專利名稱：基于射頻識(shí)別原理的通用輸入設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子信息技術(shù)領(lǐng)域，是一種基于射頻識(shí)別原理的通用輸入 設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展，人們工作和生活的自動(dòng)化程度普遍提高，過(guò)去需要 手工完成的工作，現(xiàn)在往往只需簡(jiǎn)單的幾個(gè)按鍵操作就可以控制設(shè)備自動(dòng) 完成。但是，不同的設(shè)備功能、外形都各不相同，需要的控制信號(hào)也各種 各樣。因此，雖然已有通用的標(biāo)準(zhǔn)鍵盤設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，卻往往無(wú)法滿足 專用設(shè)備的要求。有些是因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)鍵盤按鍵數(shù)量與要求不符，有些是因?yàn)?標(biāo)準(zhǔn)鍵盤鍵位設(shè)置不夠直觀，容易引起誤操作，還有些情況下，設(shè)備本身 沒(méi)有足夠的空間設(shè)置鍵盤，或工作環(huán)境不允許直接連接鍵盤。針對(duì)這樣的 情況，需要有一種兼容性好，可以自由定制，又方便安裝的輸入設(shè)備。射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)是一種基于射頻原理實(shí)現(xiàn)的非接觸式自動(dòng)識(shí)別 技術(shù)。最基本的射頻識(shí)別(RFID)系統(tǒng)由以下幾部分組成電子標(biāo)簽、讀寫 器和讀寫器上位系統(tǒng)。射頻識(shí)別(RFID)系統(tǒng)的工作原理如下讀寫器通過(guò)發(fā)射天線散射一定頻率的射頻信號(hào)，電子標(biāo)簽進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)域時(shí)，感應(yīng)該射頻信號(hào)產(chǎn)生感應(yīng)電流，并從中提取能量激活本身電路；處于激活狀態(tài)的電子標(biāo)簽通過(guò)標(biāo)簽內(nèi)置的發(fā)送天線返回帶其自身編碼等需發(fā)送的信息的載波信號(hào)作為應(yīng)答信號(hào)；系統(tǒng)接收天線接收電子標(biāo)簽返回的載波信 號(hào)，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳回給讀寫器；讀寫器解調(diào)和解碼接收到的信號(hào)后傳送 到后臺(tái)主系統(tǒng)過(guò)濾及認(rèn)證；主系統(tǒng)接收讀寫器傳來(lái)的信息根據(jù)邏輯運(yùn)算判 斷該電子標(biāo)簽的合法性，并根據(jù)不同設(shè)定作相應(yīng)處理或發(fā)出指令信號(hào)控制 執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。利用射頻識(shí)別技術(shù)的特點(diǎn)，將電子標(biāo)簽編碼信息映射為控制信號(hào)，再 將讀寫器模塊集成到設(shè)備輸入端，就可以實(shí)現(xiàn)一種無(wú)源、無(wú)線，又可以自由組合的輸入設(shè)備，這樣既滿足了各方面的要求，又可以節(jié)約大量重復(fù)開(kāi) 發(fā)的成本。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是利用射頻識(shí)別技術(shù)的特點(diǎn)，公開(kāi)一種基于射頻識(shí)別原 理的通用輸入設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)可以在不同設(shè)備上使用。 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種基于射頻識(shí)別原理的通用輸入設(shè)備，其包括獨(dú)立的輸入端、接收 端兩部分，輸入端位于操作人員處，接收端與受控設(shè)備電連接，其中，輸 入端含有至少一輸入模塊和一耦合天線模塊，兩者電連接，用于選擇和發(fā) 出控制信號(hào)；接收端含有一收發(fā)天線模塊、 一讀取模塊和一轉(zhuǎn)換模塊，三 者電連接，自動(dòng)接收和轉(zhuǎn)換來(lái)自輸入端的信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換成設(shè)備的控制信號(hào)，再傳輸給受控設(shè)備；輸入端與接收端通過(guò)射頻方式傳遞能量和信號(hào)。