一種低功耗的主動式電子標(biāo)簽電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種低功耗的主動式電子標(biāo)簽電路，包括微控制器、射頻芯片、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、二極管、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容、第七電容、第八電容、第一電感、第二電感和第三電感，本實用新型為主動式電子標(biāo)簽，采用超低功耗單片機和無線數(shù)據(jù)傳輸芯片，抗干擾性好，電路簡單，集成度高，容易擴展，讀取距離遠、可靠性高，而且成本更低、壽命更長。
【專利說明】一種低功耗的主動式電子標(biāo)簽電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電子標(biāo)簽，尤其涉及一種低功耗的主動式電子標(biāo)簽電路。
【背景技術(shù)】
[0002]射頻識別(RFID)技術(shù)是一種利用無線射頻通信實現(xiàn)的非接觸式自動識別技術(shù)，與目前廣泛采用的條形碼技術(shù)相比，RFID具有容量大、識別距離遠、識別速度快、穿透能力強、可多卡識別、抗污性強等特點，近年來廣泛應(yīng)用于物流倉儲、商品零售、工業(yè)制造、資產(chǎn)管理、交通運輸、軍事航空和防偽防盜等不同的領(lǐng)域，然而大多數(shù)RFID為被動式電子標(biāo)簽，這雖有利于減小標(biāo)簽尺寸、降低成本，但會限制讀取范圍，而且其可靠性相對較低，也有部分主動式電子標(biāo)簽,但是大部分讀取距離相對較近,成本高。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種低功耗的主動式電子標(biāo)簽電路。
[0004]本實用新型通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的:
[0005]本實用新型包括微控制器、射頻芯片、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、二極管、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容、第七電容、第八電容、第一電感、第二電感和第三電感，所述微控制器的第一端、所述第一電容的第一端、所述第二電容的第一端、所述第四電容的第一端、所述射頻芯片的第七端、所述射頻芯片的第十八端和所述射頻芯片的第十五端均接電源的正極，所述微控制器的第十一端和所述微控制器的第十四端連接并接地，所述第二電阻的第一端、所述第一電容的第二端、所述第二電容的第二端、所述第四電容的第二端、所述第三電容的第一端、所述射頻芯片的第十七端、所述第六電容的第一端、所述第七電容的第一端和所述第八電容的第一端均接地，所述射頻芯片的第十四端與所述射頻芯片的第八端連接并接地，所述微控制器的第二端與所述第一電阻的第一端連接，所述第一電阻的第二端同時與所述第二電阻的第二端和所述微控制器的第四端連接，所述微控制器的第三端與所述射頻芯片的第六端連接，所述微控制器的第五端與所述射頻芯片的第一端連接，所述微控制器的第六端與所述射頻芯片的第二端連接，所述微控制器的第七端與所述射頻芯片的第三端連接，所述微控制器的第八端與所述射頻芯片的第四端連接，所述微控制器的第九端與所述射頻芯片的第五端連接，所述微控制器的第十端與所述第五電阻的第一端連接，所述微控制器的第十二端與所述第六電阻的第一端連接，所述第五電阻的第二端同時與所述第六電阻的第二端和所述第四電阻的第一端連接，所述第四電阻的第二端與所述二極管的正極連接，所述二極管的負極與所述微控制器的第十三端連接，所述射頻芯片的第十一端與所述第八電阻的第一端連接，所述第八電阻的第二端同時與所述第七電容的第二端、所述第八電容的第二端和所述第三電感的第一端連接，所述第三電感的第二端同時與所述第二電感的第一端和所述射頻芯片的第十二端連接，所述第二電感的第二端同時與所述射頻芯片的第十三端和所述第一電感的第一端連接，所述第一電感的第二端與所述第七電阻的第一端連接，所述第七電阻的第二端與所述第五電容的第一端連接，所述第五電容的第二端同時與所述第六電容的第二端和信號輸入輸出端連接，所述射頻芯片的第十六端與所述第三電阻的第一端連接，所述第三電阻的第二端與所述射頻芯片的第二十端連接，所述射頻芯片的第十九端與所述第三電容的第二端連接。
