專利名稱：一種usb2.0接口低頻rfid讀寫器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及讀寫器，具體涉及一種USB2. 0接口低頻RFID讀寫器。
背景技術(shù)：
RFID技術(shù)是20世紀(jì)90年代開始興起并逐漸走向成熟的一種自動(dòng)識別技術(shù)。它利 用射頻信號通過空間耦合實(shí)現(xiàn)非接觸信息傳遞，并通過所傳遞的信息達(dá)到識別的目的?；?本的RFID系統(tǒng)由電子標(biāo)簽、讀寫器、天線和后臺主機(jī)系統(tǒng)組成。RFID已被大多數(shù)人認(rèn)為是 實(shí)現(xiàn)普適計(jì)算環(huán)境的一種主要技術(shù)，其廣泛的應(yīng)用場景，低廉的成本，部署實(shí)施的簡單性， 已經(jīng)越來越多地吸引著用戶、研究人員和IT廠商。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種USB2. 0接口低頻RFID讀寫器，讀取來自外接天 線接收的無源標(biāo)簽射頻信號，經(jīng)過處理后輸出給單片機(jī)，單片機(jī)接收的信號經(jīng)過處理后得 出標(biāo)簽的身份信息，通過USB2. 0輸出接口輸出給具有USB2. OHOST接口設(shè)備或具有USB2. 0 接口的計(jì)算機(jī)，作為各種基于電子標(biāo)簽的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集或管理信息系統(tǒng)使用。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是由讀寫器通過發(fā)射天線發(fā)送125KHZ特定頻率的 射頻信號，當(dāng)附著電子標(biāo)簽的目標(biāo)對象進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)域時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而獲得 能量被激活，使得電子標(biāo)簽將自身編碼信息通過內(nèi)置射頻天線發(fā)送出去；讀寫器的接收天 線接收到從標(biāo)簽發(fā)送來的調(diào)制信號，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到讀寫器信號采集模塊，經(jīng)解調(diào)和 解碼后將有效信息送至數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行相關(guān)處理；數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)邏輯運(yùn)算識別該標(biāo) 簽的身份，針對不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制，最終發(fā)出指令信號控制讀寫器完成不 同的讀寫操作，并將標(biāo)簽的身份數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)模塊中或通過USB2.0輸出接口、韋根協(xié)議 接口輸出。本實(shí)用新型的讀寫器包括Ul部分、U2部分和U3部分，Ul部分、U2部分和U3部分 相互連接構(gòu)成讀寫器的電路；Ul部分以AT89C2051為主，完成輸入信號的處理和控制信號 的輸出；U2部分以U2207B為主，完成射頻信號產(chǎn)生、發(fā)送和電子標(biāo)簽信號的讀寫與處理；U3 部分以USB20C為主，完成電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的USB2. 0接口輸出；其中，具體電路連接如下Ul 部分(AT89C2051)AT89C2051的第1引腳連接到R12、C7負(fù)極，R12另一端接地，C7正極接電源； AT89C2051的第2引腳連接到J2的第1腳；AT89C2051的第3引腳連接到J2的第2腳；AT89C2051的第4引腳分別連接到Y(jié)l和C5，Yl的另一端接AT89C2051的第5引腳， C5的另一端接地；AT89C2051的第5引腳分別連接到Y(jié)l和C6，Y1的另一端接AT89C2051的 第4引腳，C6的另一端接地；AT89C2051的第6引腳連接到Rl 1，Rll另一端接R4和U2207B 的第6引腳；AT89C2051的第7引腳連接到U2207B的第13引腳；AT89C2051的第8引腳連接 到J3的第1腳；AT89C2051的第9引腳連接到R3和U2207B的第2引腳，R3另一端接電源； AT89C2051的第10引腳接地；AT89C2051的第11引腳連接到USB20C的第3引腳；AT89C2051
