一种高精度超高频RFID近场标签探测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高精度超高频RFID近场标签探测系统，本发明专利技术包括主控模块、超高频RFID感应线圈、可变阻尼系统、屏蔽传输线结构、阻抗匹配网络、射频模块、电源模块、蓝牙模块、USB数据接口、LED灯、照明模块和蜂鸣器模块；所述的射频模块的输出端与阻抗匹配网络的输入端连接，阻抗匹配网络的输出端通过屏蔽传输线结构与可变阻尼系统的输入端连接，可变阻尼系统的输出端与超高频RFID感应线圈连接，电源模块给各个模块供电；所述的屏蔽传输线结构为弹性材料。本发明专利技术方便确定探测范围，可以记录无效标签；增加蓝牙和USB数据接口与外界交换数据；增加内置锂电池为整个系统供电。

A high precision UHF RFID near field label detection system

The invention discloses a high-precision ultra-high frequency RFID near-field tag detection system, which comprises a main control module, an ultra-high frequency RFID induction coil, a variable damping system, a shielded transmission line structure, an impedance matching network, a radio frequency module, a power module, a Bluetooth module, a USB data interface, an LED lamp, a lighting module and a buzzer module. The output end of the RF module is connected with the input end of the impedance matching network, the output end of the impedance matching network is connected with the input end of the variable damping system through the shielded transmission line structure, the output end of the variable damping system is connected with the ultra-high frequency RFID induction coil, and the power supply module supplies power to each module, and the shielded transmission is described. The transmission line is elastic material. The invention can conveniently determine the detection range, record invalid labels, add Bluetooth and USB data interface to exchange data with the outside world, and add built-in lithium battery to power the whole system.

【技术实现步骤摘要】
一种高精度超高频RFID近场标签探测系统
本专利技术属于通讯领域，具体涉及一种高精度超高频RFID近场标签探测系统。
技术介绍
随着经济与社会的发展，传统的RFID低频、高频、超高频技术三足鼎立局面已被打破。超高频RFID技术体现出一统天下的趋势。这主要归功于其应用广泛、拥趸众多，导致成本快速下降，性能逐步提高。然而，由于超高频RFID技术主要应用于电磁远场，基于远场辐射原理，不可避免地受到空间各种反射、折射的影响，无法对识别范围做到精确控制。近年来，对于超高频RFID技术的近场应用也有部分研究，但对于精度要求极高的问题，例如：如何精确区分相邻仅2mm的超高频RFID近场标签，还没有成熟的解决方案。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提出了一种高精度超高频RFID近场标签探测系统。一种高精度超高频RFID近场标签探测系统，包括主控模块、超高频RFID感应线圈、可变阻尼系统、屏蔽传输线结构、阻抗匹配网络、射频模块、电源模块、蓝牙模块、USB数据接口、LED灯、照明模块和蜂鸣器模块；所述的射频模块的输出端与阻抗匹配网络的输入端连接，阻抗匹配网络的输出端通过屏蔽传输线结构与可变阻尼系统的输入端连接，可变阻尼系统的输出端与超高频RFID感应线圈连接，电源模块给各个模块供电；所述的屏蔽传输线结构为弹性材料。