一种基于ISO11784785协议的大功率阅读器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于ISO11784785协议的大功率阅读器，涉及射频识别领域，阅读器包括供电电源、隔离功率放大电路、载波滤波电路、解调电路、天线自动调谐电路、MCU主控电路、通信与指示电路：其中供电电源分别与隔离功率放大电路、MCU主控电路、通信与指示电路和解调电路相连接并提供电源供给，MCU主控电路与隔离功率放大电路与天线自动调谐电路相连接，隔离功率放大电路与载波滤波电路相连接，载波滤波电路与天线自动调谐电路相连接，天线自动调谐电路与解调电路相连接，解调电路与MCU主控电路相连接，此外MCU主控电路还通信与指示电路相连接，该种阅读器工作频率为134.2KHz，最远传输距离为150厘米。

A High Power Reader Based on ISO11784785 Protocol

【技术实现步骤摘要】
一种基于ISO11784785协议的大功率阅读器
本技术涉及射频识别领域，具体涉及一种基于ISO11784785协议的大功率阅读器。
技术介绍
：射频识别(RadioFrequencyIdentification，RFID)技术是一种用无线电射频信号进行通信的非接触式自动识别技术。它具有高效、可靠、非视距读取和可工作在恶略环境等优点，因此被广泛应用在数据采集和商品识别领域。近几年发展十分迅速，被广泛应用于工业、商业以及交通运输控制管制等众多领域。据有关权威数据显示，RFID技术具有广阔的市场前景。但在RFID技术应用推广过程中，仍存在作用距离近等问题，限制了RFID技术的深入应用。特别是对于低频段(0-135KHz)的RFID系统，通常作用距离不大于10cm，极大的限制了RFID的应用。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于ISO11784785协议的大功率阅读器，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。一种基于ISO11784785协议的大功率阅读器，包括供电电源、MCU主控电路、隔离功率放大电路、载波滤波电路、天线自动调谐电路、解调电路和通信与指示电路，所述供电电源分别与MCU主控电路、隔离功率放大电路、解调电路和通信与指示电路电性连接并供电，所述MCU主控电路、隔离功率放大电路、载波滤波电路、天线自动调谐电路和解调电路依次电性连接，所述MCU主控电路分别与解调电路、天线自动调谐电路和通信与指示电路电性连接，所述隔离功率放大电路包括若干三极管、若干限流电阻、若干隔直电容和若干续流二极管，所述三极管包括Q2、Q3、Q4和Q5，所述限流电阻包括R15、R16、R18和R19，所述隔直电容包括C33、C34、C35、C36和C37，所述续流二极管包括D13和D15，钳位二极管包括D12、D14，所述三极管Q5的发射极接地，三极管Q2的集电极接5V电源，所述限流电阻R15和R18分别与三极管Q2的发射极和Q3的发射极相连并短接，短接点分别与隔直电容C33和C36相连，隔直电容C33和C36的另一端分别与限流电阻R16和R19串联后再与隔直电容C35串联，所述隔直电容C35的两端分别连接功率三极管Q3与Q4的基极，所述Q3的基极还连接有钳位二极管D12，所述Q4的基极还连接有钳位二极管D14，所述续流二极管D15的阳极接地，续流二极管D13的阴极接+12V电源，D13的阳极与D15的阴极相连，相连点与隔直电容C34与C37组成的电容并联电路连接，所述电容并联电路的另一端输出射频载波信号，所述MCU主控电路产生的134.2KHz方波输入至三极管Q2、Q3的基极，分别控制三极管Q2、Q3在方波的高低电平轮流导通，经过限流电阻后经过隔直电容C33、C36电容耦合其交流成分至后级的功率三极管Q3、Q4基极从而控制功率三极管Q3、Q4的轮流导通产生峰峰值为12V的134.2KHz方波。