为365 mW。将两耦合线圈从近及远的移动,观察阅读部分识别指示灯的亮灭,查看最远可识别的距离,然后用直尺测量此间距,得出最大识别距离为12 cm。利用双踪示波器,分别检查编码发射部分的发射信号和阅读器部分的解码信号,可明显看出发送数据与接收数据及数据延时的效果。通过测试指示灯的亮灭情况,记录10 cm内识别正确率为95%,响应时间<1 s。

  4 结束语

  本射频识别装置采用负载调制方式、电路简单、工作可靠,且有效提高了能量的利用率。同时采用编、解码芯片,使系统的功耗大幅降低,其芯片本身有较强的抗干扰能力,使系统可靠性显着提高。阅读器采用丙类功率放大电路,效率较高,在系统总功率的限制下仍可提供充足的功率给应答器,使阅读器与应答器之间的通信距离得以保证。总体上,本装置的识别距离可达10 cm,准确率达到95%,且识别响应时间<1 s。