所述主控模块包括射频模块、主控制器模块，LED控制模块、蜂鸣器模块、照明模块、蓝牙模块、USB管理模块、电源控制按键模块和标签读取按键模块；所述的射频模块包括第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第十四电容C14、第十五电容C15、第十六电容C16、第十七电容C17、第十八电容C18、第二十一电容C21、第二十三电容C23、第二十五电容C25、第三十四电容C34、第四十四电容C44、第三十二电容C32、第三十三电容C33、第三十五电容C35、第三十六电容C36、第三十九电容C39、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十七电阻R17、第十九电阻R19、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4、第五电感L5、单片机U5、射频芯片U4、无源晶振芯片U2、射频协议处理芯片U9、调理芯片U3、射频信号调节芯片U7；所述的单片机U5的1脚接MCU-3.3V，2脚接地，3脚接VCC-3.3，4脚与第四电感L4的一端、射频信号调节芯片U7的4脚连接，5脚与第四电感L4的另一端、射频信号调节芯片U7的3脚连接，8脚接地，9脚与第十五电容C15的一端、第十六电容C16的一端、第三电感L3的一端连接，10脚与单片机U5的11脚、第十五电容C15的另一端连接并接VCC-3.3，第十六电容C16的另一端接地，单片机U5的13脚与第十二电容C12的一端、无源晶振芯片U2的1脚连接，14脚与第十一电容C11的一端、无源晶振芯片U2的3脚连接，第十一电容C11的另一端、第十二电容C12的另一端、无源晶振芯片U2的2脚、无源晶振芯片U2的4脚接地，单片机U5的15脚与稳压芯片U10的4脚连接，16脚与连接，17脚与第十五电阻一端连接，18脚与系统地GND连接，19脚与第十八电容C18的一端连接并接VCC-3.3，第十八电容C18的另一端接地，单片机U5的20脚与第七电阻R7的一端连接，单片机U5的21脚与第九电阻R9的一端连接，第七电阻R7的另一端与射频协议处理芯片U9的5脚连接，第九电阻R9的另一端与射频协议处理芯片U9的3脚连接，22脚与射频协议处理芯片U9的8脚连接，23脚与射频协议处理芯片U9的7脚连接，24脚与稳压芯片U10的5脚连接，25脚与第二十一电容C21的一端连接并接MCU-3.3V，26脚悬空，27脚与第三电阻一端连接，28脚与第四电阻一端连接，第三电感L3的另一端与第十七电容C17的一端、射频芯片U4的2脚连接，第十七电容C17的另一端接地，射频芯片U4的4脚与第四电阻R4的一端、第六电阻R6的一端连接，第六电阻R6的另一端接地，第四电阻R4的另一端接单片机U5的28脚，射频芯片U4的5脚与第三电阻R3的一端、第八电阻R8的一端连接，第三电阻R3的另一端接地，第八电阻R8的另一端接地，射频芯片U4的6脚与第二电阻R2的一端连接，第二电阻R2的另一端接地，射频芯片U4的7脚接地，射频芯片U4的8脚与第二十三电容C23的一端连接，第二十三电容C23的另一端与射频信号调节芯片U7的1脚连接，射频信号调节芯片U7的2脚、5脚接地，6脚架空；射频芯片U4的9脚与调理芯片U3的4脚连接，10脚与射频芯片U4的1脚、第五电容C5的一端、第六电容C6的一端、第七电容C7的一端、稳压芯片U10的8脚连接，第五电容C5的另一端、第六电容C6的另一端、第七电容C7的另一端接地，调理芯片U3的1脚、3脚、5脚、7脚接地，2脚、6脚架空，8脚与第十三电容C13的一端、第二电感L2的一端连接，第十三电容C13的另一端接地，第二电感L2的另一端与第十四电容C14的一端、射频接头输入端连接，第十四电容C14的另一端接地，射频协议处理芯片U9的0脚接地，2脚与第四十四电容C44的一端连接，第四十四电容C44的一端另一端连接，射频协议处理芯片U9的3脚与第九电阻的一端连接，4脚接地，5脚与第七电阻的一端连接，7脚与第十七电阻R17的一端连接，第十七电阻R17的另一端接MCU-3.3V，射频协议处理芯片U9的8脚与第十九电阻R19的一端连接，第十九电阻R19的一端接MCU-3.3V，射频协议处理芯片U9的12脚接地，13脚与第三十四电容C34的一端连接，第三十四电容C34的另一端接地，18脚与单片机U5的32脚连接，26脚与射频协议处理芯片U9的30脚、第十四电阻R14的一端连接，第十四电阻R14的另一端与第二十电阻的一端连接，27脚、28脚与第二十五电容C25的一端连接并接MCU-3.3V，第二十五电容C25的另一端接地，射频协议处理芯片U9的31脚与第十五电阻R15的一端连接，第十五电阻R15的另一端与第二十一电阻的一端连接，1脚、6脚、9脚、10脚、11脚、14脚、15脚、16脚、17脚、19脚、20脚、21脚、22脚、23脚、24脚、25脚、28脚、32脚架空；所述的第三十二电容C32的一端接地，另一端与稳压芯片U10的1脚连接并接电源VCC-BAT，稳压芯片U10的2脚接地，3脚与第三十五电容C35的一端连接，第三十五电容C35的另一端接地，稳压芯片U10的4脚与第二十二电阻R22的一端连接，5脚与第二十三电阻R23的一端连接并接PA_VPD，6脚架空，7脚与第三十六电容C36的一端、第五电感L5的一端连接并接VCC-3.3，8脚与第三十三电容C33的一端连接并接PA-3.3，第二十二电阻R22的另一端、第二十三电阻R23的另一端、第三十六电容C36的另一端、第三十三电容C33的另一端接地，第五电感L5的另一端与第三十九电容C39的一端连接并接MCU-3.3；第三十九电容C39的另一端接地。