摘要 规划了根据耦合线圈的射频辨认设备。体系由阅览器与应对器两部分组成：阅览器选用PT2272、耦合线圈、发光二极管;应对器选用PT2262、耦合线圈、拨码开关等。阅览器选用单电源供电，应对器能量则悉数来自耦合线圈;无线数据传输选用异步串口通讯与负载调制等办法完成。阅览器可辨认接近的应对器并显现辨认成果，辨认间隔≥10 cm，显现正确率≥95%，呼应时刻≤1 s。
射频辨认技能(Radio Frequency Identification Technology，RFID)是一种非触摸式的自动辨认技能，其经过射频信号自动辨认方针并获取相关数据。根本的RFID体系由3部分组成：应对器、阅览器和天线。RFID技能近年来开展较快，已成为物联网技能的重要一环。本文讨论中低频RFID体系的作业原理，并经过试验的方法进行了验证。
本设备的首要意图是将应对器部分贮存的信息经过应对器端的耦合线圈传递到阅览器端的耦合线圈，再由阅览器读出存储信息。应对器选用线圈耦合无线供电，耦合线圈一方面传递信息，另一方面也充任应对器的能量源。考虑到低功耗规划，功率扩大器的功率有必要较高，一起数据传输的调制、编码等需尽可能地简略且低功耗，此外还需确保阅览器的辨认灵敏度。
1 体系总体方案
体系规划框图如图1和图2所示。体系首要由阅览器和应对器组成，阅览器将振动器的振动信号扩大后经耦合线圈辐射出去;阅览器经过耦合线圈接纳信号再交给解码芯片解码输出应对器卡号，并由发光二极管显现。应对器一方面从耦合线圈得到鼓励信号，另一方面将所得信号经整流和稳压后送入发射机为其供应能量。选用幅移键控(ASK)，即负载调制，其调制解调电路简略，且功耗较低。
2 硬件电路规划
2.1 阅览器部分规划
选用晶振和非门的简略振动电路，使晶振作业在其的并联谐振形式，该电路如图3所示。为了推进后级的丙类功放，要求前级有必定的电流和功率驱动才干，若刺进中心扩大器会添加额定的功率损耗，使功率下降，一起也添加了电路各级之间匹配的杂乱程度，故选用两个非门并联的方法以添加驱动才干。
非线性丙类功率扩大器的电流导通角90°，功率可达80%，一般作为发射机末级功放以取得较大的输出功率和较高的功率。为了不失真地扩大信号，其负载有必要是LC谐振回路。当扩大器的输入信号为正弦波时，集电极的输出电流为余弦脉冲波。运用谐振回路LC的选频作用可输出基波谐振电压和电流。
由前面载波发生电路可知发生的信号有必定的驱动才干，可直接接入后极的功放进行扩大。为了便于后级匹配，将集电极馈电线圈兼作谐振回路，以抵消输出电容的影响，其功放电路如图4所示。
经过二极管的单导游通性及电容的充放电效应进行峰值检波。二极管挑选检波二极管，其首要是运用检波二极管的结电容小，作业频率高及方向电流小的特色。包络检波后的输出为不规矩的波形，且其峰值小，不便于检波芯片的处理，故选用扩大比较电路，再经过非门整形后将信号处理为二进制码型以便于解码器的解码。其电路如图5所示。
对输出匹配网络的首要要求包含：高功率的传送能量、滤除高次谐波重量和阻抗改换3个方面，在规划匹配网络时应归纳考虑这3方面的要求。规划选用倒L型滤波型匹配网络进行规划，因为LC元件损耗功率细小，可高效地传输功率。一起，因为其对频率的挑选作用，决议了该种电路的窄带性质。规划电路如图6所示。
选用PT2262和PT2272进行编解码。PT2262最多可有6位(D0-D5)数据端管脚，设定的地址码和数据码从17脚串行输出，编码芯片PT2262宣布的编码信号由地址码、数据码和同步码组成一个完好的码字，地址码和数据码均运用宽度不同的脉冲来表明，两个窄脉冲表明“0”;两个宽脉冲表明“1”。在一般运用中，一般选用8位地址码和4位数据码，此刻PT2262和PT2272的第1～8脚为地址设定脚，有3种状况可供挑选：悬空、接正电源、接地状况，3*为6 561，所以地址编码不重复度为6 561组，只要发射端PT2262和接纳端PT2272的地址编码完全相同，才干配对运用。解码芯片PT2272接纳到信号后，其地址码经两次比较核对后，VT脚才输出高电平，以承认是否承受正确。与此一起相应的数据脚也输出与PT2262相对应的电平信号，即一旦地址匹配，PT2262与PT2272一切引脚的电平均相同。PT2262将数据位设置的并行数据以必定的电平方法串行输出，操控应对器部分的负载改变，以到达负载调制的作用。而经过负载调制并经过耦合线圈反应到应对部分的信号，经包络检波及处理后为较规矩的凹凸电平信号，PT2272可直接对其进行解码。编码电路如图7所示，解码电路如图8所示。两个芯片的振动电阻有必要匹配，不然接纳间隔会变近乃至无法接纳。
2.2 应对器部分电路规划
选用根本的二极管建立桥式全波整流电路，以获取足够高的电压供应后级运用。其电路如图9所示。
选用CD4066模仿开关，用PT2262编码后的信号操控模仿开关敞开。当模仿开关注册时，其等效阻值较小，相当于次级线圈的反射阻抗较小，次级线圈的反射阻抗并联到读写器线圈上，与其一起组成丙类功放的输出阻抗，然后使谐振频率偏移，丙类功放输出失谐，且输出电压减小;而模仿开关封闭时模仿开关相当于开路，次级线圈的反射阻抗过大，反射阻抗发生改变，使读写器线圈电压升高。在读写器端可经过检波方法检测输出电压改变，然后得到应对器的解调信号。电路规划如图10所示。
3 体系测验
关于功率的测验可直接选用万用表丈量各测验点的电压和回路电流，再由P=U×I计算出功率，算得最大耗费功率为365 mW。将两耦合线圈从近及远的移动，调查阅览部分辨认指示灯的亮灭，查看最远可辨认的间隔，然后用直尺丈量此间隔，得出最大辨认间隔为12 cm。运用双踪示波器，别离查看编码发射部分的发射信号和阅览器部分的解码信号，可显着看出发送数据与接纳数据及数据延时的作用。经过测验指示灯的亮灭状况，记载10 cm内辨认正确率为95%，呼应时刻1 s。
4 结束语
本射频辨认设备选用负载调制方法、电路简略、作业牢靠，且有用进步了能量的运用率。一起选用编、解码芯片，使体系的功耗大幅下降，其芯片自身有较强的抗干扰才干，使体系牢靠性明显进步。阅览器选用丙类功率扩大电路，功率较高，在体系总功率的约束下仍可供应足够的功率给应对器，使阅览器与应对器之间的通讯间隔得以确保。总体上，本设备的辨认间隔可达10 cm，准确率到达95%，且辨认呼应时刻1 s。
