本发明专利技术涉及一种支持多接口协议通信的超高频RFID读写器，包括超高频读写模块、接口转换模块和电源模块。超高频读写模块用于实现超高频RFID读写功能，主要由RFID收发器、功率放大器、处理器、射频天线组成；接口转换模块用于将超高频读写模块输出的串行数据转换成符合RS232或RS485或以太网/无线网接口格式的数据，主要由AVR单片机、模拟多路复用器1和2、电平转换模块1和2、网口转换模块、网络变压器、以太网接口和WI-FI天线组成。本发明专利技术的超高频RFID读写器不但可以方便地进行信息读写，还可以直接进行接口模式切换，支持多种主流通信接口，在一定程度上拓宽了超高频读写器的应用范围。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种支持多接口协议通信的超高频RFID读写器，包括超高频读写模块、接口转换模块和电源模块。超高频读写模块用于实现超高频RFID读写功能，主要由RFID收发器、功率放大器、处理器、射频天线组成；接口转换模块用于将超高频读写模块输出的串行数据转换成符合RS232或RS485或以太网/无线网接口格式的数据，主要由AVR单片机、模拟多路复用器1和2、电平转换模块1和2、网口转换模块、网络变压器、以太网接口和WI-FI天线组成。本专利技术的超高频RFID读写器不但可以方便地进行信息读写，还可以直接进行接口模式切换，支持多种主流通信接口，在一定程度上拓宽了超高频读写器的应用范围。【专利说明】一种支持多接口协议通信的超高频RFID读写器
本专利技术属于自动识别领域技术，尤其涉及一种支持多接口协议通信的超高频RFID读写器。
技术介绍
无线射频技术RFID (Radio Frequency Identification)是一种非接触式自动识别技术，无需识别系统与识别目标之间建立机械或光学接触即可通过射频信号的空间发射进行传输信息。将RFID技术标签化后，可以呈现出许多实用性很强的性能特点，比如:扫描速度快、体型小巧、抗污染性强、穿透性强、记忆容量大、内容安全等。鉴于以上特点，基于RFID的读写技术越来越广泛地应用于医疗卫生、工业控制和交通运输行业，尤其是物流领域。RFID读写技术是传统传感网的技术基础，而传感网又是物联网产业的基础，因此随着物联网产业发展的突飞猛进，RFID读写技术也会与时俱进地在各种技术指标方面有发展的需求和空间。融合RFID技术的读写器按照不同频率数量级可以细分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)、微波(丽)四类。低频(LF)和高频(HF)技术下的读写器一般采用电磁耦合原理，分别工作在125KHz和13.54MHz左右，但是此种频率下的RFID读写器存在许多缺陷，比如:读写距离短、传输速度慢、应用领域窄、安全保密性差等。而超高频(UHF)技术下的读写器一般采用电磁发射原理，工作在902?928MHz之间，符合IS018000-6C协议，相比之下其优势为:读写距离长，可达IOm以上；传输速度快，每秒可读取170余张电子标签、数据存储量大；应用领域宽；支持多标签读取；安全保密性强等。由于RFID技术的需求量逐渐增加，相关的研究和专利技术也有了一定的成果。申请号为200810231545.8的专利公开了一种RFID多协议读写器切换方法极其控制切换系统，该专利技术通过上位机发送软件命令控制改变硬件参数来切换RFID射频收发时所遵循的通信协议，该切换协议的过程主要通过混频电路改变收发频率，来满足射频通信协议的切换功能。通过以上现状分析可以看出，虽然目前很多开发者在RFID读写方面的研究重心放在兼容多频段、多射频通信协议方面而忽略了数据接口的多元化，因此对于简化超高频读写器的工作流程，在确保读写过程顺利完成的基础上，进一步实现数据接口协议的转换及传输，仍然需要有进一步的拓展性研究。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术提出一种支持多接口协议通信的超高频RFID读写器。