4的第12引腳連接到R13和USB20C的第16引腳，R13另一端接電源；AT89C2051的第13引 腳連接到R14和USB20C的第17引腳，R14另一端接電源；AT89C2051的第14引腳連接到 USB20C的第18引腳；AT89C2051的第15引腳連接到USB20C的第19引腳；AT89C2051的第 16引腳連接到USB20C的第22引腳；AT89C2051的第17引腳連接到USB20C的第23引腳； AT89C2051的第18引腳連接到USB20C的第24引腳；AT89C2051的第19引腳連接到USB20C 的第25引腳；AT89C2051的第20引腳連接到VCC ；U2 部分(U2207B)U2207B的第1引腳接地；U2207B的第2引腳連接到R3和AT89C2051的第19引 腳，R3另一端接電源；U2207B的第3引腳接地；U2207B的第4引腳連接到CIN, CIN另一端 接C4、R5、R10，C4另一端接地，R5另一端接地，RlO另一端接D5負(fù)極，D5正極接R7、R8、C2 和J5的第1腳，R7另一端接D2、D4正極，R8另一端接D1、D3負(fù)極，C2另一端接Dl正極和 U2207B的第8引腳，D2負(fù)極接C3、R6和U2207B的第9引腳，D3正極接D4負(fù)極和Rl、R2、 Cl，Rl另一端接U2207B的第15引腳，Cl另一端接地，R2另一端接電源，C3和R6另一端接 J5的第2腳；U2207B的第5引腳接電源；U2207B的第6引腳連接到R4和R11，R4另一端接 電源，Rll另一端接AT89C2051的第6引腳；U2207B的第7引腳接地；U2207B的第8引腳接 Dl正極和C2 ；U2207B的第9引腳接D2負(fù)極和C3、R6 ；U2207B的第10引腳接電源；U2207B 的第11引腳接電源；U2207B的第12引腳接電源；U2207B的第13引腳連接到AT89C2051的 第7引腳；U2207B的第14引腳接電源；U2207B的第15引腳連接到Rl, Rl的另一端接Cl、 R2、D3正極和D4負(fù)極；U2207B的第16引腳連接到CHP，CHP的另一端接地；U3 部分(USB20C)USB20C的第1引腳懸空；USB20C的第2引腳懸空；USB20C的第3引腳連接到 AT89C2051的第11引腳；USB20C的第4引腳懸空；USB20C的第5引腳懸空；USB20C的第 6引腳懸空；USB20C的第7引腳懸空；USB20C的第8引腳懸空；USB20C的第9引腳懸空； USB20C的第10引腳懸空；USB20C的第11引腳懸空；USB20C的第12引腳懸空；USB20C的第 13引腳懸空；USB20C的第14引腳懸空；USB20C的第15引腳懸空；USB20C的第16引腳分別 連接到R13和AT89C2051的第12引腳；USB20C的第17引腳分別連接到R14和AT89C2051 的第13引腳；USB20C的第18引腳連接到AT89C2051的第14引腳；USB20C的第19引腳連 接到AT89C2051的第15引腳；USB20C的第20引腳接地；USB20C的第21引腳懸空；USB20C 的第22引腳連接到AT89C2051的第16引腳；USB20C的第23引腳連接到AT89C2051的第 17引腳；USB20C的第24引腳連接到AT89C2051的第18引腳；USB20C的第25引腳連接到 AT89C2051的第19引腳；USB20C的第26引腳懸空；USB20C的第27引腳懸空；USB20C的第 28引腳懸空；USB20C的第29引腳懸空；USB20C的第30引腳懸空；USB20C的第31引腳懸 空；USB20C的第32引腳懸空；USB20C的第33引腳懸空；USB20C的第34引腳懸空；USB20C 的第35引腳連接到AT89C2051的第1引腳；USB20C的第36引腳懸空；USB20C的第37引腳 懸空；USB20C的第38引腳懸空；USB20C的第39引腳懸空；USB20C的第40引腳連接到VCC0其中，本實(shí)用新型的電路上連接輸入接口和輸出接口來完成信號采集與數(shù)據(jù)輸 出，輸入接口為射頻輸入接口，輸出接口包括USB2.0輸出接口、韋根協(xié)議輸出接口或向其 它CPU中斷控制輸出接口。