无线识别装置 张晓波 操振兴 陆坤

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1、无线识别装置摘要:作者：张小波操振兴陆坤指导老师：郑娟、査长军、张倩、段惠敏本设计为一套无线识别装置。该装置由阅读器、应答器和耦合线圈组成。主要基于pt2262编码器和pt2272解码器为核心，射频卡以有源方式利用ASK调制将应答器所携带的信息调制并耦合出去,载波频率为4MHZ。应答器使用四个按键拨码开关进行编码设置，当任意按键拨下时，电路导通，开始工作，PT2262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L1辐射出去。阅读器部分包括选频滤波、信号放大、包络检

2、波、低通滤波以及解码显示等电路，选频滤波部分将应答器发出的信号接收交由LM3583构成的放大器进行信号放大；放大后的信号通过二极管包络检波电路检出并送至低通滤波电路得到所需的基带信号；再由PT2272解码芯片对该信号进行解码并通过显示电路识别出应答器发出的信息。整个电路具有结构简单、低功耗、低成本的特点，可用于读取一般的射频卡，识别距离可达5～6cm，能够应用于普通门禁、公交等系统中。关键词：ASK；PT2262/PT2272；耦合线圈；应答器；信号放大；滤波一.引言近年来，随着芯片技术，天线技术以及计算机技术的不断发

3、展，RFID系统的体积，功耗越来越小，成本越来越低，功能日趋灵活，操作快捷方便，加上其擅长多目标识别，运动目标识别，方便物品跟踪和物流管理的突出特点，RFID系统日益广泛的应用于各种生产生活场所，扮演着越来越重要的角色，被评为“带来了一个进化的无线市场”。本设计的方案和任务如下：1、设计制作一套无线识别装置。该装置由阅读器、应答器和耦合线圈组成。阅读器能识别应答器的有无、编码和存储信息。系统方框图如下图一所示：2、装置中阅读器、应答器均具有无线传输功能，频率和调制方式自由选定。不得使用现有射频识别卡或用于识别的专用芯片

4、。装置中的耦合线圈为圆形空芯线圈，用直径不大于1mm的漆包线或有绝缘外皮的导线密绕10圈制成。线圈直径为6.6±0.5 cm（可用直径6.6 cm左右的易拉罐作为骨架，绕好取下，用绝缘胶带固定即可）。线圈间的介质为空气。两个耦合线圈最接近部分的间距定义为D。阅读器、应答器不得使用其他耦合方式。相关要求如下：1、基本要求（1）应答器采用5V电源供电，阅读器用外接单电源供电。阅读器采用发光二极管显示识别结果，能在D尽可能大的情况下，识别应答器的有无。识别正确率≥80%，识别时间≤5秒，耦合线圈间距D≥5cm。（2）应答器增

5、加编码预置功能，可以用开关预置四位二进制编码。阅读器能正确识别并显示应答器的预置编码。显示正确率≥80%，响应时间≤5秒，耦合线圈间距D≥5cm。2、发挥部分（1）应答器所需电源能量全部从耦合线圈获得（通过对耦合到的信号进行整流滤波得到能量），不允许使用电池及内部含有电池的集成电路。阅读器能正确读出并显示应答器上预置的四位二进制编码。显示正确率≥80%，响应时间≤5秒，耦合线圈间距≥5cm。（2）阅读器采用单电源供电，在识别状态时，电源供给功率≤2W。在显示编码正确率≥80%、响应时间≤5秒的条件下，尽可能增加耦合线圈

6、间距D。 （3）应答器增加信息存储功能，其存储容量大于等于两个四位二进制数。装置断电后，应答器存储的信息不丢失。无线识别装置具有在阅读器端写入、读出应答器存储信息的功能。（4）其他。二：系统设计2.1设计思路为达到设计要求，对于无线识别装置本设计采用这样的设计思想：阅读器所需电能由单电源供电，PT2262读取拨码开关值并对其进行编码，编码信号经过ASK调制后由振荡电路发射出去，此时阅读器线圈感应到由应答器发送来的编码信号通过检波电路检波和滤波整形之后发送给PT2272，PT2272对编码信号进行解码并在发光二极管上显示

7、，二极管的显示与应答器的拨码开关值相对应，这样就完成了无线识别。2.2无线识别装置方案论证与比较2.2.1系统方案2.1总体方案论证与比较方案一：如图1所示，采用单片机与有源晶振振荡器组成无线识别系统。阅读器：用串口通信方式扫描应答信号，接受到应答信号后，判别其是否有效，若有效则显示应答器信息，由发光二极管显示。应答器读取拨码开关状态，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。89S5289S52耦合线圈耦合线圈无线传输

8、应答器阅读器图1无线识别装置方案一方框图振荡器拨码开关发光二极管检波整形方案二：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