用户不但可以方便地利用本专利技术进行高速超高频RFID信息读写操作，还可以利用本专利技术直接进行接口模式切换，支持多种主流通信接口，在一定程度上拓宽了超高频读写器的应用范围。一种支持多接口协议通信的超高频RFID读写器，包括超高频读写模块和电源模块。超高频读写模块用于实现超高频RFID读写功能，主要由RFID收发器、功率放大器、处理器、射频天线组成。处理器完成对数据的编码和解码，超高频读写模块发射时，处理器完成基带编码，编码方式为脉冲宽度编码PIE (Pulse interval Encoding)，并由串口送到RFID收发器；超高频读写模块接收时，处理器对由RFID收发器送来的接收数据进行解码，解码方式支持双向间隔码编码FMO (B1-PhaseSpace)和延迟调制码Miller两种方式。RFID收发器用来接收和发射数据，发射时，对处理器串口送来的基带数据进行ASK调制，内部混频器产生840?960MHz的频率，由功率放大器进行超高频信号放大后,通过射频天线进行发射；接收时，对接收数据进行解调，支持ASK和PSK两种方式，解调后的数据送入处理器。电源模块用于提供电路工作需要的直流电源。主要由开关电源转换芯片、线性调压器以及稳压滤波电路组成。其特征在于，所述超高频RFID读写器还包括接口转换模块，用于将超高频读写模块输出的串行数据转换成符合RS232或RS485或以太网/无线网接口格式的数据。主要由AVR单片机、模拟多路复用器I和2、电平转换模块I和2、网口转换模块、网络变压器、以太网接口和W1-FI天线组成。其中，AVR单片机接收上位机的指令，并通过串口传输对超高频RFID读写器的控制指令，控制系统工作在不同模式，在接口转换模式时，根据上位机的指令选择正确的数据接口。单片机的TXD端接模拟多路复用器I的一个复选端Yl，对应的公共端Y接超高频读写模块处理器的RXD端，用于传输指令；单片机的RXD端接电平转换模块I的ROUT端，用于接收上位机的指令；单片机的两个输出端口与模拟多路复用器I的地址端相连，用于选择不同的通道，完成工作模式的切换；另外两个输出端口与模拟多路复用器2的地址端相连，用于选择不同的通道，切换不同的数据接口 ；还有一个输出端口接电平转换模块2的传输方向控制端控制RS485数据的传输方向。模拟多路复用器I和2均为双4通道多路复用器，用于在AVR单片机控制下选择不同的通道。模拟多路复用器1、2的地址端分别与单片机的两个输出端口相连，控制选择不同的通道。模拟多路复用器I的公共端X与模拟多路复用器2的公共端Y相连，复选端XO与读写模块处理器的TXD相连；模拟多路复用器I的公共端Y与读写模块处理器的RXD相连，复选端Yl接单片机的TXD，复选端Y2接模拟多路复用器2的公共端X。模拟多路复用器2三路复选端Y2、Y0、Y3分别接电平转换模块1、2和网口转换模块的串行信号TTL电平输入端；复选端XO接电平转换模块2的串行信号TTL电平输出端。电平转换模块I和2用于进行串行信号TTL电平与RS232和RS485信号电平之间的互相转换。电平转换模块I和2均有两路转换通道，它们的TTL电平信号输入端分别与模拟多路复用器2的复选端Y2、Y0相连，输出端分别接RS232接口和RS485接口 ；电平转换模块2的RS485电平输入输接RS485接口，输出端与模拟多路复用器2的复选端XO相连。网口转换模块用于进行串行信号TTL电平与以太网络传输或无线基带传输信号电平之间的互相转换。网口转换模块的串行信号TTL电平输入端与模拟多路复用器2的复选端Υ3相连，输出以太网格式信号的管脚分别与网络变压器的输入管脚相连；无线信号输出管脚与W1-FI天线相连，自行启动无线网络传输模式。网络变压器将以太网信号进行放大并增强抗干扰能力。信号输入端与网口转换模块输出以太网格式信号的管脚相连，输出端接以太网接口。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点:1.本专利技术可以使用户快速进行RFID标签的超高频读写，并对所获取的数据进行初步数据处理。2.