无线识别装置Word文档下载推荐.docx

1、当靠近阅读器时，通过线圈耦合获得工作能量，读取拨码开关状态，发送应答信号。 特点：采用单片机异步串口通信方式，具有较高的显示正确率。但对于本设计任务，考虑到耦合能量有限，不足以驱动单片机。该方案不太合适。方案二：如图2所示，采用PT2262编码芯片，与PT2272解码芯片组成无线识别系统。应答器通过四位拨码开关进行卡号设置，PT2262对卡号进行编码并通过耦合线圈发射出去；阅读器通过耦合线圈接收信号并交给PT2272解码芯片译码输出应答器卡号，由发光二极管显示。系统组成简单，成本低，功耗小，且PT2262起始工作电压低非常适合能量供应有限的场合。 结合以上分析实际情况，我们采用方案二。2调制方

2、式论证与比较频移键控（FSK）。传输速率快，数据正确率高，但调制电路复杂，成本高，尤其功耗较高，而且解调电路较为复杂。本题目要求低功耗，且对通讯指标要求不是很苛刻，如传输数据正确率80%，响应时间 5S，故不宜选用该方案。 方案二：幅移键控（ASK）。调制电路简单，功耗较低，常用于简单的低速数据通信，解调电路也十分简单，满足本设计任务要求，综合考虑我们选用该方案。二、总体设计 1阅读器部分 如图3所示，电能由振荡电路产生经后续多级放大电路放大，通过耦合线圈发送出去；阅读器通过耦合线圈接收应答器发送的信号，信号经检波电路检波后送给单片机串口接收，单片机对编码信号进行解调后输出识别结果。震荡电路与

3、检波电路是独立周期工作的，周期由35产生，独立工作由继电器控制。 2应答器部分 如图4所示，应答器通过耦合线圈谐振耦合获取能量，再经放大整流电路向储能电容充电获得系统工作所需电能；当电容电压经电压判断电路判断达到指定幅值时，应答器开始工作，单片机读取拨码开关值，并通过串口发送编码信号，此时有源晶振产生载波信号，编码信号再经ASK调制，从耦合线圈辐射出去。 三、主要电路设计 1耦合线圈匹配理论 采用线圈与可变电容组成并联谐振回路，测试得线圈电感为11uH,可变电容容量为525PF，谐振频率： 可得谐振频率为：21MHZ到9MHZ之间。对回路进行谐振频率测量得到谐振频率为10.4MHZ。 因而，阅

4、读器采用10MHZ有源晶振产生接近与谐振频率的能源载波频率。应答器采用10MHZ有源晶振作为载波频率。 2.阅读器发射电路分析 主振电路采用有源晶振作为振荡器，频率稳定，电路简单，调试容易而且输出幅度大。有源晶振输出的方波，经过二阶低通滤波器滤除高次谐波，得到稳定的正弦波输出，经Q6及其外围电路组成的第一级放大电路后送至由Q9 及其外围电路组成的功率放大电路进行功率放大，最后输出至C45和L21组成的并联谐振回路辐射出去，为应答器提供能量。 3阅读器接收电路分析 图中，从555来的控制信号经过74LS04反相后控制继电器的吸合，当继电器吸合时，C1与耦合线圈接通，Q1及其外围电路组成了以及电压

5、放大电路，放大后的信号经二极管检波后送至LM311进行比较，还原波形。四、识别装置工作流程图 1阅读器工作流程图，见图5 2应答器工作流程图，见图6五、测试方法与测试数据 1耦合线圈电感量大小与谐振频率 测试方法：直接用LC METER测耦合线圈电感量，用射频信号发生器与示波器测试耦合线圈并联一电容后的谐振频率。 测试数据：（见表2） 测试时间：2007-9-3测试项目测试仪器测试结果耦合线圈电感量SE Model LC-9243 LC METER11.0H谐振频率Hp E4400B 信号发生器Aglient 54622D 示波器11.4MHZ表1耦合线圈电感量大小与谐振频率测试结果分析：谐振

6、频率为11.4MHZ，因而采用载波频率为11.0592MHZ，可微调电容实现谐振。 2整机调试与测试 1识别正确率与识别时间测试阅读器接+15V外接电源，将阅读器与应答器之间耦合线圈距离设置为5cm，拨动拨码开关改变应答器编码，观察阅读器显示输出的识别结果。2007-9-6测试结果：（见表2） 识别距离：5cm测试次数应答器编码阅读器识别结果识别时间（s）10001（1）3s20010（2）30100（4）41000（8）51111（F） 测试结果分析：在距离5cm的情况下，识别率为100%，误码率为零。表2识别正确率与识别时间测试结果 2识别距离测试阅读器接+15V外接电源，将阅读器与应答器

7、之间耦合线圈起始距离设置为5cm，每次增加识别距离1cm，观察阅读器识别正确率，直到识别正确率80%，此时，耦合线圈之间的距离即为本识别装置的最大识别距离。（见表3）识别距离（cm）识别正确率（%）8表3识别正确率与识别时间测试结果 3识别时功耗测量阅读器接+15V外接电源，将阅读器与应答器之间耦合线圈距离设置为5cm，阅读器识别结果正确的情况下，测量外接单电源供电电压U与供电电流I。多次测量取平均功耗作为识别装置识别时功耗。 计算公式：识别装置识别功耗P：P=UI 测试结果：（见表4）供电电压U（V）供电电流I（A）功耗P（W）15.000.040.60.091.35结果 测试仪器：DT 9

8、205万用表 测试结果分析：在继电器吸合时，工作电流较大，为0.09A，但功率仍小于2W。参考文献附录一：系统框图附录二：程序代码#include msp430x22x4.hdial_number.h#define CONTROL_SDATA_DIR P1DIR |= BIT0 /控制晶振工作开关#define CONTROL_SDATA_OUT_HI P1OUT |= BIT0#define CONTROL_SDATA_OUT_LO P1OUT &= BIT0#define TIMERA_DELAY 750volatile uchar count;void Sys_Init（） WDTCTL

9、 = WDTPW + WDTHOLD; BCSCTL1=CALBC1_12MHZ; /设定DCO为8MHZ DCOCTL=CALDCO_12MHZ; BCSCTL2 |= DIVM_2; BCSCTL2 |= SELM1;void main（） uchar i,d_Number; Sys_Init（）; CONTROL_SDATA_DIR; count = 0; /发送周期计数 TACTL=TASSEL1+TACLR+ID_3; /定时器A时钟源为SMCLK,并清TAR CCTL0 = CCIE; /CCR0中断使能 CCR0 = TIMERA_DELAY; /计数值为50000个SMCLK周期 TACTL |=MC_2; /启动定时器A为连续计数模式 _EINT（）; while（1） if（count = 2） d_Number = Get_DialNumber（）; for（i = 0;i 1;#pragma vector = TIMERA0_VECTOR /ccr0中断服务_interrupt void ta0_isr（void） CCR0 += TIMERA_DELAY; /定时补偿 count +; LPM1_EXIT;uchar Get_DialNumber（） uchar d_Number