用异步收发器HT6720设计RFID系统

由阅读器经天线发射１３．５６ＭＨｚ载波信号来提供。
　　
　　３典型应用电路设计
　　
　　３．１制作电子标签
　　
　　ＨＴ６７２０异步收发器的主要用途之一是制作射频识别系统的电子标签，电子标签一般由一个带有印刷的天线线圈、芯片ＨＴ６７２０和一个壳体的ＰＣＢ板组成。这个壳体根据需要可以做成各种形状，电子标签壳体的常用形状如图５所示。天线线圈的两端分别和芯片的管脚ＨＦ１、ＨＦ２相连，电感值为１１μＨ，但在芯片制作过程中，由于工艺上的原因，内部谐振电容参数?典型值１０ｐＦ?会稍微发生变化，因此线圈电感量的最佳值也要跟着改变。通常对电子标签天线的构造有两个基本要求：
　　
　　(１)阅读器发射的电磁波通过标签天线时应能使标签天线中感应出最大的电流，且功率要匹配，以最大程度地利用接收到的能量。
　　
　　(２)要有足够的频带宽度，能够无失真的接收能量和发送芯片内存储的数据。
　　
　　通常电子标签属于只读型，一旦标签进入了阅读器的作用范围，就开始输出它自己的特征标记，这个特征标记通常就是个简单的序列号。这种序列号由９６ｂｉｔ组成，芯片生产厂家保证对每个序列号只赋予唯一的值，但有时对特殊功能也可以进行复杂的编码。标签自己的特征标记在芯片生产过程中已经置入了，用户不能改变这个序列号，也不能改变芯片上的任何数据。只读型电子标签与阅读器的通信只能单方向进行，即标签不断地将自己的特征标记发送给阅读器，而从阅读器到应答器的数据传输是不可能的。由于所需要的数据载体结构简单，所以可以用极低的成本生产只读标签。
　　
　　３．２与ＨＴ６７２０标签配套的阅读器设计
　　
　　一个与ＨＴ６７２０制作的标签相配套的典型阅读器一般都含有高频模块?发射器和接收器组成?、控制单元以及与标签电磁耦合元件。此外，许多阅读器还具有附加的接口（如ＲＳ－２３２和ＲＳ－４８５等），以便将所获得的数据进一步传输给另外的系统?如个人计算机、显示装置、机器人控制装置等?。与用ＨＴ６７２０制作的标签配套使用的阅读器一般都是只读型的，当标签进入阅读器的响应范围时，首先经电磁耦合电路向标签提供电能，以激活标签，然后接收标签发出的串行数据。与用ＨＴ６７２０制作的标签相配套的阅读器设计方案主要有如下两种：
　　
　　ａ．二芯片设计方案
　　
　　阅读器的二芯片设计方案原理框图如图６所示，在这种设计方案中，阅读器都使用二片控制器芯片，其中一片是低成本的数据解码和系统控制ＭＣＵ芯片，其型号是ＨＴ４８Ｒ０５或ＨＴ４８Ｒ０６Ａ，其中ＨＴ４８Ｒ０５Ａ／ＨＴ４８Ｃ０６是８位高性能精简指令集单片机，是专门为需要多输入输出接口的产品而设计。这些器件均适用于遥控，它们都有一个暂停功能来降低功耗，另一个控制器芯片用来完成阅读器特殊功能的控制，设计时可依据特殊功能要求选用。
　　
　　ｂ．单芯片ＭＣＵ设计方案
　　
　　在单芯片ＭＣＵ设计方案中，阅读器的控制器使用的是单芯片ＭＣＵ控制器，根据射频识别系统对阅读器输出信息的要求，单芯片ＭＣＵ设计方案一般也可以有二种选择：
　　
　　（１）当阅读器需要输出高质量声音和显示数据信息时，可选用图７(ａ)的方法。该方法中的阅读器控制器使用的芯片系列型号为ＨＴ２１×××、ＨＴ８４×××或ＨＴ８６×××嵌入式ＭＣＵ。该方法采用一个ＭＣＵ控制器就可以完成数据解码和控制功能，同时也可以完成阅读器控制功能及数据、语音和ＬＣＤ显示处理功能。ＨＴ８６×××系列ＭＣＵ是带有语音合成和双音频产生器的高性能８位单片机，是为有音响效果的多Ｉ／Ｏ接口装置而设计的，它可以提供多种取样频率和语音电平、语音合成和悦耳的旋律节奏。它有一个既可用下降沿也可用上升沿触发的外部中断源和一个高精度的Ｄ／Ａ输出端。该阅读器设计方案适用于需要高质量语音输出和显示的射频识别系统。
　　
　　（２）当阅读器不需要高质量语音输出和驱动复杂显示时，可选择图７(ｂ)所示方案。该方案中的阅读器使用的ＭＣＵ为ＨＴ４８×××或ＨＴ４９×××系列单片机控制器，其中ＨＴ４９×××系列带有多Ｉ／Ｏ接口，是带ＬＣＤ显示的多功能单片机，同时也是一款高效率、精简指令集的八位高性能单片机，可选的具体型号有ＨＴ４９Ｒ３０Ａ－Ａ或ＨＴ４９Ｃ３０Ａ－Ａ的ＯＴＰ版本。它采用单周期指令和二级流水线结构，因而更适合于高速应用，同时也适用于多种ＬＣＤ低功耗驱动应用。
　

《用异步收发器HT6720设计RFID系统(第2页)》