所述的单片机U5型号为STR09、射频芯片U4的型号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度超高频RFID近场标签探测系统，其特征在于：包括主控模块、超高频RFID感应线圈、可变阻尼系统、屏蔽传输线结构、阻抗匹配网络、射频模块、电源模块、蓝牙模块、USB数据接口、LED灯、照明模块和蜂鸣器模块；所述的射频模块的输出端与阻抗匹配网络的输入端连接，阻抗匹配网络的输出端通过屏蔽传输线结构与可变阻尼系统的输入端连接，可变阻尼系统的输出端与超高频RFID感应线圈连接，电源模块给各个模块供电；所述的屏蔽传输线结构为弹性材料；所述主控模块包括射频模块、主控制器模块，LED控制模块、蜂鸣器模块、照明模块、蓝牙模块、USB管理模块、电源控制按键模块和标签读取按键模块；所述的射频模块包括第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第十四电容C14、第十五电容C15、第十六电容C16、第十七电容C17、第十八电容C18、第二十一电容C21、第二十三电容C23、第二十五电容C25、第三十四电容C34、第四十四电容C44、第三十二电容C32、第三十三电容C33、第三十五电容C35、第三十六电容C36、第三十九电容C39、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十七电阻R17、第十九电阻R19、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4、第五电感L5、单片机U5、射频芯片U4、无源晶振芯片U2、射频协议处理芯片U9、调理芯片U3、射频信号调节芯片U7；所述的单片机U5的1脚接MCU‑3.3V，2脚接地，3脚接VCC‑3.3，4脚与第四电感L4的一端、射频信号调节芯片U7的4脚连接，5脚与第四电感L4的另一端、射频信号调节芯片U7的3脚连接，8脚接地，9脚与第十五电容C15的一端、第十六电容C16的一端、第三电感L3的一端连接，10脚与单片机U5的11脚、第十五电容C15的另一端连接并接VCC‑3.3，第十六电容C16的另一端接地，单片机U5的13脚与第十二电容C12的一端、无源晶振芯片U2的1脚连接，14脚与第十一电容C11的一端、无源晶振芯片U2的3脚连接，第十一电容C11的另一端、第十二电容C12的另一端、无源晶振芯片U2的2脚、无源晶振芯片U2的4脚接地，单片机U5的15脚与稳压芯片U10的4脚连接，16脚与连接，17脚与第十五电阻一端连接，18脚与系统地GND连接，19脚与第十八电容C18的一端连接并接VCC‑3.3，第十八电容C18的另一端接地，单片机U5的20脚与第七电阻R7的一端连接，单片机U5的21脚与第九电阻R9的一端连接，第七电阻R7的另一端与射频协议处理芯片U9的5脚连接，第九电阻R9的另一端与射频协议处理芯片U9的3脚连接，22脚与射频协议处理芯片U9的8脚连接，23脚与射频协议处理芯片U9的7脚连接，24脚与稳压芯片U10的5脚连接，25脚与第二十一电容C21的一端连接并接MCU‑3.3V，26脚悬空，27脚与第三电阻一端连接，28脚与第四电阻一端连接，第三电感L3的另一端与第十七电容C17的一端、射频芯片U4的2脚连接，第十七电容C17的另一端接地，射频芯片U4的4脚与第四电阻R4的一端、第六电阻R6的一端连接，第六电阻R6的另一端接地，第四电阻R4的另一端接单片机U5的28脚，射频芯片U4的5脚与第三电阻R3的一端、第八电阻R8的一端连接，第三电阻R3的另一端接地，第八电阻R8的另一端接地，射频芯片U4的6脚与第二电阻R2的一端连接，第二电阻R2的另一端接地，射频芯片U4的7脚接地，射频芯片U4的8脚与第二十三电容C23的一端连接，第二十三电容C23的另一端与射频信号调节芯片U7的1脚连接，射频信号调节芯片U7的2脚、5脚接地，6脚架空；射频芯片U4的9脚与调理芯片U3的4脚连接，10脚与射频芯片U4的1脚、第五电容C5的一端、第六电容C6的一端、第七电容C7的一端、稳压芯片U10的8脚连接，第五电容C5的另一端、第六电容C6的另一端、第七电容C7的另一端接地，调理芯片U3的1脚、3脚、5脚、7脚接地，2脚、6脚架空，8脚与第十三电容C13的一端、第二电感L2的一端连接，第十三电容C13的另一端接地，第二电感L2的另一端与第十四电容C14的一端、射频接头输入端连接，第十四电容C14的另一端接地，射频协议处理芯片U9的0脚接地，2脚与第四十四电容C44的一端连接，第四十四电容C44的一端另一端连接，射频协议处理芯片U9的3脚与第九电阻的一端连接，4脚接地，5脚与第七电阻的一端连接，7脚与第十七电阻R17的一端连接，第十七电阻R17的另一端接MCU‑3.3V，射频协议处理芯片U9的8脚与第十九电阻R19的一端连接，第十九电...

