一种基于RFID的多天线多标签识别定位装置和设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于RFID的多天线多标签识别定位装置和设备。其中，多天线多标签识别定位装置包括天线线圈阵列电路、行扫描驱动电路、解调电路、MCU控制电路和LED矩阵电路；其中，所述MCU控制电路通过解调电路连接天线线圈阵列电路，所述行扫描驱动电路和LED矩阵电路分别连接MCU控制电路；通过阵列天线线圈以N×M行列布局摆放，利用MCU控制电路对天线阵列以动态扫描的方式对N列天线依次分时进行驱动，同时M路解调电路会对M行天线进行监测，实现识别和定位棋子，用于记谱、人机对战、互联网异地对战和智能教学等等，具有很好的市场推广效果。

RFID based multi antenna and multi tag identification and positioning device and equipment

【技术实现步骤摘要】
一种基于RFID的多天线多标签识别定位装置和设备
本技术涉及RFID定位识别
，特别涉及一种基于RFID的多天线多标签识别定位装置和设备。
技术介绍
随着经济的发展和人民生活水平的提高，棋盘类游戏越来越受到人们的喜爱。例如：国家象棋、中国象棋等。虽然象棋的规则并不复杂，但是，对于初学者来说，依然需要一定时间来掌握。初学者经常会忘记一些棋子的法则，例如象的走法、兵的走法，由于两个初学者可能都对规则不熟悉，进而造成棋子胡乱行走的结果，难以迅速提高初学者的棋艺水平。目前市面上的解决方法，多采用RFID技术来识别棋子位置，辅助初学者提高棋艺水平。然而，现有的RFID识别方案，一般都只有一个天线，同一时刻只能识别出一个标签，就算有多个天线也只是增大识别面积提高灵敏度。如果需要同时识别多个标签，而且标签排列紧密的时候就无能为力了。因为识别设备的天线面积越大，灵敏度越高，距离太近会相互干扰而造成识别失败。例如国际象棋、中国象棋等棋盘类产品，既需要识别棋子类型又需要定位棋子位置。因为般棋子的摆放密度较高，市面上暂无此类可行的RFID识别方案。因而现有技术还有待改进和提高。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足之处，本技术的目的在于提供一种基于RFID的多天线多标签识别定位装置和设备，在解决现有技术中传统的RFID识别方案中存在的灵敏度低。为了达到上述目的，本技术采取了以下技术方案：一种基于RFID的多天线多标签识别定位装置，其包括天线线圈阵列电路、行扫描驱动电路、解调电路、MCU控制电路和LED矩阵电路；其中，所述MCU控制电路通过解调电路连接天线线圈阵列电路，所述行扫描驱动电路和LED矩阵电路分别连接MCU控制电路；所述天线线圈阵列电路包括N×M阵列天线线圈；所述MCU控制电路产生预设频率的载波信号放大后发送给行扫描驱动电路，所述行扫描驱动电路根据MCU控制电路的控制指令逐一对同一行线的天线线圈进行驱动，并在选定的天线线圈上产生所述预设频率的交变磁场，给位于天线线圈上的标签感应供电；当天线线圈阵列电路感应到标签时，所述解调电路监测天线线圈阵列电路中每一列母线的负载变化而产生检波信号，并将检波信号滤波放大、整形后产生曼彻斯特码发送给MCU控制电路；所述MCU控制电路对解调电路发送的曼彻斯特码进行译码获取RFID标签的ID，并控制LED矩阵电路的点亮状态。所述的基于RFID的多天线多标签识别定位装置中，所述MCU控制电路包括MCU芯片、第一电阻和第二电阻，所述MCU芯片的RA0脚、RA1脚、RA2脚、RA3脚、RA4脚、RA5脚、RC0脚和RB5脚连接解调电路，所述MCU芯片的RC2脚、RC3脚、RC4脚、RC5脚和RB3脚连接LED矩阵电路，所述MCU芯片的RC1脚连接行扫描驱动电路，所述MCU芯片的RB0脚、RB1脚和RB2脚连接天线线圈阵列电路。所述的基于RFID的多天线多标签识别定位装置中，N×M阵列天线线圈为N×M个天线线圈单元，其中一天线线圈单元包括隔离二极管、第一线圈和第二线圈，所述隔离二极管的第1端通过第一线圈连接MCU芯片的RB0脚，隔离二极管的第2端通过第二线圈连接MCU芯片的RB1脚，隔离二极管的第3端连接MCU芯片的RA0脚。所述的基于RFID的多天线多标签识别定位装置中，所述解调电路包括N个解调单元；其中一解调单元包括三极管、运算放大器、比较器、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第一电容和第二电容，所述三极管的基极通过第三电阻连接一隔离二极管的第3端和第四电阻的一端，第四电阻的另一端接地，所述三极管的集电极接地，三极管的发射极依次通过第五电阻、第六电阻连接运算放大器的同相输入端，运算放大器的反相输入端通过第七电阻连接运算放大器的输出端、也通过第八电阻、第一电容接地，所述运算放大器的输出端通过第九电阻连接比较器的同相输入端和第十一电阻的一羰、也通过第十电阻连接比较器的反相输入端，比较器的反相输入端还通过第二电容接地，比较器的输出端和第十一电阻的另一端连接MCU芯片的RA0脚。所述的基于RFID的多天线多标签识别定位装置，还包括电源电路，所述电源电路连接天线线圈阵列电路、行扫描驱动电路、解调电路、MCU控制电路和LED矩阵电路。所述的基于RFID的多天线多标签识别定位装置，还包括RS232接口和RS232-TTL电平转换电路，所述RS232接口通过RS232-TTL电平转换电路连接MCU控制电路。