本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种支持多接口协议通信的超高频RFID读写器，包括超高频读写模块和电源模块；超高频读写模块用于实现超高频RFID读写功能，主要由RFID收发器、功率放大器、处理器、射频天线组成；处理器完成对数据的编码和解码，超高频读写模块发射时，处理器完成基带编码，编码方式为脉冲宽度编码PIE，并由串口送到RFID收发器；超高频读写模块接收时，处理器对由RFID收发器送来的接收数据进行解码，解码方式支持双向间隔码编码FM0和延迟调制码Miller两种方式；RFID收发器用来接收和发射数据，发射时，对处理器串口送来的基带数据进行ASK调制，内部混频器产生840～960MHz的频率，由功率放大器进行超高频信号放大后，通过射频天线进行发射；接收时，对接收数据进行解调，支持ASK和PSK两种方式，解调后的数据送入处理器；电源模块用于提供电路工作需要的直流电源，主要由开关电源转换芯片、线性调压器以及稳压滤波电路组成；其特征在于，所述超高频RFID读写器还包括接口转换模块，用于将超高频读写模块输出的串行数据转换成符合RS232或RS485或以太网/无线网接口格式的数据；主要由AVR单片机、模拟多路复用器1和2、电平转换模块1和2、网口转换模块、网络变压器、以太网接口和WI‑FI天线组成；其中，AVR单片机接收上位机的指令，并通过串口传输对超高频RFID读写器的控制指令，控制系统工作在不同模式，在接口转换模式时，根据上位机的指令选择正确的数据接口；单片机的TXD端接模拟多路复用器1的一个复选端Y1，对应的公共端Y接超高频读写模块处理器的RXD端，用于传输指令；单片机的RXD端接电平转换模块1的ROUT端，用于接收上位机的指令；单片机的两个输出端口与模拟多路复用器1的地址端相连，用于选择不同的通道，完成工作模式的切换；另外两个输出端口与模拟多路复用器2的地址端相连，用于选择不同的通道，切换不同的数据接口；还有一个输出端口接电平转换模块2的传输方向控制端，控制RS485数据的传输方向；模拟多路复用器1和2均为双4通道多路复用器，用于在AVR单片机控制下选择不同的通道；模拟多路复用器1、2的地址端分别与单片机的两个输出端口相连，控制选择不同的通道；模拟多路复用器1的公共端X与模拟多路复用器2的公共端Y相连，复选端X0与所述超高频读写模块处理器的TXD相连；模拟多路复用器1的公共端Y与超高频读写模块处理器的RXD相连，复选端Y1接AVR单片机的TXD，复选端Y2接模拟多路复用器2的公共端X；模拟多路复用器2三路复选端Y2、Y0、Y3分别接电平转换模块1、2和网口转换模块的串行信号TTL电平输入端；复选端X0接电平转换模块2的串行信号TTL电平输出端；电平转换模块1和2用于进行串行信号TTL电平与RS232和RS485信号电平之间的互相转换；电平转换模块1和2均有两路转换通道，它们的串行信号TTL电平输入端分别与模拟多路复用器2的复选端Y2、Y0相连，输出端分别接RS232接口和RS485接口；电平转换模块2的RS485电平输入输接RS485接口，输出端与模拟多路复用器2的复选端X0相连；网口转换模块用于进行串行信号TTL电平与以太网络传输或无线基带传输信号电平之间的互相转换；网口转换模块的串行信号TTL电平输入端与模拟多路复用器2的复选端Y3相连，输出以太网格式信号的管脚分别与网络变压器的输入管脚相连；无线信号输出管脚与WI‑FI天线相连，自行启动无线网络传输模式；网络变压器将以太网信号进行放大并增强抗干扰能力；信号输入端与网口转换模块输出以太网格式信号的管脚相连，输出端接以太网接口。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨建栋，于洪波，方丽英，唐劼，赵寒，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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