基于射频识别技术的多协议读写器设计（分享论文一篇）

基于射频识别技术的多协议读写器设计

摘要：该射频识别（RFID）读写器由微控制单元、射频读写模块、高频功率放大模块、天线、通信接口、液晶显示模块、射频卡/标签等部分组成。基于电磁波的能量传输原理，RFID利用射频卡/标签和读写器内部自带的天线激发形成电磁场，通过电磁波构建起非接触信息传输通道来传输信息，实现身份识别和数据交换等一系列的交互操作。该装置具有存储量大、可读写、穿透力强、识别距离远、识别速度快、使用寿命长、环境适应性好等特点，在公共交通、物流管理、身份识别等领域有着广泛的应用。在具体方案实施和执行中，该装置由ATmega16完成整个系统的控制，以CLRC632芯片为核心的读写器实现与射频卡/标签之间的无线通信与指令应答，实现了多协议的方便切换，成功开发出适用于现有各种主流RFID协议的非接触式射频卡/标签的读写器。
关键词：电磁场；射频识别；RFID;读写器；多协议
Abstract
The electromagnetic wave identification IC card device consists of RF IC cards and reader card, based on the principle of electromagnetic wave energy transmission and radio frequency identification technology. Electromagnetic wave identification uses RF IC cards and a built-in antenna within the reader card to stimulate the formation of the electromagnetic field, and through the electromagnetic waves build up a non-contact information transmission channels to transmit information to achieve identification and data exchange and a series of interactive action. The device has features of large memory capacity, being able to read and write, strong penetrating power, long identification distance, fast identification speed, long life and good environmental adaptability, and has a wide range of applications in the filed of public transport, logistics management and identification . In the process of implementation and enforcement of specific programs, MCUmega16 in the device complete the whole system of control orders and tasks, as the core of the reader card the CLRC632 chip and the Mifare1 card reader achieve wireless communication and command between the response, and design and define the non-contact means of communication and protocols in the conduction of the 13. 56 MHz, and successfully developed a variety of automatic identification systems for non-contact IC reader.
Keywords: electromagnetic wave identification; RF IC card; reader card

一．系统方案

1．基于射频识别技术的多协议读写器设计思想

（1）多协议读写器的工作原理
RFID系统是按电感耦合式原理工作的。由读写器向射频卡/标签发射特定频率的无线电磁波。当射频卡/标签靠近读写器时，受读写器发射的电磁波激励，卡片内的 LC 谐振电路产生共振并且接收电磁波能量。当射频卡/标签接收到足够的能量时，就将卡内存储的识别资料以及其他数据以无线电波的方式输到读写器并且接受读写器对卡内数据的进一步操作。
该卡的读写过程是由射频卡/标签与读写器之间通过无线电波来完成读写操作。射频卡/标签是一种无源体，当读写器对卡进行读写操作时，读写器发出的信号由两部分叠加组成：一部分是电源信号，该信号由卡接收后，与其本身的 LC 产生谐振，产生一个瞬间能量来供给芯片工作。另一部分则是结合数据信号，指挥芯片完成数据的修改、存储等，并返回给读写器，完成一次读写操作。


(2)



二．电磁场与电磁波理论基础
2.1 电磁场理论
每个运动的电荷或者说电流，都伴随有磁场，为了在电感耦合式RFID系统的写/读设备中产生交变磁场，采用了“短圆柱形线圈”或用导体回路来做磁性天线。如图2：





                        d
            
                                    H
            
                                    r
            
            

图2

<div class="Section5" style="layout-grid:  15.6pt none">研究表明，从线圈半径（或面积）到一定距离的磁场强度几乎是不变的，而后则急剧下降，在自由空间，线圈的近场中磁场强度的衰减大约为60dB/10倍频程，在形成电磁波的远场中变得比较平缓，为20dB/10倍频程。
2.2 射频匹配电路设计原理
<font size="3">在本设计中，为提高整个系统的使用范围，在芯片选择上使用功能更加强大的 CLRC632，这也是整个系统的核心部分。CLRC632 内部集成了振荡器缓冲，连接外部的13.56MHz 的石英震荡晶体，以获取低相位抖动。由于提供给 CLRC632 的时钟要作为同步系统的编码器和解码器的时间基准，因此频率的稳定性是正确执行的一个重要因素，为了获得最佳性能，时钟抖动应该尽可能小。CLRC632 根据寄存器的设定对发送缓冲区中的数据进行调制得到发送的信号，通过由 TX1、TX2 引脚驱动的天线以电磁波的形式发出去，IC 卡采用 RF场的负载调制进行响应。天线拾取 IC <span style="font-family: 宋体; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'">卡的响应信号经过天线匹配电路送到

一起努力学习！

小编 有Word版的吗?图看不到哦

A Reconfigurable Carrier Leakage Canceler for UHF RFID Reader Front-Ends.pdf

内容完整吗?好象看不到图！