[0006]本實用新型的有益效果在于:
[0007]本實用新型為主動式電子標(biāo)簽，采用超低功耗單片機和無線數(shù)據(jù)傳輸芯片，抗干擾性好，電路簡單，集成度高，容易擴展，讀取距離遠、可靠性高，而且成本更低、壽命更長。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0010]如圖1所示，本實用新型包括微控制器U1、射頻芯片U2、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、二極管D、第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8、第一電感L1、第二電感L2和第三電感L3，微控制器Ul的第一端、第一電容Cl的第一端、第二電容C2的第一端、第四電容C4的第一端、射頻芯片U2的第七端、射頻芯片U2的第十八端和射頻芯片U2的第十五端均接電源的正極,微控制器Ul的第^ 端和微控制器U2的第十四端連接并接地，第二電阻R12的第一端、第一電容Cl的第二端、第二電容C2的第二端、第四電容C4的第二端、第三電容C3的第一端、射頻芯片U2的第十七端、第六電容C6的第一端、第七電容C7的第一端和第八電容C8的第一端均接地，射頻芯片U2的第十四端與射頻芯片U2的第八端連接并接地，微控制器Ul的第二端與第一電阻Rl的第一端連接，第一電阻Rl的第二 端同時與第二電阻R2的第二端和微控制器Ul的第四端連接，微控制器Ul的第三端與射頻芯片U2的第六端連接，微控制器Ul的第五端與射頻芯片U2的第一端連接，微控制器Ul的第六端與射頻芯片U2的第二端連接，微控制器Ul的第七端與射頻芯片U2的第三端連接，微控制器Ul的第八端與射頻芯片U2的第四端連接，微控制器Ul的第九端與射頻芯片U2的第五端連接，微控制器Ul的第十端與第五電阻R5的第一端連接，微控制器Ul的第十二端與第六電阻R6的第一端連接，第五電阻R5的第二端同時與第六電阻R6的第二端和第四電阻R4的第一端連接，第四電阻R4的第二端與二極管D的正極連接，二極管D的負極與微控制器Ul的第十三端連接，射頻芯片U2的第十一端與第八電阻R8的第一端連接，第八電阻R8的第二端同時與第七電容C7的第二端、第八電容CS的第二端和第三電感L3的第一端連接，第三電感L3的第二端同時與第二電感L2的第一端和射頻芯片U2的第十二端連接，第二電感L2的第二端同時與射頻芯片U2的第十三端和第一電感LI的第一端連接,第一電感LI的第二端與第七電阻R7的第一端連接,第七電阻R7的第二端與第五電容C5的第一端連接,第五電容C5的第二端同時與第六電容C6的第二端和信號輸入輸出端連接，射頻芯片U2的第十六端與第三電阻R3的第一端連接，第三電阻R3的第二端與射頻芯片U2的第二十端連接，射頻芯片U2的第十九端與第三電容C3的第二端連接。
[0011]本實用新型選取的射頻芯片U2型號為nRF24L01，具有體積小、成本低的特點，是高性能單片無線收發(fā)芯片，工作在ISM2.4G頻段，1.9?3.6V低工作電壓，集成了頻率合成、射頻發(fā)射接收、調(diào)制解調(diào)、多頻道切換等功能，采用抗干擾能力強的GFSK調(diào)制解調(diào)技術(shù)，傳輸速率可達2Mbit/s，天線接口為差分形式，易連接低成本的PCB環(huán)形天線或單端天線，nRF24L01工作頻率穩(wěn)定可靠，功耗極低，曼徹斯特編解碼由片內(nèi)硬件完成，內(nèi)建待機和掉電模式，通過SPI (串行外設(shè)接口)與微控制器Ul通信，性能好，集成度高。微處理器Ul選用超低功耗微控制器MSP430F2012，片內(nèi)組合了不同功能模塊，可以適應(yīng)不同應(yīng)用層次的需求。在硬件架構(gòu)上，MSP430系列是16位高性能超低微功耗微控制器，工作電壓為1.8-3.6V,并提供了五種低功耗模式，可最大限度地延長電子標(biāo)簽的電池壽命。