无线识别装置设计

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1、摘要本设计是基于耦合线圈的无线识别装置。系统由阅读器与应答器两部分组成：阅读器由PT2272、耦合线圈、发光二极管等组成；应答器由SC2262、耦合线圈、拨码开关等组成。阅读器采用单电源供电，应答器能量全部来自耦合线圈，无线数据传输采用串口异步通信与ASK调制等方法实现。阅读器能够识别靠近的应答器并显示识别结果，显示正确率≥80%，响应时间≤5S,识别距离D≥5cm。AbstractThisdesignisbasedonSCM'swirelessidentificationdevices.IdentificationS

2、ystemhavetwocomponentstheReadermachineandtheResponsercard:theReadermachineismadeupofPT2272,couplingcoil,buzzerandcomposition;ResponsercardismadeupofSC2262,couplingcoil,switchforcode.ThesystemmakeuseofmanywirelesscommunicationtechnologiessuchastheReadermachinesin

3、glepowersupply,theResponsercard’spowerallfromthetranspondercouplingenergy,serialasynchronouscommunicationandASKmodulation,achievingidentifingResponsercardthatapproachtheReadermachineandshowrecognitionresultswiththecorrectrate≥80%,responsingtime≤5S,identification

4、distanceD≥5cm.无线识别装置一、方案论证与比较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，并蜂鸣提示。应答器：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。89S5289S52耦合线圈耦合线圈串口无线传输应答器阅读器图1

5、无线识别装置方案二方框图蜂鸣器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。特点：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。编码芯片解码芯片发光二极管四位拨码开关耦合线圈耦合线圈无线传输应答器阅读器图2无线识别装置方案一方框图结合以

6、上分析实际情况，我们采用方案二。2．调制方式论证与比较方案一：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

7、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PT2272串口接收，PT2272对编码信号进行解调后输出识别结果。震荡电路与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。PT2272耦合线圈发光二极管检波电路振荡电路单电源信号电磁能继电器35定时器放大电路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，SC2262读取拨码开关值，并通过串口发送编码信号，此时有源晶振

8、产生载波信号，编码信号再经ASK调制，从耦合线圈辐射出去。SC2262耦合线圈图4应答器组成方框图拨码开关放大整流电路ASK调制电路电能信号电磁能3．总体电路图1．阅读器电路，见图52．应答器电路，见图6图5阅读器主要电路图图5应答器电路图三、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11