最新125KHZ激励器技术方案书0825汇总.docx

1 2 5 K H Z 激 励 器 技 术 方案 书 0 8 2 5125KHZ 激励器技术方案书目录目录 11 概述 12 设计依据 13 主要技术指标 14 方案设计 24.1 设计指导思想 24.2 设计原理框图 24.3 工作流程 34.4 各部分详细设计 34.4.1 125KHZ激励器设计 34.4.1.1硬件设计 44.4.1.2激励器软件设计 5125K 通信链路物理层协议 52.4G 通信链路物理层协议 64.4.2电子标签线圈设计 74.4.3 2.4G射频模块与READER之间的通信 75 结构设计方案 76 关键技术情况及解决措施 81 概述125KHZ激励器是2.4G有源RFID随机跳频系统的重要组成部分，工作中心频率 为125KHz，起唤醒电子标签和定位作用目前市面上激励器的激活距离一般为2到 4 米我们研制 125KHz 低频激励器的目标是显著提高其激活距离2 设计依据《125KHZ激励器规格书》，版本0.1《125KHZ鸽子踏板》成都RF通信有限公司，2010.06-2010.08《温度标签》成都RF通信有限公司，2010.06-ISO24730-23 主要技术指标1 ）产品型号产品名称：RFC125K激励器产品型号： 125LF_EC012）系统性能和技术指标工作频率： 125KHz±1KHz激活距离：0〜？ m （待定）数据速率： 1600bps调制方式： OOK 调制数据编码： 曼彻斯特编码重量和尺寸： 待定封装材料： 待定通信接口： 2.4G无线通信接口（通信距离与标签一致）工作电源： 待定发射功率： 待定仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢13）工作环境工作温度-20 -+70C°存储温度-40 ~+85 C°相对湿度90％（非冷凝静电防护能力+/-5KVpeak方案设计125KHZ激励器是2.4G有源RFID随机跳频系统的重要组成部分，起唤醒电子标 签和定位作用，其工作中心频率为125KHZ，总体系统框图如下所示。

4.11 •低频激励器能够按照既定的通信协议与RFID Reader网络通信，数据传输可靠2 •低频激励器可以激活处于激活距离内的有源RFID标签，并向其发送指令或数据3．低成本原则在满足系统要求的前提下，尽可能的节约成本4.2 设计原理框图系统原理框图如 2 所示，红色框内为 125KHZ 激励器项目所涉及的部分，包括125KHZ激励器设计、电子标签线圈设计和2.4G射频模块与READER之间的通信三 部分标签线圈电源模块激励器线圈功放*调谐电路一标签*声音接口电路*指示灯接口电路2.4G射频模块LE1单片机24图 2 设计原理框图4.3 工作流程工作时，单片机将跳频表、激励器ID等信息以00K调制方式调制在125KHZ载波上形成激励信号，并不间断的向外发送，当有电子标签进入其激励区时即被唤醒 当电子标签成功接收到激励信息后，电子标签由被动态变为主动态，同时将带有激 励标识和激励器ID信息发送给READER，READER再重新打包发送给上位机，上位 机根据激励器ID和电子标签ID判断在某时某标签在某激励器所在位置当需要更新激励器中信息时，上位机将更新信息传给READER，READER再通 过2.4G射频模块发送到激励器的2.4G射频模块，再刷新单片机中的FLASH即达 到修改目的。

4.4 各部分详细设计4.4.1 125KHZ 激励器设计精品资料 4.4.1.1硬件设计1. 控制部分选用nrf24LE1,带有51单片机和2.4G射频模块2.4G射频模块设计采用PDF推荐，同时参考电子标签设计2. 电源模块待定Nrf24LE1：3.3VIR21844：15VMC1596L （预留的检波芯片）：5V功放高端工作电压：待定（根据功放需要）3. 声音接口电路采用蜂鸣器，具体作用视情况而定，也可取消不用4. 指示灯接口电路，用作上电指示、通信指示功能、报警功能等，具体作用根据 实际情况而定5. 谐振电路谐振电路采用LC串联谐振电路，谐振频率125KHZ，具体可参考125KHZ鸽子踏板谐振电路设计6. 功放功率放大采用集成驱动芯片（IR21844）桥式驱动电路，如图3,当使能端EN 有效时，输出端HO和LO的波形分别与PWM波形逻辑相同和相反，幅值放大到VCC 当PWM为高时，U1的HO输出为高，LO输出为低，U2的HO输出为低，LO输出为高， 此时 Q1 和 Q4 导通，负载（谐振电路）上获得正半周信号同理，当 PWM 为低时得到 Q2 和 Q3 导通，负载（谐振电路）上获得负半周信号。

