电子货架标签系统及电子标签和它们处理信号的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种电子货架标签系统及其电子标签。本发明专利技术的系统中的主控制器采用低频无线电波作为数字信号的载波，并发送给相应的电子标签。而本发明专利技术的电子标签则无功耗和成本较大的硬件解调电路，采用软件的方式通过微处理器中的程序指令，按定时的方式采样信号而直接从无线电波中解调并提取数字信息，进而再进行解码等处理后而实现保存和显示数据的功能。因此本发明专利技术具有结构简单、成本较低、工作可靠、使用方便、低功耗的特点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种货架标签系统及其标签。
技术介绍
在商场、仓库等场合，通常采用纸质标签来显示商品价格、规格、库存量和/或促销标志等。但是要进行数据更新时，工作量较大，且容易出错，不适合进行现代化的科学管理。作为其改进，出现了用电子标签代替纸质标签的电子货架标签系统。电子货架标签系统包含了多个带显示装置的电子标签，通常是安装在货架上替代原有的纸质标签，它可以很好地解决商品标价问题，可以通过计算机远程控制来改变标价，无需任何手工操作。在同一数据库平台上，可使系统主机、收款机和电子标签始终保持价格的一致性，并且可以方便地进行动态定价和显示促销信息，为价格管理带来了一个全新的世界。电子货架标签系统发展初期最先采用的是有线型式的产品，每个电子标签是通过电缆提供电能和传递信息的，这样的产品使用时很不方便，现在已逐步被淘汰，只有少量的用在仓库货架上。后来出现的利用无线电微波(频率通常为2.4GHz)传递信息的电子货架标签系统，如美国专利US6108367等在性能和使用方便等方面获得了较大的提高。这类产品往往采用双向传输方式，即每个电子标签在接收到信息之后能够给系统回送一个确认信号，这种方式提高了可靠性。目前存在的问题是系统在每个货架附近都要安装天线，2.4GHz的频率容易与现有的通讯系统互相干扰，同时其结构也较为复杂，成本较高。也有采用低频无线电波传递信息的电子货架标签系统，如美国专利US5504475所公开的电子货架标签系统即采用了低频无线电波，虽然从理论上说低频无线电波在很大程度上避免了干扰问题，可靠性和安全性也得到了提高，但是根据专利权人在专利技术中的描述，该专利技术的特点在于采用了一种可用外部指令调整采样时间间隔的方法，使得接收电路经常处于非工作状态来减少功耗。但存在的问题是由于系统中的每个电子标签内部都需要一个具有解调功能的接收电路才能将无线波中的数字基带信号提取出来(称为解调)，接收电路的存在使得电子标签的成本和功耗都比较大。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种结构简单、成本较低、工作可靠、使用方便、低功耗的电子货架标签系统及其电子标签。本专利技术的总的技术构思是采用低频无线电波作为数字信号的载波，在电子标签中去掉功耗较大的硬件解调电路，采用软件的方式通过微处理器中的程序指令，按定时的方式采样信号而直接从无线电波中解调并提取数字信息，进而再进行解码等处理后而实现保存和显示数据的功能。实现本专利技术目的中提供一种结构简单、成本较低、工作可靠、使用方便、低功耗的电子标签的技术方案是该电子标签具有外壳、电路装置和显示屏，电路装置设置在外壳中，显示屏设置在外壳上且位于外壳的显示窗口处；电路装置具有天线装置、微处理器、主晶振电路和直流电源端；微处理器设有电源端、主晶振端、显示输出端和信号输入端口；微处理器的电源端与电路装置的直流电源端共线；微处理器的主晶振端与主晶振电路相连；微处理器的显示输出端与显示屏相连或通过驱动电路与显示屏相连；其特征在于天线装置的输出端与微处理器的信号输入端口相连；微处理器是具有通过软件程序处理经数字调制的低频无线电波信号功能的微处理器，其可处理的低频信号频率在4kHz至200kHz之间。上述微处理器的信号输入端口是具有信号放大功能的端口，或者是电路装置还具有预放大电路或偏置电路；预放大电路或偏置电路设置在天线装置的输出端与微处理器的信号输入端口之间。微处理器还设有采样信号输出端口；采样信号输出端口与预放大电路或偏置电路的使能端相连。上述电路装置还具有副晶振电路，微处理器还具有副晶振端，副晶振电路与微处理器的副晶振端相连。副晶振电路的振荡频率在20kHz至100kHz之间，主晶振电路25的振荡频率在400kHz至40MHz之间。本标签还具有直流电源，直流电源的输出端与电路装置的电源端相连。