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1、讀寫器中的無源標(biāo)簽射頻信號數(shù)據(jù)采集模塊的核心芯片為U2270B芯片，為16引腳集成芯片，功能強(qiáng)，，功耗低，工作在125KHz低頻段；數(shù)據(jù)處 理模塊的核心芯片為AT89C2051芯片，其有15個(gè)可編程I/O 口，而且與MCS-51指令完全 兼容，內(nèi)部附帶有128B的RAM可供使用，有2KB的可擦寫的FLASH，而且有一個(gè)全雙工的 串行通信口等；本裝置中，經(jīng)過AT89C2051處理后的電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在AT89C2051芯片 中，也可以通過USB2. 0輸出接口、韋根協(xié)議接口輸出；USB2. 0傳輸模塊使用西安達(dá)泰公司 的USB20C器件，此USB2. 0傳輸設(shè)備可以完成并_串的轉(zhuǎn)換，使處理過的信號通過USB接口 傳輸?shù)接?jì)算機(jī)內(nèi)處理，此設(shè)備的地址線有5個(gè)，可以單獨(dú)控制，所以也可以作為控制輸出線 用；本讀寫器的電路的芯片價(jià)格便宜，芯片引腳少，電路簡單。2、本讀寫器的體積小，成本低，功耗低，讀寫速度快，實(shí)現(xiàn)多個(gè)無源標(biāo)簽射頻標(biāo)簽 的非接觸式讀寫與存儲(chǔ)及輸出，且抗干擾能力強(qiáng)，保密性能好。

圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案。如圖1所示，讀寫器包括Ul部分、U2部分和U3部分，Ul部分、U2部分和U3部分 相互連接構(gòu)成讀寫器的電路，其中，具體電路連接如下Ul 部分(AT89C2051)AT89C2051的第1引腳連接到R12、C7負(fù)極，R12另一端接地，C7正極接電源； AT89C2051的第2引腳連接到J2的第1腳；AT89C2051的第3引腳連接到J2的第2腳；AT89C2051的第4引腳分別連接到Y(jié)l和C5，Yl的另一端接AT89C2051的第5引腳， C5的另一端接地；AT89C2051的第5引腳分別連接到Y(jié)l和C6，Y1的另一端接AT89C2051的 第4引腳，C6的另一端接地；AT89C2051的第6引腳連接到Rl 1，Rll另一端接R4和U2207B 的第6引腳；AT89C2051的第7引腳連接到U2207B的第13引腳；AT89C2051的第8引腳連接 到J3的第1腳；AT89C2051的第9引腳連接到R3和U2207B的第2引腳，R3另一端接電源； AT89C2051的第10引腳接地；AT89C2051的第11引腳連接到USB20C的第3引腳；AT89C2051 的第12引腳連接到R13和USB20C的第16引腳，R13另一端接電源；AT89C2051的第13引 腳連接到R14和USB20C的第17引腳，R14另一端接電源；AT89C2051的第14引腳連接到 USB20C的第18引腳；AT89C2051的第15引腳連接到USB20C的第19引腳；AT89C2051的第 16引腳連接到USB20C的第22引腳；AT89C2051的第17引腳連接到USB20C的第23引腳； AT89C2051的第18引腳連接到USB20C的第24引腳；AT89C2051的第19引腳連接到USB20C 的第25引腳；AT89C2051的第20引腳連接到VCC ；U2 部分(U2207B)U2207B的第1引腳接地；U2207B的第2引腳連接到R3和AT89C2051的第19引 腳，R3另一端接電源；U2207B的第3引腳接地；U2207B的第4引腳連接到CIN, CIN另一端 接C4、R5、R10，C4另一端接地，R5另一端接地，RlO另一端接D5負(fù)極，D5正極接R7、R8、C2 