频率可调的多协议RFID读写器设计

2．2 液晶显示模块
液晶显示模块可显示读写器的状态信息及读取到的标签信息，本设计使用MG-12864型液晶显示器。MG-12864是128(列)×64(行)点阵的液晶显示模块，点阵式液晶显示具有显示信息量大、功耗低、寿命长等特点。
MG-12864内含汉字字库，显示汉字时只需调用即可，十分方便。用MG-12864作为读写器的显示终端，可实时显示读写器当前状态和读取的标签信息。
2．3 Wi-Fi收发模块
Wi—Fi收发模块选用Marvell公司的低功耗SoC88W8686芯片组成的WM-G-MR-09模块。WM-G-MR-09模块符合2．4 GHz的Wi—Fi标准，封装尺寸小，与主控制器STM32F103VET6的SPI接口相连。
添加Wi—Fi收发模块可以使读写器的工作范围更广。读写器可以做成便携式，在读取到标签信息后通过Wi—Fi收发模块将标签数据经具有Wi—Fi标准的无线路由上传给服务器，可以作为物联网的终端使用。

3 读写器系统软件设计
RFID读写器和标签之间信息的交换遵循的协议和读写器中心频率的调节可通过系统软件设计来完成。图7给出了整个系统的软件流程图。

CC1101可以完成信号的调制与解调。3种基本调制方式为频移键控、幅移键控、相移键控。本设计中选用的CC1101芯片可以支持这3种调制方式，并能进行相应的解调。系统初始化时配置CC1101的MDMCFG2寄存器，可选择与标签一致的调制解调方式。
CC1101有可编程控制的数据传输率，最高可达500kbps，系统初始化时配置MDMCFG3寄存器和MDMCFG4寄存器，可实现设置任意数据传输率，从而匹配不同的标签。
数据帧格式也可以通过编程实现。按照标签符合的数据帧格式编排读写器欲发送的数据，为数据加上帧头与帧尾，还可以根据数据编程生成CRC校验码。读写器接收标签信息时，同样根据标签的数据帧格式，将数据包分解，还可以根据CRC校验码检验数据的正确性。
图8给出了编程实现的二进制信号经FM0编码后再进行FM0解码的结果对照图。

软件编程的重点是实现多种数据编解码方式。目前，RFID领域广泛使用的数据编解码方式有FM0编码、PIE编码和Manchester编码等。而这些编解码方式都可以容易地用编程实现。数据在主控制器中编解码并按照一定的数据帧格式打包和分析，不受无线收发芯片对编解码方式，以及数据帧格式的限制，设计出来的读写器可以满足多种编解码方式和数据格式的电子标签。
从图8中可以看出，原始信号经FM0编码后再由FM0解码的结果和原始信号一致，证明编程实现FM0编解码很成功。其他编解码方式类似，也可编程实现。

结语
本文给出了一种频率可调、协议可变的RFID读写器的设计方案。读写器能实现工作频率可调，支持多种通信协议，能与多种标签通信等功能，且适应性强、成本低，给RFID的应用带来了极大的方便。