【技术特征摘要】
1.一种高精度超高频RFID近场标签探测系统，其特征在于：包括主控模块、超高频RFID感应线圈、可变阻尼系统、屏蔽传输线结构、阻抗匹配网络、射频模块、电源模块、蓝牙模块、USB数据接口、LED灯、照明模块和蜂鸣器模块；所述的射频模块的输出端与阻抗匹配网络的输入端连接，阻抗匹配网络的输出端通过屏蔽传输线结构与可变阻尼系统的输入端连接，可变阻尼系统的输出端与超高频RFID感应线圈连接，电源模块给各个模块供电；所述的屏蔽传输线结构为弹性材料；所述主控模块包括射频模块、主控制器模块，LED控制模块、蜂鸣器模块、照明模块、蓝牙模块、USB管理模块、电源控制按键模块和标签读取按键模块；所述的射频模块包括第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第十四电容C14、第十五电容C15、第十六电容C16、第十七电容C17、第十八电容C18、第二十一电容C21、第二十三电容C23、第二十五电容C25、第三十四电容C34、第四十四电容C44、第三十二电容C32、第三十三电容C33、第三十五电容C35、第三十六电容C36、第三十九电容C39、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十七电阻R17、第十九电阻R19、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4、第五电感L5、单片机U5、射频芯片U4、无源晶振芯片U2、射频协议处理芯片U9、调理芯片U3、射频信号调节芯片U7；所述的单片机U5的1脚接MCU-3.3V，2脚接地，3脚接VCC-3.3，4脚与第四电感L4的一端、射频信号调节芯片U7的4脚连接，5脚与第四电感L4的另一端、射频信号调节芯片U7的3脚连接，8脚接地，9脚与第十五电容C15的一端、第十六电容C16的一端、第三电感L3的一端连接，10脚与单片机U5的11脚、第十五电容C15的另一端连接并接VCC-3.3，第十六电容C16的另一端接地，单片机U5的13脚与第十二电容C12的一端、无源晶振芯片U2的1脚连接，14脚与第十一电容C11的一端、无源晶振芯片U2的3脚连接，第十一电容C11的另一端、第十二电容C12的另一端、无源晶振芯片U2的2脚、无源晶振芯片U2的4脚接地，单片机U5的15脚与稳压芯片U10的4脚连接，16脚与连接，17脚与第十五电阻一端连接，18脚与系统地GND连接，19脚与第十八电容C18的一端连接并接VCC-3.3，第十八电容C18的另一端接地，单片机U5的20脚与第七电阻R7的一端连接，单片机U5的21脚与第九电阻R9的一端连接，第七电阻R7的另一端与射频协议处理芯片U9的5脚连接，第九电阻R9的另一端与射频协议处理芯片U9的3脚连接，22脚与射频协议处理芯片U9的8脚连接，23脚与射频协议处理芯片U9的7脚连接，24脚与稳压芯片U10的5脚连接，25脚与第二十一电容C21的一端连接并接MCU-3.3V，26脚悬空，27脚与第三电阻一端连接，28脚与第四电阻一端连接，第三电感L3的另一端与第十七电容C17的一端、射频芯片U4的2脚连接，第十七电容C17的另一端接地，射频芯片U4的4脚与第四电阻R4的一端、第六电阻R6的一端连接，第六电阻R6的另一端接地，第四电阻R4的另一端接单片机U5的28脚，射频芯片U4的5脚与第三电阻R3的一端、第八电阻R8的一端连接，第三电阻R3的另一端接地，第八电阻R8的另一端接地，射频芯片U4的6脚与第二电阻R2的一端连接，第二电阻R2的另一端接地，射频芯片U4的7脚接地，射频芯片U4的8脚与第二十三电容C23的一端连接，第二十三电容C23的另一端与射频信号调节芯片U7的1脚连接，射频信号调节芯片U7的2脚、5脚接地，6脚架空；射频芯片U4的9脚与调理芯片U3的4脚连接，10脚与射频芯片U4的1脚、第五电容C5的一端、第六电容C6的一端、第七电容C7的一端、稳压芯片U10的8脚连接，第五电容C5的另一端、第六电容C6的另一端、第七电容C7的另一端接地，调理芯片U3的1脚、3脚、5脚、7脚接地，2脚、6脚架空，8脚与第十三电容C13的一端、第二电感L2的一端连接，第十三电容C13的另一端接地，第二电感L2的另一端与第十四电容C14的一端、射频接头输入端连接，第十四电容C14的另一端接地，