一种基于RFID的多天线多标签识别定位设备，包括设备本体和若干用于放置于设备本体上的RFID标签，所述设备本体包括多天线多标签识别定位装置。相较于现有技术，本技术提供的基于RFID的多天线多标签识别定位装置和设备，其多天线多标签识别定位装置包括天线线圈阵列电路、行扫描驱动电路、解调电路、MCU控制电路和LED矩阵电路；其中，所述天线线圈阵列电路包括N×M阵列天线线圈；所述MCU控制电路产生预设频率的载波信号放大后发送给行扫描驱动电路，所述行扫描驱动电路根据MCU控制电路的控制指令逐一对同一行线的天线线圈进行驱动，并在选定的天线线圈上产生所述预设频率的交变磁场，给位于天线线圈上的标签感应供电；当天线线圈阵列电路感应到标签时，所述解调电路监测天线线圈阵列电路中每一列母线的负载变化而产生检波信号，并将检波信号滤波放大、整形后产生曼彻斯特码发送给MCU控制电路；所述MCU控制电路对解调电路发送的曼彻斯特码进行译码获取RFID标签的ID，并控制LED矩阵电路的点亮状态。通过阵列天线线圈以N×M行列布局摆放，利用MCU控制电路对天线阵列以动态扫描的方式对N列天线依次分时进行驱动，同时M路解调电路会对M行天线进行监测，实现识别和定位棋子，用于记谱、人机对战、互联网异地对战和智能教学等等，具有很好的市场推广效果。附图说明图1为本技术提供的基于RFID的多天线多标签识别定位装置的结构框图。图2为本技术提供的基于RFID的多天线多标签识别定位装置中MCU控制电路的电路示意图。图3为本技术提供的基于RFID的多天线多标签识别定位装置中天线线圈单元的电路示意图。图4为本技术提供的基于RFID的多天线多标签识别定位装置中解调单元的电路示意图。图5为本技术提供的基于RFID的多天线多标签识别定位装置中电源电路的电路示意图。具体实施方式本技术提供一种基于RFID的多天线多标签识别定位装置，可以实现在很小的平面空间内，能同时识别出多个紧密排列的标签的ID及坐标。其实现思路是利用多个天线线圈，以N×M行列布局摆放，利用微处理器按照特定的时序，对天线阵列以动态扫描的方式对N列天线依次分时进行驱动，同时M路解调电路会对M行天线进行监测，当所扫描到的天线线圈上有感应到标签时，解调电路会对调制信号解调，返回曼彻斯特译码流给MCU控制电路译码，从而MCU控制电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于RFID的多天线多标签识别定位装置，其特征在于，包括天线线圈阵列电路、行扫描驱动电路、解调电路、MCU控制电路和LED矩阵电路；其中，所述MCU控制电路通过解调电路连接天线线圈阵列电路，所述行扫描驱动电路和LED矩阵电路分别连接MCU控制电路；/n所述天线线圈阵列电路包括N×M阵列天线线圈；/n所述MCU控制电路产生预设频率的载波信号放大后发送给行扫描驱动电路，所述行扫描驱动电路根据MCU控制电路的控制指令逐一对同一行线的天线线圈进行驱动，并在选定的天线线圈上产生所述预设频率的交变磁场，给位于天线线圈上的标签感应供电；/n当天线线圈阵列电路感应到标签时，所述解调电路监测天线线圈阵列电路中每一列母线的负载变化而产生检波信号，并将检波信号滤波放大、整形后产生曼彻斯特码发送给MCU控制电路；/n所述MCU控制电路对解调电路发送的曼彻斯特码进行译码获取RFID标签的ID，并控制LED矩阵电路的点亮状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于RFID的多天线多标签识别定位装置，其特征在于，包括天线线圈阵列电路、行扫描驱动电路、解调电路、MCU控制电路和LED矩阵电路；其中，所述MCU控制电路通过解调电路连接天线线圈阵列电路，所述行扫描驱动电路和LED矩阵电路分别连接MCU控制电路；
所述天线线圈阵列电路包括N×M阵列天线线圈；
所述MCU控制电路产生预设频率的载波信号放大后发送给行扫描驱动电路，所述行扫描驱动电路根据MCU控制电路的控制指令逐一对同一行线的天线线圈进行驱动，并在选定的天线线圈上产生所述预设频率的交变磁场，给位于天线线圈上的标签感应供电；
当天线线圈阵列电路感应到标签时，所述解调电路监测天线线圈阵列电路中每一列母线的负载变化而产生检波信号，并将检波信号滤波放大、整形后产生曼彻斯特码发送给MCU控制电路；
所述MCU控制电路对解调电路发送的曼彻斯特码进行译码获取RFID标签的ID，并控制LED矩阵电路的点亮状态。


2.根据权利要求1所述的基于RFID的多天线多标签识别定位装置，其特征在于，所述MCU控制电路包括MCU芯片、第一电阻和第二电阻，所述MCU芯片的RA0脚、RA1脚、RA2脚、RA3脚、RA4脚、RA5脚、RC0脚和RB5脚连接解调电路，所述MCU芯片的RC2脚、RC3脚、RC4脚、RC5脚和RB3脚连接LED矩阵电路，所述MCU芯片的RC1脚连接行扫描驱动电路，所述MCU芯片的RB0脚、RB1脚和RB2脚连接天线线圈阵列电路。


3.根据权利要求2所述的基于RFID的多天线多标签识别定位装置，其特征在于，N×M阵列天线线圈为N×M个天线线圈单元，其中一天线线圈单元包括隔离二极管、第一线圈和第二线圈，所述隔离二极管的第1端通过第一线圈连接MCU芯片的...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢建中，
申请(专利权)人：宝德仕电玩制造深圳有限公司，乐慧邦科技深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44