优选的，所述天线自动调谐电路中高压电容C39与高压电容C40并联后与线圈天线组成并联谐振网络，并联谐振网络的一端分别连接有4路相同组成的调谐单元。优选的，所述调谐单元分为调谐单元一、调谐单元二、调谐单元三和调谐单元四，所述调谐单元一包括高压电容C52和C56，场效应管Q6，限流电阻R35和三极管Q10，及旁路电容C60，所述高压电容C52分别与场效应管Q6的漏极和高压电容C56串联后接地，所述场效应管Q6的门极与限流电阻R35和三极管Q10的集电极相连，所述三极管Q10发射极接地，基极受MCU主控电路的逻辑电平控制，作用于场效应管Q6的门极。优选的，所述解调电路包括线圈天线、限流电阻R21、整流二极管D17、整流二极管D16、高压电容C47、隔直电容C43、钳位二极管D18、电阻R31、电阻R28和电容C48，所述限流电阻R21连接整流二极管D17，整流二极管D16连接高压电容C47，由隔直电容C43连接钳位二极管D18再连接电阻R31与电阻R28最后连接电容C48最后连接运算放大器U5、U6。优选的，所述载波滤波电路由屏蔽电感L2、高压电容C38和屏蔽电感L3组成的低通滤波器构成。本技术的优点在于：该种基于ISO11784/ISO11785协议的适用于动物识别的大功率阅读器，通过改进的隔离功率放大电路和天线自动调谐电路，使其工作在134.2KHz，最远传输距离能达到150cm，适用与远距离，能够对该距离范围内的134.2KHz无源电子标签进行信息读取。本阅读器的作用距离远，抗干扰能力好，结构简单且工作稳定可靠。尤其表现在如下两点：1、本技术通过隔离功率放大电路和天线自动调谐电路的电路设计和器件选取，能在线圈天线P7上产生高达60V的峰值电压，从而获得足够的电磁场实现对电子标签的远距离数据读取。2、本技术的隔离功率放大电路采用D类半桥功率放大电路，从而获得高效率，对节能环保有着积极的作用。附图说明图1为本技术的系统框图。图2为本技术中隔离功率放大电路和载波滤波电路的电路图。图3为本技术中天线自动调谐电路的电路图。图4为本技术中解调电路的电路图。图5为本技术中MCU主控电路和通信与指示电路的电路图。图6为本技术中供电电源的电路图。具体实施方式为使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本技术。如图1所示，一种基于ISO11784785协议的大功率阅读器，包括供电电源、MCU主控电路、隔离功率放大电路、载波滤波电路、天线自动调谐电路、解调电路和通信与指示电路，所述供电电源分别与MCU主控电路、隔离功率放大电路、解调电路和通信与指示电路电性连接并供电，所述MCU主控电路、隔离功率放大电路、载波滤波电路、天线自动调谐电路和解调电路依次电性连接，所述MCU主控电路分别与解调电路、天线自动调谐电路和通信与指示电路电性连接。如图2所示，所述隔离功率放大电路包括1只限流电阻、2只三极管Q2和Q5、4只限流电阻R15，R18与R16，R19、2只隔直电容C33和C36、2只钳位二极管D12和D14、一只电压保持电容C35、2只功率三极管Q3和Q4组成。具体为MCU产生的低频134.2KHz方波载波信号通过限流电阻R17限流后输入到由Q2和Q3组成的半桥推挽电路中，由半桥推挽电路输出强推挽方波载波信号经过限流电阻R15、R16限流后通过C33、C36隔直后耦合到下一级的功率放大电路，此时在R16、R19与电压保持电容C35的作用下把低频134.2KHz载波方波信号峰峰值提高到接近12V的水平上。二极管D13、D15做续流作用，D12、D14做电压限幅以保护Q3、Q4的功能。如图2所示，所述载波滤波电路由电容C34与C37并联，电感L2、L3与电容C38组成。具体为C34与C37并联作为隔直电容使用，L2、C38、L3组成T型匹配网络且兼作低通滤波器使用，使得从隔离功率放大电路输出的134.2KHz载波方波滤除其高次谐波后变成正弦波载波和实现线圈天线和功放的共轭匹配，实现最高效率的能量传输。