RFID低功耗电子标签和手持阅读器设计开发(2)

肷人ＩＬ玟不嵌入式技术

ＥｍｂｅｄｄｅｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

制器再通过ｎＲＦ２４Ｌ０１按照一定通信协议１２］将信号发送给指定地址的标签；若标签处于阅读器范围内【３】，经外部触发后，会发送标签的一些相关信息给阅读器；阅读器部分的无线收发模块通过串口将接收到的数据上传至上位机进行数据显示处理。１．２电路设计

１．２．１低功耗电子标签

单片机与ｎＲＦ２４Ｌ０１连接电路设计如图２所

示。

ＭＳＰ４３０Ｆ１４９单片机的Ｐ１．６引脚接收来自ｎＲＦ２４Ｌ０１的中断，低电平有效；由Ｐ１．７引脚控制ｎＲＦ２４Ｌ０１的ＣＥ端，ＣＥ端的电平决定ｎＲＦ２４Ｌ０１工作在接收模式还是发送模式；由Ｐ５．０引脚控制ｎＲＦ２４Ｌ０１的片选使能ＣＳＮ，ＣＳＮ为低后ＳＰＩ接口等待执行指令，每一条指令的执行都必须经过一次ＣＳＮ由高到低的变化；ＭＩＳＯ和ＭＯＳｌ分别为串行输入和输出，分别由Ｐ５．１和Ｐ５．２引脚控制。

传输的效率，同时为增强程序的运行效率，阅读器采用

图３阅读器电路设计图

表３ＲＦＩＤ通信协议

㈣２电子标签电路设汁Ｉ割

会发送一帧应答数据包，阅读器接收到应答数据包后，在ＰＤＡ显示出来，至此完成一次数据的传递。

当有多个标签时，阅读器采用分时发送识别指令方式，可知道哪个标签没有在阅读器范围内。但应注意的是，阅读器每次向标签发送指令后，都应随后再发送一包指令来清理标签自动应答缓冲区（Ｗ＿ＡＣＫ＿ＰＡＹＬＯＡＤ），避免下次发送不同的指令时出现应答错误。２．２．２标签指令接收子程序

标签上电后，首先进行初始化，使标签完成一些配置寄存器的设置，然后进入待机模式，当标签进入阅读器的范围内，经阅读器唤醒后，标签会产生接收中断跳入监听指令子程序，即从低功耗模式转入工作模式，开始监听空中的数据包。当自动应答有效时，ＡＣＫ消息将被发回。标签指令接收子程序流程图如图５所示。

１．２．２阅读器

ＡＲＭ系列单片机ＳＴＲ７１１ＦＲ２芯片与ｎＲＦ２４Ｌ０１连接电路设计如图３所示。由单片机的Ｐ０．７引脚来控制ＣＥ端；由Ｐ０．１０引脚接收来自ｎＲＦ＇２４ＩＪＤｌ的中断；由Ｐ１．９引脚控制ｎＲＦ２４Ｌ０１的片选使能ＣＳＮ；由Ｐ０．１２引脚控制串行输出口ＭＯＳＩ；由Ｐ０．１３引脚控制串行输入口ＭＩＳＯ。ＳＴＲ７１１ＦＲ２采

用１６ＭＨｚ有源晶振，与上位机采用串口通信。

２软件设计

２．１通信协议和串口中断

本文所设计的ＲＦＩＤ通信模块实现的功能包括广播识别、读／写标签编号、读／写标签密码、读／写标签数据信息。该通信协议如表３所示。

若在通信协议中设置较短的地址和校验可以提高

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