和J5的第1腳，R7另一端接D2、D4正極，R8另一端接D1、D3負(fù)極，C2另一端接Dl正極和 U2207B的第8引腳，D2負(fù)極接C3、R6和U2207B的第9引腳，D3正極接D4負(fù)極和Rl、R2、Cl，Rl另一端接U2207B的第15引腳，Cl另一端接地，R2另一端接電源，C3和R6另一端接 J5的第2腳；U2207B的第5引腳接電源；U2207B的第6引腳連接到R4和R11，R4另一端接 電源，Rll另一端接AT89C2051的第6引腳；U2207B的第7引腳接地；U2207B的第8引腳接 Dl正極和C2 ；U2207B的第9引腳接D2負(fù)極和C3、R6 ；U2207B的第10引腳接電源；U2207B 的第11引腳接電源；U2207B的第12引腳接電源；U2207B的第13引腳連接到AT89C2051的 第7引腳；U2207B的第14引腳接電源；U2207B的第15引腳連接到Rl, Rl的另一端接Cl、 R2、D3正極和D4負(fù)極；U2207B的第16引腳連接到CHP，CHP的另一端接地；U3 部分(USB20C)USB20C的第1引腳懸空；USB20C的第2引腳懸空；USB20C的第3引腳連接到 AT89C2051的第11引腳；USB20C的第4引腳懸空；USB20C的第5引腳懸空；USB20C的第 6引腳懸空；USB20C的第7引腳懸空；USB20C的第8引腳懸空；USB20C的第9引腳懸空； USB20C的第10引腳懸空；USB20C的第11引腳懸空；USB20C的第12引腳懸空；USB20C的第 13引腳懸空；USB20C的第14引腳懸空；USB20C的第15引腳懸空；USB20C的第16引腳分別 連接到R13和AT89C2051的第12引腳；USB20C的第17引腳分別連接到R14和AT89C2051 的第13引腳；USB20C的第18引腳連接到AT89C2051的第14引腳；USB20C的第19引腳連 接到AT89C2051的第15引腳；USB20C的第20引腳接地；USB20C的第21引腳懸空；USB20C 的第22引腳連接到AT89C2051的第16引腳；USB20C的第23引腳連接到AT89C2051的第 17引腳；USB20C的第24引腳連接到AT89C2051的第18引腳；USB20C的第25引腳連接到 AT89C2051的第19引腳；USB20C的第26引腳懸空；USB20C的第27引腳懸空；USB20C的第 28引腳懸空；USB20C的第29引腳懸空；USB20C的第30引腳懸空；USB20C的第31引腳懸 空；USB20C的第32引腳懸空；USB20C的第33引腳懸空；USB20C的第34引腳懸空；USB20C 的第35引腳連接到AT89C2051的第1引腳；USB20C的第36引腳懸空；USB20C的第37引腳 懸空；USB20C的第38引腳懸空；USB20C的第39引腳懸空；USB20C的第40引腳連接到VCC。產(chǎn)品運(yùn)行環(huán)境說明開發(fā)系統(tǒng)環(huán)境Windows XP Professional(Build2600. xpsp_sp2_gdr. 050301-1510(Service Pack 2))測試系統(tǒng)環(huán)境開發(fā)編程環(huán)境MCS-51MCS-C51測試編程環(huán)境ffindows XP =Visual C++6. 0Visual Basic 6·0 及 Delphi 7. 0
權(quán)利要求一種USB2.0接口低頻RFID讀寫器，其特征在于由讀寫器通過發(fā)射天線發(fā)送125KHz特定頻率的射頻信號，當(dāng)附著電子標(biāo)簽的目標(biāo)對象進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)域時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而獲得能量被激活，使得電子標(biāo)簽將自身編碼信息通過內(nèi)置射頻天線發(fā)送出去；讀寫器的接收天線接收到從標(biāo)簽發(fā)送來的調(diào)制信號，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到讀寫器信號采集模塊，經(jīng)解調(diào)和解碼后將有效信息送至數