如图3所示，所述天线自动调谐电路由线圈天线和C39、C40组成并联谐振网络、R27、R30、C46、R26、C45组成的带分压的2级1阶RC滤波电路且和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于ISO11784785协议的大功率阅读器，包括供电电源、MCU主控电路、隔离功率放大电路、载波滤波电路、天线自动调谐电路、解调电路和通信与指示电路，所述供电电源分别与MCU主控电路、隔离功率放大电路、解调电路和通信与指示电路电性连接并供电，所述MCU主控电路、隔离功率放大电路、载波滤波电路、天线自动调谐电路和解调电路依次电性连接，所述MCU主控电路分别与解调电路、天线自动调谐电路和通信与指示电路电性连接，其特征在于，所述隔离功率放大电路包括若干三极管、若干限流电阻、若干隔直电容和若干续流二极管，所述三极管包括Q2、Q3、Q4和Q5，所述限流电阻包括R15、R16、R18和R19，所述隔直电容包括C33、C34、C35、C36和C37，所述续流二极管包括D13、D15，钳位二极管包括D12、D14，所述三极管Q5的发射极接地，三极管Q2的集电极接5V电源，所述限流电阻R15和R18分别与三极管Q2的发射极和Q3的发射极相连并短接，短接点分别与隔直电容C33和C36相连，隔直电容C33和C36的另一端分别与限流电阻R16和R19串联后再与隔直电容C35串联，所述隔直电容C35的两端分别连接功率三极管Q3与Q4的基极，所述Q3的基极还连接有钳位二极管D12，所述Q4的基极还连接有钳位二极管D14，所述续流二极管D15的阳极接地，续流二极管D13的阴极接+12V电源，D13的阳极与D15的阴极相连，相连点与隔直电容C34与C37组成的电容并联电路连接，所述电容并联电路的另一端输出射频载波信号，所述MCU主控电路产生的134.2KHz方波输入至三极管Q2、Q3的基极，分别控制三极管Q2、Q3在方波的高低电平轮流导通，经过限流电阻后经过隔直电容C33、C36电容耦合其交流成分至后级的功率三极管Q3、Q4基极从而控制功率三极管Q3、Q4的轮流导通产生峰峰值为12V的134.2KHz方波。...

【技术特征摘要】
1.一种基于ISO11784785协议的大功率阅读器，包括供电电源、MCU主控电路、隔离功率放大电路、载波滤波电路、天线自动调谐电路、解调电路和通信与指示电路，所述供电电源分别与MCU主控电路、隔离功率放大电路、解调电路和通信与指示电路电性连接并供电，所述MCU主控电路、隔离功率放大电路、载波滤波电路、天线自动调谐电路和解调电路依次电性连接，所述MCU主控电路分别与解调电路、天线自动调谐电路和通信与指示电路电性连接，其特征在于，所述隔离功率放大电路包括若干三极管、若干限流电阻、若干隔直电容和若干续流二极管，所述三极管包括Q2、Q3、Q4和Q5，所述限流电阻包括R15、R16、R18和R19，所述隔直电容包括C33、C34、C35、C36和C37，所述续流二极管包括D13、D15，钳位二极管包括D12、D14，所述三极管Q5的发射极接地，三极管Q2的集电极接5V电源，所述限流电阻R15和R18分别与三极管Q2的发射极和Q3的发射极相连并短接，短接点分别与隔直电容C33和C36相连，隔直电容C33和C36的另一端分别与限流电阻R16和R19串联后再与隔直电容C35串联，所述隔直电容C35的两端分别连接功率三极管Q3与Q4的基极，所述Q3的基极还连接有钳位二极管D12，所述Q4的基极还连接有钳位二极管D14，所述续流二极管D15的阳极接地，续流二极管D13的阴极接+12V电源，D13的阳极与D15的阴极相连，相连点与隔直电容C34与C37组成的电容并联电路连接，所述电容并联电路的另一端输出射频载波信号，所述MCU主控电路产生的134.2KHz方波输入至三极管Q2、Q3的基极，分别控制三极管Q2、Q3在方波的高低电平轮流导通，经过限流电阻后经过...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文超，
申请(专利权)人：广州农标自动化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44