射频识别技术欧洲杯在线买球平台-2024欧洲杯买球平台(radio frequency identification)是通过射频旌旗灯号对某个目标的id进行主动识别得到对象信息,并获取相干数据的技术。不同于传统的磁卡和ic卡,rfid技术解决了无源和免接触两大题目,同时它可实现活动目标和多目标识别,能够广泛应用于各类场合。其凸起好处是环境适应性强、能够穿透非金属材质、数据存储量大、抗干扰能力强。根据供电体例的不同,可以将rfid分为两类:无源rfid和有源rfid。无源rfid工作时,标签通过读写器的电磁场获得能量,标签自己不必要电池。有源rfid则恰恰相反,必要提供悉数器件工作所需的电源 ,电子标签必要自备电池。与无源标签相比,有源rfid温湿度标签有着对阅读器的发射功率要求低、有用阅读距离远的好处,因此在冷链物流、医疗体系、仓储物资管理、疫苗生产物流、卫生防疫体系、科研机构等方面有着十分广泛的应用。但有源rfid温湿度传感标签对使用寿命、可靠性、体积等方面有较高的要求。因此,设计一个寿命长、可靠性高、体积小的有源rfid温湿度传感标签在国民生活中有着十分紧张的意义。本文重要解决了有源标签设计的低功耗题目。
1 有源rfid体系组成及工作原理
有源rfid体系由有源标签、阅读器和应用体系三部分组成,如图1所示。有源标签具有唯一的身份识别码(即id),一些有源标签内部还集成了传感器,用于对特定物理量的测量。在阅读器的有用工作范围内,电子标签自动地将本身的id和所测得的物理量以电磁波的情势发送给阅读器,阅读器将相干信息存储在本身的存储设备中,存储在阅读器中的数据可以通过以太网口、rs-232、usb等通讯接口传送给应用体系,以便对数据进行进一步处理 。
2 有源温湿度传感标签的结构
2.1 结构
本文所设计的有源温湿度传感标签的结构框图如图2所示。有源标签的核心是一个微控制器(mcu),射频模块通过天线进行射频旌旗灯号的收/发;eeprom存储标签的身份识别码以及物品的属性等信息;温度检测和湿度检测分别用来检测标签所处环境的温度和湿度,为简化设计,可以使用集温湿度检测于一体的芯片;电量检测模块通过检测电池的电压,并根据电池电量和电压的对照关系,间接地检测出电池的剩余电量;电池为各个模块的正常工作提供电源。
2.2 总体电路
2.2.1 主控模块
主控模块采用microchip公司型号为pic24f16ka102的16 bit超低功耗单片机。该系列的mcu采用nanowatt xlp(extreme low power)极低功耗技术,其典型休眠电流可以低至20 na,实时时钟电流低至490 na,看门狗准时器电流低至370 na 。mcu可延续运行20年以上而无需替换电池,成为业界8 bit和16 bit mcu中低功耗性能最凸起的mcu。该单片机具有spi、i2c、uart、9个模仿输入通道、3个16 bit准时器/计数器、3个外部停止 ,完全可以知足有源标签的需求。mcu与标签通过spi接口进行串行通讯,如图3所示。图3中的j1是pic 24f16ka102单片机用于下载和调试程序所用的icsp接口。
2.2.2 射频收发模块
nrf24l01是一款工作在2.4 ghz~2.5 ghz世界通用ism 频段的单片无线收发器芯片。nrf24l01重要由调制/解调器、crc编码/解码器、gfsk滤波器、中频带通滤波器、功率放大器、低噪声放大器(lna)、先辈先出缓冲器(fifo)组成 。通过spi接口与mcu进行通讯,其电路图如图4所示。nrf24lot射频收发芯片有以下好处:
(1)具有125个可选工作频道,可用于跳频工作体例,能够有用地降低四周环境的干扰。
(2)采用qfn20封装面积仅为4 mm&ti欧洲杯在线买球平台-2024欧洲杯买球平台;4 mm,占用较小的pcb面积。
(3)低功耗。当工作在发射模式下发射功率为-6 dbm时,电流消费为9.0 ma,接收模式时为12.3 ma,掉电模式和待机模式下电流消费更低。
(4)具有主动应答和主动重发功能。
(5)较高的数据传输速率。处于shockbursttm模式时为1 mb/s,处于加强型shockbursttm模式时为2 mb/s。