所述的通用輸入設(shè)備，其所述輸入端的輸入模塊，包括封裝在一起的一個(gè)電子標(biāo)簽芯片和一個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)；其中電子標(biāo)簽芯片中存儲(chǔ)了一個(gè)唯一 編碼，用于與其它電子標(biāo)簽芯片相區(qū)別；輸入模塊留有導(dǎo)線、觸點(diǎn)和卡槽， 用于與其他模塊連接和固定；根據(jù)使用需要，將多數(shù)個(gè)輸入模塊并聯(lián)組合 連接，以對(duì)應(yīng)受控設(shè)備需要的多數(shù)個(gè)不同的控制信號(hào)。所述的通用輸入設(shè)備，其所述輸入端的耦合天線模塊，其天線阻抗等 于按鍵開(kāi)關(guān)和連接導(dǎo)線的組合特性阻抗。所述的通用輸入設(shè)備，其所述接收端的收發(fā)天線模塊，其天線阻抗等 于導(dǎo)線的特性阻抗。所述的通用輸入設(shè)備，其所述接收端的讀取模塊，其工作頻率和通訊 協(xié)議與輸入端的輸入模塊中的電子標(biāo)簽芯片匹配，以保證接收端正常讀取 輸入端的信息。所述的通用輸入設(shè)備，其所述接收端的轉(zhuǎn)換模塊，將讀取模塊傳輸來(lái) 的信息轉(zhuǎn)換成受控設(shè)備識(shí)別的控制信息后，發(fā)送給受控設(shè)備，以實(shí)施對(duì)受 控設(shè)備功能的操控。本發(fā)明的通用輸入設(shè)備，利用射頻識(shí)別技術(shù)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了一種無(wú)需 電源，可方便快速連接，使用于不同場(chǎng)合的輸入設(shè)備，解決了目前機(jī)械電 子裝備設(shè)計(jì)制造中輸入設(shè)備開(kāi)發(fā)成本高、設(shè)計(jì)限制多的問(wèn)題。


圖1為本發(fā)明基于射頻識(shí)別原理的通用輸入設(shè)備結(jié)構(gòu)方框圖； 圖2為本發(fā)明基于射頻識(shí)別原理的通用輸入設(shè)備連接示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明公幵的通用輸入設(shè)備的原理如下一種基于射頻識(shí)別原理的通用輸入設(shè)備，由輸入模塊、耦合天線模塊、 收發(fā)天線模塊、讀取模塊、轉(zhuǎn)換模塊五部分組成。其中輸入模塊和耦合天 線模塊連接在一起，共同構(gòu)成本發(fā)明的輸入端，用于選擇和發(fā)出控制信號(hào)。 收發(fā)天線模塊、讀取模塊和轉(zhuǎn)換模塊三部分連接在一起，構(gòu)成本發(fā)明的接 收端，接收和轉(zhuǎn)換來(lái)自輸入端的信號(hào)。輸入端與接收端不直接連接，通過(guò) 射頻方式傳遞能量和信號(hào)。如前所述基于射頻原理的通用輸入設(shè)備，其輸入端由使用者控制和選 擇，接收端安裝在受控設(shè)備上，自動(dòng)接收輸入端的信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換成設(shè)備 的控制信號(hào)并傳遞給受控設(shè)備。如前所述通用輸入設(shè)備的輸入模塊，是由封裝在一起的一個(gè)電子標(biāo)簽 芯片， 一個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)構(gòu)成，其中電子標(biāo)簽芯片中存儲(chǔ)了一個(gè)唯一編碼，用 于與其它電子標(biāo)簽芯片區(qū)別。輸入模塊留有導(dǎo)線、觸點(diǎn)和卡槽，用于與其 他模塊連接和固定。根據(jù)使用需要，可以將多個(gè)輸入模塊組合連接，從而 對(duì)應(yīng)受控設(shè)備需要的不同的信號(hào)，連接在一起的輸入模塊之間是并聯(lián)關(guān) 系。如前所述通用輸入設(shè)備的耦合天線模塊，其天線阻抗等于按鍵開(kāi)關(guān)和 導(dǎo)線的組合特性阻抗。如前所述通用輸入設(shè)備的收發(fā)天線模塊，其天線阻抗等于導(dǎo)線的特性 阻抗。
如前所述通用輸入設(shè)備的讀取模塊，其工作頻率和通訊協(xié)議與輸入模 塊中的電子標(biāo)簽芯片匹配，以保證接收端可以正常讀取輸入端的信息。
如前所述通用輸入設(shè)備的轉(zhuǎn)換模塊，與讀取模塊連接在一起，將讀取 模塊傳輸來(lái)的信息轉(zhuǎn)換成受控設(shè)備可以識(shí)別的控制信息，并發(fā)送給受控設(shè) 備。
如前所訴通用輸入設(shè)備中的電子標(biāo)簽芯片、讀取模塊所采用的具體型 號(hào)，現(xiàn)舉例如下
電子標(biāo)簽芯片，可選用上海貝嶺股份有限公司生產(chǎn)的BL75R02 13. 56MHz電子標(biāo)簽芯片、TI公司生產(chǎn)的Tag-it HF-IInlay 13.56MHz電 子標(biāo)簽芯片等；