上述电路装置的微处理器通过软件程序处理经数字调制的低频无线电波信号的过程是①根据信号输入端口的电平变化来判断有无信号输入；②通过比较信号波形的时间参数的变化来判断有无信号节点；③测算出相邻的信号节点之间的码元长度，并存入数据存储器中，这一系列码元长度的集合形成了代表基带信号的数据列，从而实现了软件解调功能；④将基带信号解码成实际的数据帧，完成了软件解码过程；⑤将接收到的数据分析处理，然后控制微处理器的工作状态，并将有关信息通过显示屏显示出来。实现本专利技术目的中提供一种结构简单、成本较低、工作可靠、使用方便、低功耗的电子货架标签系统的技术方案是本系统具有主控制器和多个电子标签；主控制器具有计算机、激发器和环形天线；激发器通过其通讯接口与计算机相连；激发器由其驱动器和谐振电容与环形天线相连；激发器具有将计算机传送过来的信息经编码、调制后驱动环形天线发送到空间的功能；电子标签放置在环形天线所围绕的范围内，可以接收到主控制器发送出来的信息，并将特定的信息显示出来；电子标签具有外壳、电路装置和显示屏，电路装置设置在外壳中，显示屏设置在外壳上且位于外壳的显示窗口处；电路装置具有天线装置、微处理器、主晶振电路和直流电源端；微处理器设有电源端、主晶振端、显示输出端和信号输入端口；微处理器的电源端与电路装置的直流电源端共线；微处理器的主晶振端与主晶振电路相连；微处理器的显示输出端与显示屏相连或通过驱动电路与显示屏相连；其特征在于天线装置的输出端与微处理器的信号输入端口相连；微处理器是具有通过软件程序处理经数字调制的低频无线电波信号功能的微处理器，其可处理的低频信号频率在4kHz至200kHz之间。微处理器通过软件程序处理低频无线电波信号的过程是①根据信号输入端口的电平变化来判断有无信号输入；②通过比较信号波形的时间参数的变化来判断有无信号节点；③测算出相邻的信号节点之间的码元长度，并将各码元长度存入数据存储器的相应单元中，这一系列码元长度的集合形成了代表基带信号参数特征的数据列，从而实现了软件解调功能；④将基带信号解码成实际的接收数据帧，而完成了软件解码过程；⑤将接收到的数据分析处理，然后控制微处理器的工作状态，并将有关信息通过显示屏显示出来。本专利技术具有积极的效果(1)本专利技术的电子货架标签系统采用低频无线电波作为信号载波，因为其频率范围远离现有的商用通讯频段，而且其发射范围也基本上局限在特定的空间，所以本系统与现有通讯系统之间的相互干扰小，因而可靠性较高、安全性较好。(2)本专利技术的电子标签通过对所接收到的经数字调制的低频无线电波信号采用软件程序进行解调，因而摈弃了已有技术中功耗较大的硬件解调电路，不仅功耗较低而且结构简单、成本较低。(3)常用的三种数字调制方式(ASK、PSK、FSK)均可应用于本专利技术的电子货架标签系统，因而本专利技术的应用面较广。在具体实施过程中需要从误码率、传输效率、实施成本和具体采用的微处理器24的特点来选择相应的调制方式。(4)当本专利技术的电子标签在电路装置中设置预放大电路或偏置电路时，可提高接受灵敏度；在此基础上若设置定时采样功能，这可在提高接受灵敏度的同时，有效地抑制功耗的增加。(5)当本专利技术的电子标签中的微处理器采用双晶振工作时，可以大大降低标签在无信号状态下的待机功耗。(6)本专利技术的电子货架标签系统广泛应用于零售商场和仓储管理系统，可以提高现代化科学管理水平。附图说明图1为本专利技术电子标签外形示意图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子标签，具有外壳（１）、电路装置（２）和显示屏（３），电路装置（２）设置在外壳（１）中，显示屏（３）设置在外壳（１）上且位于外壳（１）的显示窗口处；电路装置（２）具有天线装置（２１）、微处理器（２４）、主晶振电路（２５）和直流电源端；微处理器（２４）设有电源端、主晶振端（２４－１３）、显示输出端（２４－１５）和信号输入端口（２４－１）；微处理器（２４）的电源端与电路装置（２）的直流电源端共线；微处理器（２４）的主晶振端（２４－１３）与主晶振电路（２５）相连；微处理器（２４）的显示输出端（２４－１５）与显示屏（３）相连或通过驱动电路与显示屏（３）相连；其特征在于：天线装置（２１）的输出端与微处理器（２４）的信号输入端口（２４－１）相连；微处理器（２４）是具有通过软件程序处理经数字调制的低频无线电波信号功能的微处理器，其可处理的低频信号频率在４ｋＨｚ至２００ｋＨｚ之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，吴雪芳，
申请(专利权)人：陈伟，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]