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行相關(guān)處理；數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)邏輯運(yùn)算識別該標(biāo)簽的身份，針對不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制，最終發(fā)出指令信號控制讀寫器完成不同的讀寫操作，并將標(biāo)簽的身份數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)模塊中或通過USB2.0輸出接口、韋根協(xié)議接口輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種USB2.0接口低頻RFID讀寫器，其特征在于讀寫器包 括Ul部分、U2部分和U3部分，Ul部分、U2部分和U3部分相互連接構(gòu)成讀寫器的電路；Ul 部分以AT89C2051為主，完成輸入信號的處理和控制信號的輸出；U2部分以U2207B為主， 完成射頻信號產(chǎn)生、發(fā)送和電子標(biāo)簽信號的讀寫與處理；U3部分以USB20C為主，完成電子 標(biāo)簽數(shù)據(jù)的USB2.0接口輸出；其中，具體電路連接如下Ul部分AT89C2051的第1引腳連接到R12、C7負(fù)極，R12另一端接地，C7正極接電源；AT89C2051 的第2引腳連接到J2的第1腳；AT89C2051的第3引腳連接到J2的第2腳；AT89C2051的第4引腳分別連接到Y(jié)l和C5，Y1的另一端接AT89C2051的第5引腳，C5 的另一端接地；AT89C2051的第5引腳分別連接到Y(jié)l和C6，Y1的另一端接AT89C2051的第 4引腳，C6的另一端接地；AT89C2051的第6引腳連接到Rl 1，Rll另一端接R4和U2207B的 第6引腳；AT89C2051的第7引腳連接到U2207B的第13引腳；AT89C2051的第8引腳連接 到J3的第1腳；AT89C2051的第9引腳連接到R3和U2207B的第2引腳，R3另一端接電源； AT89C2051的第10引腳接地；AT89C2051的第11引腳連接到USB20C的第3引腳；AT89C2051 的第12引腳連接到R13和USB20C的第16引腳，R13另一端接電源；AT89C2051的第13引 腳連接到R14和USB20C的第17引腳，R14另一端接電源；AT89C2051的第14引腳連接到 USB20C的第18引腳；AT89C2051的第15引腳連接到USB20C的第19引腳；AT89C2051的第 16引腳連接到USB20C的第22引腳；AT89C2051的第17引腳連接到USB20C的第23引腳； AT89C2051的第18引腳連接到USB20C的第24引腳；AT89C2051的第19引腳連接到USB20C 的第25引腳；AT89C2051的第20引腳連接到VCC ；U2部分U2207B的第1引腳接地；U2207B的第2引腳連接到R3和AT89C2051的第19引腳，R3 另一端接電源；U2207B的第3引腳接地；U2207B的第4引腳連接到CIN, CIN另一端接C4、 R5、RIO, C4另一端接地，R5另一端接地，RlO另一端接D5負(fù)極，D5正極接R7、R8、C2和J5 的第1腳，R7另一端接D2、D4正極，R8另一端接D1、D3負(fù)極，C2另一端接Dl正極和U2207B 的第8引腳，D2負(fù)極接C3、R6和U2207B的第9引腳，D3正極接D4負(fù)極和R1、R2、C1，R1另 一端接U2207B的第15引腳，Cl另一端接地，R2另一端接電源，C3和R6另一端接J5的第 2腳；U2207B的第5引腳接電源；U2207B的第6引腳連接到R4和Rll，R4另一端接電源， Rll另一端接AT89C2051的第6引腳；U2207B的第7引腳接地；U2207B的第8引腳接Dl正 極和C2 ；U2207B的第9引腳接D2負(fù)極和C3、R6 ；U2207B的第10引腳接電源；U2207B的第 11引腳接電源；U2207B的第12引腳接電源；U2207B的第13引腳連接到AT89C2051的第72引腳；U2207B的第14引腳接電源；U2207B的第15引腳連接到Rl, Rl的另一端接Cl、R2、 