讀取模塊，可選用上海薩蒙電子科技有限公司生產(chǎn)的SUM1356T 13. 56腿z電子標(biāo)簽讀寫模塊、力得數(shù)碼科技(長(zhǎng)春)有限公司生產(chǎn)的LD036 13.56MHz電子標(biāo)簽讀寫模塊等。
應(yīng)當(dāng)注意的是，以上提到的各部件所需產(chǎn)品、工作頻率及型號(hào)，僅為 方便說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方式，本發(fā)明的范圍并不由其限定，在不脫離本發(fā) 明的范圍的任何修改或局部替換，均屬于本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)所限定的范 圍。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明加以詳細(xì)說(shuō)明。 附圖1中各部分分別為接收端l，輸入端2，轉(zhuǎn)換模塊3，讀取模塊4，收發(fā)
天線模塊5，耦合天線模塊6，輸入模塊7。
其中接收端1與受控設(shè)備連接在一起，用于接收輸入端發(fā)來(lái)的信息并
向受控設(shè)備發(fā)出控制信號(hào)，輸入端2由操作人員控制，用于進(jìn)行輸入操作， 接收端1與輸入端2不直接連接，而是通過(guò)射頻方式傳遞能量和信號(hào)。接 收端1由轉(zhuǎn)換模塊3、讀取模塊4和收發(fā)天線模塊5組成，其中讀取模塊 4通過(guò)收發(fā)天線模塊5向輸入端2發(fā)送能量和信號(hào)，并接收從輸入端2返 回的唯一編碼，并發(fā)送給轉(zhuǎn)換模塊3，轉(zhuǎn)換模塊3將此唯一編碼轉(zhuǎn)換成受 控設(shè)備可識(shí)別的控制信號(hào)并發(fā)送給受控設(shè)備；輸入端2由耦合天線模塊6 和輸入模塊7組成，其中輸入模塊7是一個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)控制的電路，當(dāng)按鍵 被按下后，其中的電子標(biāo)簽芯片就與耦合天線模塊6連接，組成一個(gè)完整 的電子標(biāo)簽電路，可以被接收端l激活并識(shí)別。
當(dāng)受控設(shè)備所需的控制信號(hào)多于一個(gè)時(shí)，輸入端2中則包含由多個(gè)輸 入模塊7共通組成的輸入模塊組，輸入模塊7的具體數(shù)量與所需控制信號(hào) 數(shù)量相同，各個(gè)輸入模塊7之間為并聯(lián)關(guān)系，從而保證每個(gè)模塊都對(duì)應(yīng)一 種控制信號(hào)并且能獨(dú)立工作。
附圖2中
各部分分別為接收端l，輸入端2，受控設(shè)備8。
其中接收端1與受控設(shè)備8通過(guò)電纜連接，受控設(shè)備8向接收端1提 供電源，接收端l向受控設(shè)備8發(fā)送控制信號(hào)，需要說(shuō)明的是，接收端l 可以被集成安裝在受控設(shè)備8內(nèi)部，圖中為方便說(shuō)明將二者分開(kāi)，并不表 示本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的通用輸入設(shè)備接收端僅以此方式實(shí)現(xiàn)。輸入端2與接收端1和受控設(shè)備8均無(wú)直接連接，接收端1通過(guò)射頻方式向輸入端提供能
量，同時(shí)獲得輸入端所選擇的信息。
下面結(jié)合以上兩圖說(shuō)明本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)通用輸入設(shè)備的工作原理 受控設(shè)備8向接收端1提供能量，接收端1中的讀取模塊4開(kāi)始工作，
它通過(guò)收發(fā)天線模塊5向外發(fā)射射頻信號(hào)，等待輸入端2的信息。當(dāng)輸入 端2上沒(méi)有按鍵按下時(shí)，其中的電路均處于斷開(kāi)狀態(tài)，此時(shí)接收端l無(wú)法 讀取到任何信息，即對(duì)應(yīng)無(wú)輸入等待狀態(tài)。當(dāng)輸入端2上的一個(gè)按鍵被按 下時(shí)，它所對(duì)應(yīng)的輸入模塊7就與耦合天線模塊6連通，其中的電子標(biāo)簽 芯片、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)和耦合天線構(gòu)成一個(gè)完整的電子標(biāo)簽電路，這個(gè)電子標(biāo) 簽電路受到接收端l向外發(fā)射的射頻信號(hào)即被激活，同時(shí)返回電子標(biāo)簽芯 片中所存儲(chǔ)的唯一編碼。接收端l收到這個(gè)唯一編碼后，讀取模塊4將此 信息發(fā)送給轉(zhuǎn)換模塊3，轉(zhuǎn)換模塊3將此唯一編碼信息轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的控制 信號(hào)，發(fā)送給受控設(shè)備8，從而完成相應(yīng)操作。
