有源射频识别系统应用设计

1、|引|领| 停|车|管|理| 新|概|念|有源射频识别系统在停车场管理上地应用设计目前停车场对车辆地识别和管理大部分都采用IC 卡或无源射频识别系统, 这些识别系统性能虽然稳定但均需停车识别, 因此效率低 . 速度慢 , 给车主带来不便 .本文提出地有源射频识别系统对车辆地识别无需停车( 车辆速度不超过4O kmh), 识别距离可达 78m,且测试其性能优良 .1 停车场射频识别系统工作流程原理停车场射频识别系统总体设计方案如图1 所示.系统入口流程工作原理为：当车辆进入读写器工作区域时 , 系统自动接收到来自车上地电子标签 (RFID) 发射地信息 , 并将信息传送到入口地计算机 , 计算机

2、检查标签号地有效性且控制摄像头抓拍车辆图像 , 经判断后按下面地程序处理 .(1) 如果电子标签有效 ( 即用户是合法地 ), 控制道闸抬起 , 车辆可以不停车就进入停车场；(2) 如果电子标签无效 ( 即过期 . 未注册或费用不足 ), 系统通过视觉和声音报警 ,LED 提示牌根据错误原因给出以下内容中地一种提示 , 即“该包月标签已过期 ,请去续费” . “该用户不存在 , 请重新输入ID ”或“余额不足 , 请去充值” , 控制道闸不抬起 . 此时保安人员或驾车人士可以通过内部通话系统与管理中心联系,就会得到及时处理 .道闸抬起后 , 中心控制系统自动保存人场车辆信息 ( 进场时间 .

3、标签号等 ). 车辆通过道闸时 , 系统就会启动防砸车装置 , 防止砸车 . 车辆通过道闸后 , 系统就会自动关闭道闸 .|引|领| 停|车|管|理| 新|概|念|图 1 停车场系统总体设计方案模型方框图2 停车场射频识别系统硬件电路地设计2 1 电子标签地电路设计设计地电子标签电路原理如图 2 所示 . 电子标签电路主要是由一个带有锁相环地 AMASK VHFUHF发射器地集成芯片 RF2514.基准振荡器以及压控振荡器组成 . 其中 RF2514 是一个具有锁相环地甚高频超高频发射器 , 由功率放大器 .集成压控振荡器 . 鉴相器 . 分频器 . 锁存器以及直流偏压等电路组成.|引|领|

4、停|车|管|理| 新|概|念|图 2 电子标签电路图2 2 读写器地设计读写器主要运用一个单片 RF收发器芯片 RF2945来设计 .RF2945 工作在 915 MHzISM 频段 , 具有 ASK调制和解调能力 , 采用 PLL 频率合成技术 , 灵敏度高达 -96 dB (mW), 最大发射功率达 +8 5dB(mW)；可直接与微控制器接口 , 低工作电压为2450 V, 低功耗模式待机状态仅为 1 A.RF2945 芯片经封装后 , 仅需外接少数地元器件 , 即可构成一个完整地射频收发器 .RF2945 内部结构如图 3 所示 . 芯片内包含有发射功率放大器 (PA), 低噪声接收放大

5、器 (LNA), 压控振荡器 (VCO), 混频器 (MIXER), 中频放大器 , 使能控制逻辑 (Control Logic) 等电路 . 在接收模式中 ,RF 输入信号被 LNA放大 , 经由 MIXER变换 , 这个被变换地信号在送入解调器 (DEMOD)之前被两级中频 (IF1 和 IF2) 放大并滤波 , 经解调器解调 , 解调后地数字信号在 DATAOUT端输出 . 在发射模式中 ,VCO地|引|领| 停|车|管|理| 新|概|念|输出信号是直接送入到PA,MODIN 端输入地数字信号被频移键控后馈送到功率放大器输出 . 由于采用 PLL 合成技术 , 频率稳定性好 .图 3 R

6、F2945 地内部结构框图3 射频识别系统软件地设计3 1 电子标签与读写器之间通信程序软件地设计电子标签与读写器之间通信流程如图 4 所示 .|引|领| 停|车|管|理| 新|概|念|图 4 电子标签与读写器之间通信流程图3 2 主机与读写器之间通信程序软件地设计主机与读写器之间通信程序流程如图 5 所示 .|引|领| 停|车|管|理| 新|概|念|图 5 主机与读写器之间通信程序流程图读写器检测到电子标签后 , 生成标签记录 , 并将标签记录以邮件地形式提交给主机；主机接收到邮件后 , 对邮件内容进行处理 , 并将处理结果显示在主机屏幕上 . 同时为了避免主机和读写器同时控制串行口而产生矛

7、盾 , 系统规定每当空格键被按下时 , 改变读写器地安静模式 .4 实验实验读取地多个标签数据记录如下 :AA FF 27 00 0C 30 62 BB AA FF 37 00 0C 30 72 BB AA FF 47 00 0C 30 82BBAA FF 57 00 0C 30 92 BB AA FF 67 00 0C 30 A2 BB AA FF 77 00 0C 30 B2 BBAA FF 07 00 0C 30 42 BB AA FF 17 00 0C 30 52 BB AA FF 27 00 0C 30 62BB每个标签发送地数据共 16 位, 如标签发送数据为 “AAFF 27 00 0C30 62 BB”, 则前两位“ AA FF”代表数据头部标识号 , 中间“ 0C”代表纠错标识号 , “27 O0 ” 及“ 30 62 ”共 8 位代表电子标签标识号码 . 这样 , 在实验测试中读写器共测试到8 个不同标识号地电子标签. 另外电子标签采用3 V 直流电压供电 , 发射频率为915 MHz,发射功率大于一6 dB(mW),而读写器采用 12 V 电源供电 , 电源消耗功率小于 5 w, 系统接收距离 ( 电子标签与读写器之间距离 ) 经测试可达 8 m 以上 , 且系统接收灵敏度高 , 穿透力强 ( 可穿透水