为了提高系统的发射功率，本设计选用了RFMICroDevice 公司的RF2132功率放大芯片对MC33493输出的射频信号进行功率放大；RF2132是一种高功率、高效率的线性放大器，具有29dBm的线性输出功率。
3.3 接收模块
接收模块由射频接收/解调芯片和信号放大芯片组成。原理如图5所示。射频接收/解调芯片选用MotorolA公司的MC33593,它是一种由锁相环调谐的UHF频段低功率射频接收/解调芯片，工作频带在868~928MHz,中频带宽为500kHz,采用OOK或FSK调制，由DMDAT（13） 管脚设定。具有集成的VCO、环路滤波器。
本设计中DMDAT（13） 管脚置低电平，采用OOK调制。晶体振荡器的频率选择与MC33493相同。系统时钟（11）、数据接口（15、16） 及输入控制开关（14） 由单片机控制。
为了提高系统的接收灵敏度，本设计在天线和射频接收/解调器之间增加了一套射频信号放大电路，主要由RF2173组成，其功能是用于对天线接收到的射频信号进行放大，以提高MC33593输入射频信号的信号强度；RF2173具有最大32dB的增益。
图5:接收模块
3.4 串口通信模块
读写器采用RS232接口与计算机通信，电平转换芯片用ICL232.通过该接口计算机向读写器发送读、写标签等命令，读写器可把结果回送给计算机。
4. 软件设计
4.1 主程序
由于系统在PC机的监控下工作，两者之间为主从通信方式。主控模块上电完成正常初始化过程后，便进入等待状态，等PC机发来指令。当接收到PC机指令后，转去处理相应的程序。处理完毕后执行结果信息返回PC机。主程序框图如图6所示。
图6:接收模块
4.2 防冲突程序
在读写器天线所覆盖的范围之内有多个标签存在时，读写器发送命令后，会引起响应冲突，从而导致通信失败。当读写器检测到冲突后，可使用命令来处理存在的冲突。通过发送命令可以记录读写器天线覆盖范围内的标签的UID,然后利用UID的唯一性，读写器和各个标签分别建立独立的通道进行通信，从而消除冲突。读写器首先发送命令给标签，在命令的数据域和参数域中分别包含UID的掩码和掩码的长度，传送给标签的掩码要求是整字节，如果此掩码不是整字节的话将自动在高位补零。通过设置标志域的相应标志位，读写器可以设置接收标签响应的时隙为3或6,在各时隙中，读写器都可以接收标签返回的UID,读写器通过发送结束信号的UID和当前时隙序号的最低4bit加命令数据域中的掩码进行比较，如果不匹配则无应答，如果匹配将送回自己的UID.在某一时隙可能出现多个标签同时做出响应，这时读写器要记下冲突的标签掩码和时隙计数器的值，以做进一步冲突处理。流程图如图7。
图7:接收模块
5.结束语
本文设计的超高频射频识别读写器能够读写UCODE HSL 系列多种标签，读写速度最快（从单个标签上平均读取64bit,耗时不超过6ms每多取32bit耗时累加1ms;每单个标签上平均写入32bit,耗时不超过25ms每多写入32bit耗时累加25ms） ,读写距离（≥4m） ,有效地解决了多标签防冲撞问题，此超高频射频识别系统尤其适用于物流、供应链领域。
本文关键字：读写器 射频技术-RFID，通信技术 - 射频技术-RFID