針對(duì)不同受控設(shè)備8，需要在轉(zhuǎn)換模塊3中進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，使不同 的唯一編碼信息與不同的控制信號(hào)相對(duì)應(yīng)，才能保證輸入設(shè)備的正常工作。
上面描述是用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明及其實(shí)施例，本發(fā)明的范圍不應(yīng)由該描述 來(lái)限定，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的任何修改 或局部替換，均屬于本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)所限定的范圍。
權(quán)利要求
1、一種基于射頻識(shí)別原理的通用輸入設(shè)備，其特征在于，包括獨(dú)立的輸入端、接收端兩部分，輸入端位于操作人員處，接收端與受控設(shè)備電連接，其中，輸入端含有至少一輸入模塊和一耦合天線模塊，兩者電連接，用于選擇和發(fā)出控制信號(hào)；接收端含有一收發(fā)天線模塊、一讀取模塊和一轉(zhuǎn)換模塊，三者電連接，自動(dòng)接收和轉(zhuǎn)換來(lái)自輸入端的信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換成設(shè)備的控制信號(hào)，再傳輸給受控設(shè)備；輸入端與接收端通過(guò)射頻方式傳遞能量和信號(hào)。
2、 如權(quán)利要求1所述的通用輸入設(shè)備，其特征在于，所述輸入端的 輸入模塊，包括封裝在一起的一個(gè)電子標(biāo)簽芯片和一個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)；其中電 子標(biāo)簽芯片中存儲(chǔ)了一個(gè)唯一編碼，用于與其它電子標(biāo)簽芯片相區(qū)別；輸 入模塊留有導(dǎo)線、觸點(diǎn)和卡槽，用于與其他模塊連接和固定；根據(jù)使用需 要，將多數(shù)個(gè)輸入模塊并聯(lián)組合連接，以對(duì)應(yīng)受控設(shè)備需要的多數(shù)個(gè)不同 的控制信號(hào)。
3、 如權(quán)利要求1所述的通用輸入設(shè)備，其特征在于，所述輸入端的 耦合天線模塊，其天線阻抗等于按鍵開(kāi)關(guān)和連接導(dǎo)線的組合特性阻抗。
4、 如權(quán)利要求1所述的通用輸入設(shè)備，其特征在于，所述接收端的 收發(fā)天線模塊，其天線阻抗等于導(dǎo)線的特性阻抗。
5、 如權(quán)利要求1所述的通用輸入設(shè)備，其特征在于，所述接收端的 讀取模塊，其工作頻率和通訊協(xié)議與輸入端的輸入模塊中的電子標(biāo)簽芯片 匹配，以保證接收端正常讀取輸入端的信息。
6、如權(quán)利要求1所述的通用輸入設(shè)備，其特征在于，所述接收端的 轉(zhuǎn)換模塊，將讀取模塊傳輸來(lái)的信息轉(zhuǎn)換成受控設(shè)備識(shí)別的控制信息后， 發(fā)送給受控設(shè)備，以實(shí)施對(duì)受控設(shè)備功能的操控。
全文摘要
本發(fā)明一種基于射頻識(shí)別原理的通用輸入設(shè)備，涉及電子信息技術(shù)，用于機(jī)械電子裝備，該設(shè)備包括轉(zhuǎn)換模塊、讀取模塊和收發(fā)天線模塊組成的接收端，以及耦合天線模塊和輸入模塊組成的輸入端。本發(fā)明利用射頻識(shí)別原理中電子標(biāo)簽唯一編碼的唯一性，使之與受控設(shè)備所需的控制信號(hào)相對(duì)應(yīng)，通過(guò)按鍵改變輸入端中發(fā)出的電子標(biāo)簽唯一編碼，接收端根據(jù)收到的不同編碼信息，將其轉(zhuǎn)換為不同的控制信號(hào)，操縱受控設(shè)備的運(yùn)行。本發(fā)明的通用輸入設(shè)備，利用射頻識(shí)別技術(shù)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了一種無(wú)需電源，可方便快速連接，使用于不同場(chǎng)合的輸入設(shè)備，解決了目前機(jī)械電子裝備設(shè)計(jì)制造中輸入設(shè)備開(kāi)發(fā)成本高、設(shè)計(jì)限制多的問(wèn)題。
文檔編號(hào)G08C17/00GK101315728SQ200710099869
公開(kāi)日2008年12月3日 申請(qǐng)日期2007年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月31日
發(fā)明者禹 劉, 健 趙 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所