無(wú)線射頻識(shí)別系統(tǒng)發(fā)射接收硬件電路的設(shè)計(jì)

無(wú)線射頻識(shí)別系統(tǒng)發(fā)射接收硬件電路的設(shè)計(jì)無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）在近年來(lái)得到了廣泛的應(yīng)用與發(fā)展，尤其是在物流、商業(yè)和醫(yī)療等領(lǐng)域。RFID技術(shù)可以通過(guò)無(wú)線射頻信號(hào)識(shí)別標(biāo)簽，在不接觸標(biāo)簽的情況下實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)識(shí)別并完成信息的讀寫交換。因此，設(shè)計(jì)一套有效穩(wěn)定的RFID系統(tǒng)，對(duì)于提高現(xiàn)代物流定位效率，優(yōu)化供應(yīng)鏈管理，提高產(chǎn)品防偽等方面都具有重要的作用。本文基于這些需求設(shè)計(jì)了一套無(wú)線射頻識(shí)別系統(tǒng)的發(fā)射接收硬件電路。1.總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要由發(fā)送端和接收端兩部分組成。整體框圖如圖1所示：發(fā)送端通過(guò)RFID芯片指令，向標(biāo)簽發(fā)送讀寫命令，并接收標(biāo)簽回傳的數(shù)據(jù)。AC9205功率放大器進(jìn)行功率放大，送入天線進(jìn)行無(wú)線信號(hào)輻射。接收端通過(guò)天線接收到標(biāo)簽獨(dú)有的射頻唯一碼進(jìn)行識(shí)別，傳輸數(shù)據(jù)至PC機(jī)。2.發(fā)射端設(shè)計(jì)發(fā)射端系統(tǒng)由RFID芯片、功率放大器和天線三部分組成。主要負(fù)責(zé)讀取標(biāo)簽信息，實(shí)現(xiàn)RFID模塊與標(biāo)簽之間的通信，并將讀取到的信號(hào)進(jìn)行功率放大，以便于天線進(jìn)行輻射。2.1RFID芯片本設(shè)計(jì)中使用RC522芯片作為RFID芯片。該芯片具有通用性、高集成度及易于控制等特點(diǎn)。其主要功能有：通過(guò)空氣接口與射頻讀寫器進(jìn)行通信、支持各類標(biāo)簽讀寫等。2.2功率放大器在RFID系統(tǒng)中，天線的輻射功率是非常重要的，決定了系統(tǒng)的識(shí)別距離和信號(hào)質(zhì)量。為了增強(qiáng)系統(tǒng)的輸出功率，提高天線的輻射效率，本設(shè)計(jì)采用AC9205激勵(lì)功率放大器，其輸出功率可達(dá)25dBm。AC9205是一款高效低噪聲技術(shù)的WCDMA/CDMA2000/EDGE/GPRS功率放大器。該芯片具有低應(yīng)降和高線性度的特性，并且具有高度的穩(wěn)定性和抗干擾能力。2.3天線設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)天線采用PCB板簇型天線，其由30根長(zhǎng)度相等的導(dǎo)線同心繞成，具有低剖面高方向性的特點(diǎn)，能夠提高識(shí)別的距離和方向性，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示：3.接收端設(shè)計(jì)接收端系統(tǒng)由天線、射頻信號(hào)處理模塊、控制模塊和PC機(jī)數(shù)據(jù)接收等組成。具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：3.1天線設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用PCB天線，其設(shè)計(jì)目的是將電磁波轉(zhuǎn)化為射頻信號(hào)，通過(guò)信號(hào)處理模塊進(jìn)行處理，解析數(shù)據(jù)并輸出到PC機(jī)。3.2射頻信號(hào)處理模塊設(shè)計(jì)本系統(tǒng)采用射頻信號(hào)處理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)的處理。在接收到天線傳來(lái)的信號(hào)后，信號(hào)處理模塊對(duì)射頻唯一碼進(jìn)行解碼，并將標(biāo)簽的ID代碼傳輸至PC機(jī)。3.3控制模塊設(shè)計(jì)本系統(tǒng)采用STM32處理器作為控制模塊。該處理器具有高效穩(wěn)定、低功耗、內(nèi)存資源豐富等特點(diǎn)，能夠?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)提供強(qiáng)有力的控制和處理能力。4.系統(tǒng)調(diào)試在整個(gè)系統(tǒng)完成硬件設(shè)計(jì)后，需進(jìn)行調(diào)試工作，保證系統(tǒng)正常工作。系統(tǒng)主要的細(xì)節(jié)處理和調(diào)試內(nèi)容包括：4.1開關(guān)電源、射頻信號(hào)處理電路和控制電路的電路連線4.2硬件布局方案，并確認(rèn)PCB生產(chǎn)輸出4.3PCB板的制作和組裝4.4硬件連接、輸出信號(hào)的測(cè)試4.5系統(tǒng)調(diào)試、確認(rèn)使用效果5.總結(jié)本文介紹了一種無(wú)線射頻識(shí)別系統(tǒng)的發(fā)射接收硬件電路的設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行了詳細(xì)分析和介紹。與傳統(tǒng)的手動(dòng)讀取物品信息方式相比，該系統(tǒng)具有更高的效率，更快的安全性，更廣