理想情况下，设 MOS 管的 UCES = O,则Uo的峰值为UCC,输出的最大功率为p =唾迥2业与分立元件组成的BTL桥式驱 动相比，采用集成芯片桥式驱动可靠性更高，且输出的方波驱动谐振电路，没有谐次 波干扰图3 功放系统框图4.4.1.2激励器软件设计125K通信链路物理层协议125K通信链路主要用来激活标签，并设置标签参数，发送跳频表•激励信号数据调制与编码激励器以00K调制模式向标签发送数据，数据编码采用曼彻斯特编码方式• 波形与数率图 3 OOK 数据包格式• 激励信号格式1．数据包前导 数据包前导至少由 8 个 1200us 周期的脉冲构成，如果有多个数据包发送，在数据包之间必须插入2个1200us的隔离周期2．数据包结束每个数据包都以引导开始，数据包在XOR后面必需发送连续1200us的“off” 来表示数据包的结束• 激励数据包格式精品资料 激励信息格式见表 1所示表 1 125K 激励信息格式引导字-节EXCITERID参数表长发送功率空中数率跳频表XOR0x962字节1字节4bits4bitsN字节1字节发送功率编码：110dBm10-6dBm01-12dBm00-18dBm空中数率编码00250Kb011Mb102Mb2.4G通信链路物理层协议2.4G通信链路主要用于与Reader网络通信。

可通过Reader网络向激励器传递控 制命令，达到修改激励器ID、修改标签参数等目的为防止激励器信息被恶意修 改，采用密码登陆模式•应用指令集表2应用指令集CLA命令类INS命令码命令名称描述0xD1OxAO修改激励器ID修改激励器ID0xD10xA1读TAG应用参数表校准参数，过滤门 限，报警参数带0xD10xA2设置TAG应用参数表校准参数，过滤门 限，报警参数带0xD10xA3设置跳频表设置跳频表0xD10xA4删除跳频表节点0xD10xA5添加跳频表节点0xD10xA6修改跳频表节点• 命令格式表 3 命令格式表标识内容说明精品资料CLAD1H应用命令类别INS1字节命令代码LOG2字节登陆密码Pl命令参数P2命令参数Data4.4.2 电子标签线圈设计电子标签线圈用来感应激励器发出的 125KHZ 激励信号，其设计原理与激励器 谐振电路相同电子标签将感应到的信号经检波后输入单片机处理，解调出所需信 息，这样标签能检测到的信号强度、数据格式等都须与电子标签项目组协商另外， 电子标签线圈的大小、形状、重量等受到电子标签的限制，必须满足电子标签的相关 规格443 2.4G射频模块与READER之间的通信上位机对激励器的设置信息是通过 READER 无线传输到激励器的，在做好激励 器射频模块的同时，也需要 READER 项目组做相关对应，这样应注意两个小组之间 的沟通。

5 结构设计方案1．基板结构设计由于2.4G对基板材料的特殊要求以及现有组员对射频模块设计经验的缺乏，计划将基板分为两个模块，两模块之间通过排针插接射频模块：单片机+2.4G射频（可借鉴现有温度标签基板设计）；125KHZ 模块：电源+功放+指示电路+调谐电路基板尺寸、定位孔（待定）2．外形设计（待定）仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢7精品资料6 关键技术情况及解决措施1． 谐振电路设计2． 功率放大电路的设计3． 激励器与 2.4G READER 之间的射频通信4． 标签线圈绕制7 研制成果形式和数量1．总体方案设计报告，电子版2．电路详细方案设计报告，电子版 3．系统软件详细方案设计报告，电子版 4．电路原理图，电子版5．PCB 设计图，电子版6．软件源代码，电子版7．测试细则，电子版8．调试说明，电子版 9．结构设计图纸，全套，电子版 10．原理样机：2 台11．研制技术总结报告。