基于专用集成芯片AS3991的UHF RFID读卡器的研究

摘要

RFID技术即射频识别技术，通过无线射频方式进行非接触双向数据通信，对目标进行识别。RFID系统主要包括读卡器，标签，中间件和数据库系统。系统工作时，读卡器将无线电载波信号通过发射天线向外发射，电子标签被激活后，将自身信息代码作为调制信号，采用反向散射的方式发送出去，读卡器对接收到的信号进行解调解码，然后发送给后台数据库。由于RFID技术识别过程不需人工干预，不需要光学可视，可以快速识别运动物体，环境适应性强等优点，被广泛的应用于交通、物流、药品管理、动物管理等领域。尤其是工作于超高频段的RFID技术由于识别距离更远，可以快速同时识别大量标签，更适合应用于物流和供应链领域，越来越得到广泛的应用和重视。
　　 本文在分析了超高频段RFID技术的特点基础上，充分分析了ISO18000-6C协议标准，提出了基于ARM技术的超高频RFID读卡器的设计方案。设计RFID读卡器工作频率为915MHZ。设计方案采用奥地利微系统公司的AS3991作为射频芯片，AS3991是为UHF RFID设计的专用芯片，集成了发送电路，接收电路，协议转换单元。不仅支持ISO18000-6C协议，还兼容18000-6A/B协议。芯片具有并行接口和串行接口两种通信接口用于与微控制器进行通信。方案采用三星公司的S3C2410作为控制器，功耗低，具有快速的数据处理能力。采用Windows CE作为操作系统，应用程序开发简单，具有良好的兼容性和可移植性。设计方案对AS3991的外围电路进行优化，增加功放电路，使读卡器具有更远的读写距离。设计方案为上层应用提供应用程序接口，可以方便的开发RFID应用系统。本设计以图书管理系统为例，开发简单的RFID应用系统。相比于现有的RFID读卡器，设计方案具有易于小型化，MCU处理能力更强，标签读写速度快的优点。