射频协议处理芯片U9的0脚接地，2脚与第四十四电容C44的一端连接，第四十四电容C44的一端另一端连接，射频协议处理芯片U9的3脚与第九电阻的一端连接，4脚接地，5脚与第七电阻的一端连接，7脚与第十七电阻R17的一端连接，第十七电阻R17的另一端接MCU-3.3V，射频协议处理芯片U9的8脚与第十九电阻R19的一端连接，第十九电阻R19的一端接MCU-3.3V，射频协议处理芯片U9的12脚接地，13脚与第三十四电容C34的一端连接，第三十四电容C34的另一端接地，18脚与单片机U5的32脚连接，26脚与射频协议处理芯片U9的30脚、第十四电阻R14的一端连接，第十四电阻R14的另一端与第二十电阻的一端连接，27脚、28脚与第二十五电容C25的一端连接并接MCU-3.3V，第二十五电容C25的另一端接地，射频协议处理芯片U9的31脚与第十五电阻R15的一端连接，第十五电阻R15的另一端与第二十一电阻的一端连接，1脚、6脚、9脚、10脚、11脚、14脚、15脚、16脚、17脚、19脚、20脚、21脚、22脚、23脚、24脚、25脚、28脚、32脚架空；所述的第三十二电容C32的一端接地，另一端与稳压芯片U10的1脚连接并接电源VCC-BAT，稳压芯片U10的2脚接地，3脚与第三十五电容C35的一端连接，第三十五电容C35的另一端接地，稳压芯片U10的4脚与第二十二电阻R22的一端连接，5脚与第二十三电阻R23的一端连接并接PA_VPD，6脚架空，7脚与第三十六电容C36的一端、第五电感L5的一端连接并接VCC-3.3，8脚与第三十三电容C33的一端连接并接PA-3.3，第二十二电阻R22的另一端、第二十三电阻R23的另一端、第三十六电容C36的另一端、第三十三电容C33的另一端接地，第五电感L5的另一端与第三十九电容C39的一端连接并接MCU-3.3；第三十九电容C39的另一端接地；所述的单片机U5型号为STR09、射频芯片U4的型号为RF7418、射频协议处理芯片U9的型号为STR01、调理芯片U3的型号为0915LP15B026、射频信号调节芯片U7的型号为BD0810J50100AHF，稳压芯片U10的型号为mic5330；所述的主控模块包括主控芯片U8的1脚与第二十电容C20的一端、第六芯片U6的2脚连接，第二十电容C20的另一端接地，第六芯片U6的1脚接地，第六芯片U6的3脚与第二十二电容C22的一端连接并接VCC-BAT,第二十二电容C22的另一端接地，主控芯片U8的2脚接地，3脚与第二十七电容C27的一端、第一晶振Y1的一端连接，第二十七电容C27的另一端接地，4脚与第一晶振Y1的另一端、第二十八电容C28的一端连接，5脚与第十八电阻18的一端、第二十九电容C29的一端、无源晶振Y2的1脚连接，第二十九电容C29的另一端接地,主控芯片U8的6脚与第十八电阻18的另一端、第三十一电容C31的一端、无源晶振Y2的3脚连接，第三十一电容C31的另一端接地，、无源晶振Y2的2脚、4脚接地，主控芯片U8的7脚接MCU_RESET,8脚接BLPOWER-KZ,9脚架空，10脚接POWERLED,11脚架空，12脚接地，13脚与第三十电容C30的一端连接并接MCU-VCC，第三十电容C30的另一端接地，主控芯片U8的14脚接POWER-B-JC,15脚RF_EN,16脚与第二十电阻R20的一端连接，第二十电阻R20的另一端接RXD-TTL,主控芯片U8的17脚与第二十一电阻R21的一端连接，第二十一电阻R21的另一端接TXD-TTL,主控芯片U8的18脚接地，19脚与第三十八电容C38的一端连接并接MCU-VCC，第三十八电容C38的另一端接地，主控芯片U8的20脚、21脚、22脚、23脚、24脚、26脚、30脚、38脚、45脚、51脚、54脚、62脚架空，25脚接BL-RST，27脚接POWERLED-B-JC，28脚接BOOT1,29脚接BL-RXD,30脚接BL-TXD,31脚接地，32脚与第三十七电容C37的一端连接并接MCU-VCC,第三十七...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄程星，高政，胡俊杰，侯丰，吴国驭，
申请(专利权)人：杭州义益钛迪信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33