D3正極和D4負(fù)極；U2207B的第16引腳連接到CHP，CHP的另一端接地；U3部分USB20C的第1引腳懸空；USB20C的第2引腳懸空；USB20C的第3引腳連接到AT89C2051 的第11引腳；USB20C的第4引腳懸空；USB20C的第5引腳懸空USB20C的第6引腳懸空； USB20C的第7引腳懸空USB20C的第8引腳懸空；USB20C的第9引腳懸空；USB20C的第10 引腳懸空；USB20C的第11引腳懸空；USB20C的第12引腳懸空；USB20C的第13引腳懸空； USB20C的第14引腳懸空；USB20C的第15引腳懸空；USB20C的第16引腳分別連接到R13和 AT89C2051的第12引腳；USB20C的第17引腳分別連接到R14和AT89C2051的第13引腳； USB20C的第18引腳連接到AT89C2051的第14引腳；USB20C的第19引腳連接到AT89C2051 的第15引腳；USB20C的第20引腳接地；USB20C的第21引腳懸空；USB20C的第22引腳連接 到AT89C2051的第16引腳；USB20C的第23引腳連接到AT89C2051的第17引腳USB20C的 第24引腳連接到AT89C2051的第18引腳；USB20C的第25引腳連接到AT89C2051的第19 引腳；USB20C的第26引腳懸空USB20C的第27引腳懸空；USB20C的第28引腳懸空；USB20C 的第29引腳懸空；USB20C的第30引腳懸空；USB20C的第31引腳懸空；USB20C的第32引 腳懸空；USB20C的第33引腳懸空；USB20C的第34引腳懸空；USB20C的第35引腳連接到 AT89C2051的第1引腳；USB20C的第36引腳懸空；USB20C的第37引腳懸空；USB20C的第 38引腳懸空；USB20C的第39引腳懸空；USB20C的第40引腳連接到VCC0
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種USB2.0接口低頻RFID讀寫器，其特征在于其中，讀寫 器的電路上連接輸入接口和輸出接口來完成信號采集與數(shù)據(jù)輸出，輸入接口為射頻輸入接 口，輸出接口包括USB2. 0輸出接口、韋根協(xié)議輸出接口或向其它CPU中斷控制輸出接口。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種USB2.0接口低頻RFID讀寫器，由讀寫器通過發(fā)射天線發(fā)送125KHz特定頻率的射頻信號，當(dāng)附著電子標(biāo)簽的目標(biāo)對象進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)域時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流；讀寫器的接收天線接收到從標(biāo)簽發(fā)送來的調(diào)制信號，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到讀寫器信號采集模塊，經(jīng)解調(diào)和解碼后將有效信息送至數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行相關(guān)處理；數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)邏輯運(yùn)算識別該標(biāo)簽的身份做出相應(yīng)的處理和控制，最終發(fā)出指令信號控制讀寫器完成不同的讀寫操作，并將標(biāo)簽的身份數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)模塊中或通過USB2.0輸出接口、韋根協(xié)議接口輸出。本讀寫器的體積小，成本低，功耗低，讀寫速度快，實(shí)現(xiàn)多個(gè)無源標(biāo)簽射頻標(biāo)簽的非接觸式讀寫與存儲(chǔ)及輸出，且抗干擾能力強(qiáng)，保密性能好。
文檔編號G06K17/00GK201638244SQ20102018667
公開日2010年11月17日 申請日期2010年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月6日
發(fā)明者劉虎, 朱全銀 申請人:淮陰工學(xué)院