如圖1所示，本實用新型主要包括射頻模塊和處理器模塊兩大部分。射頻模塊即為nRF24L01射頻芯片(包含少量外圍元器件及PCB環(huán)形天線)，nRF24L01應(yīng)用電路工作電壓為3V，它由低功耗微控制器MSP430F2012 進行控制。MSP430F2012 通過 SPI 接 口控制 nRF24L01，其內(nèi)含 128B 的 RAM 和2KB的E2PR0M，可以將驅(qū)動及控制nRF24L01的程序?qū)懭朐撻W存，無需外接EPR0M，簡化電路設(shè)計降低了系統(tǒng)功耗。MSP430內(nèi)置看門狗定時器，可有效避免程序跑飛，增強系統(tǒng)抗干擾性,考慮到電源的功耗和標(biāo)簽體積，電源采用3V-500mAh紐扣電池供電。由于有源電子標(biāo)簽采用電池供電，而電池的容量和使用時間有限，所以必須對標(biāo)簽進行低功耗設(shè)計，從而盡可能延長電池使用時間。而在整個標(biāo)簽結(jié)構(gòu)中，射頻前端芯片的功耗直接影響標(biāo)簽的功耗。nRF24L01具有極低的電流消耗。本實用新型實際工作點對點距離約10m，整個系統(tǒng)體積小、功耗低、易于擴展、可靠性高，適用于對體積和功耗要求較高的RFID應(yīng)用場合。
【權(quán)利要求】
1.一種低功耗的主動式電子標(biāo)簽電路,其特征在于:包括微控制器、射頻芯片、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、二極管、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容、第七電容、第八電容、第一電感、第二電感和第三電感，所述微控制器的第一端、所述第一電容的第一端、所述第二電容的第一端、所述第四電容的第一端、所述射頻芯片的第七端、所述射頻芯片的第十八端和所述射頻芯片的第十五端均接電源的正極，所述微控制器的第十一端和所述微控制器的第十四端連接并接地，所述第二電阻的第一端、所述第一電容的第二端、所述第二電容的第二端、所述第四電容的第二端、所述第三電容的第一端、所述射頻芯片的第十七端、所述第六電容的第一端、所述第七電容的第一端和所述第八電容的第一端均接地，所述射頻芯片的第十四端與所述射頻芯片的第八端連接并接地，所述微控制器的第二端與所述第一電阻的第一端連接，所述第一電阻的第二端同時與所述第二電阻的第二端和所述微控制器的第四端連接，所述微控制器的第三端與所述射頻芯片的第六端連接，所述微控制器的第五端與所述射頻芯片的第一端連接，所述微控制器的第六端與所述射頻芯片的第二端連接，所述微控制器的第七端與所述射頻芯片的第三端連接，所述微控制器的第八端與所述射頻芯片的第四端連接，所述微控制器的第九端與所述射頻芯片的第五端連接，所述微控制器的第十端與所述第五電阻的第一端連接，所述微控制器的第十二端與所述第六電阻的第一端連接，所述第五電阻的第二端同時與所述第六電阻的第二端和所述第四電阻的第一端連接，所述第四電阻的第二端與所述二極管的正極連接，所述二極管的負極與所述微控制器的第十三端連接，所述射頻芯片的第十一端與所述第八電阻的第一端連接，所述第八電阻的第二端同時與所述第七電容的第二端、所述第八電容的第二端和所述第三電感的第一端連接，所述第三電感的第二端同時與所述第二電感的第一端和所述射頻芯片的第十二端連接，所述第二電感的第二端同時與所述射頻芯片的第十三端和所述第一電感的第一端連接，所述第一電感的第二端與所述第七電阻的第一端連接，所述第七電阻的第二端與所述第五電容的第一端連接，所述第五電容的第二端同時與所述第六電容的第二端和信號輸入輸出端連接，所述射頻芯片的第十六端與所述第三電阻的第一端連接，所述第三電阻的第二端與所述射頻芯片的第二十端連接，所述射頻芯片的第十九端與所述第三電容的第二端連接。
【文檔編號】G06K19/077GK203490723SQ201320580938
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】巫夢飛, 陳偉, 周衛(wèi)民 申請人:成都新方洲信息技術(shù)有限公司