一种多微控制器射频识别读写装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于射频识别技术，具体涉及多微控制器射频识别读写装置。本实用新型专利技术包括一个射频收发单元组、一个微控制器控制单元组、一个主微控制器控制单元、稳压电源单元、存储单元、显示单元、复位单元、程序烧写单元、上位机接口，微控制器控制单元组包括至少两个微控制器控制单元，射频收发单元组包括至少两个射频收发单元，其中微控制器控制单元控制对应的射频收发单元，射频收发单元具有不同的可配置射频频率通道。该实用新型专利技术极大提高读写装置的读取效率，解决了读写系统中的大量数据冗余问题。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于射频识别(RFID，Radio Frequency IDentification)技术，具体涉及一种包含RFID读写器技术的多微控制器射频识别读写装置。
技术介绍
RFID技术是一种非接触的自动识别技术，它通过使用射频电子设备发射射频信号，并通过射频信号的空间耦合来自动识别目标对象并获取相关数据，同时可以将新的信息写入目标对象的标识设备。RFID系统主要由读写器、电子标签、外部终端等构成，一般分为有源系统和无源系统。如在有源系统中，读写器的主要功能是通过天线接收电子标签发射的射频信号，进行滤波、解调、放大、解码和译码处理，实现对标签内存储的固定数据与标签数据区数据的读取，以及通过外部终端发送相关控制命令或数据信息，完成标签的各种功能控制与相关数据的修改。随着应用领域的不断扩展，很多应用要求读写装置能够同时处理大量的标签，而单一频率的RFID系统构造简单、容易实现，但其缺陷是致命的，如在有源RFID “点名巡更” 系统中，大多系统每秒只能约读取100个标签，这对于有密集标签的应用场合是不适宜的， 另外系统命令和数据都集中在一个频道上，很容易被捕捉、分析、破解，一旦指定的频道被阻塞或被干扰，整个系统就会效率低下甚至瘫痪。多频道传输的RFID系统将大量的RFID标签分散到不同的频道，即不同标签在主传输频率带宽内有一定的频率差异，而不同的读写设备具有与之对应的一个或若干个频率通道。在一个多标签多读写器的系统中，多频道传输的RFID系统可以一定程度的避免系统中的“碰撞”问题，较单一频率的系统有更高的读写性能。现有的多频率通道读写装置采用一个微控制器直接读取多个不同频率的射频模块数据，单一频道上的“碰撞”仍然存在，并且在同一射频模块中必然会读取到一定的重复数据或者未能及时读取其它的模块数据，也就是说，在处理器读取的某一模块的数据中一定包含重复的标签，而当处理器读取完该射频模块，进行下一模块的数据读取任务时，下一射频模块中的数据包与模块已读取数据包是否不重复很难得到保证，这很大程度上制约了读写装置的“读取效率”。另外，经更加深入的分析与实践，此类读写装置在实际应用中包含的频率通道个数受到主控制器的性能与相关通信接口个数限制。同时，读写装置读到的大量的重复标签数据信息，即“数据冗余”问题，造成了系统资源的严重浪费，而即使在微处理器级采用“条件查询”等数据过滤机制，也会给微处理器端造成了一定的处理压力。系统的“读取效率”是一个极为重要的性能指标，即在规定时间内读取到不同标签的个数或一定标签数量下的读取时间。由RFID系统的工作原理可知，当标签数据包长度确定时，系统“读取效率”是有上限的，即读写器在一定读取时间内所有的标签均无“碰撞”，研究者需尽可能的使用适当的通信策略来保障该条件。事实上“碰撞”现象是无法避免的，但在一个多频道传输的系统中，采用适当的通信策略可以在若干标签的读取过程中等效为无 “碰撞”。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种提高读取效率，避免数据冗余的多微控制器射频识别读写装置。本技术的目的是这样实现的该多微控制器射频识别读写装置，包括一个射频收发单元组、一个微控制器控制单元组、一个主微控制器控制单元、稳压电源单元、存储单元、显示单元、复位单元、程序烧写单元、上位机接口，其中射频收发单元组中的射频收发单元对应连接微控制器控制单元组中的微控制器控制单元，微控制器控制单元组连接主微控制器控制单元，存储单元、显示单元、上位机接口分别连接主微控制器控制单元，复位单元、程序烧写单元、稳压电源单元同时连接主微控制器控制单元和微控制器控制单元组，其特征是微控制器控制单元组包括至少两个微控制器控制单元，射频收发单元组包括至少两个射频发射单元，其中微控制器控制单元控制对应的射频收发单元，射频收发单元具有不同的可配置的射频频率通道。主微控制器控制单元与微控制器控制单元组通过串行接口总线及普通输入/输出引脚(GPIO)连接，主微控制器控制单元工作在串行接口数据传输的主动模式，微控制器控制单元工作在串行接口数据传输的被动模式。微控制器控制单元具有不同的串行接口数据传输优先级，优先级的状态受主微控制器控制单元控制。本技术的有益效果是与其它同类读写装置相比，通过对读写装置结构的本质改进，极大提高读写装置的读取效率，有效解决了标签“碰撞”问题，即每个射频收发单元与对应微控制器控制单元间的数据传输独立完成，当主控制器控制单元读取某微控制器控制单元中的射频数据时，未被读取的微控制器控制单元为数据的预读取做了充足的准备， 从而实现“非碰撞”的等效性；值得提出的是，即使主控制器控制单元端采用直接上传模式， 前一级的处理将冗余数据分配到多个模块独立进行过滤，也很大程度上降低了读写系统控制器端的数据处理压力，因此本技术很好的解决了读写系统中的大量“数据冗余”问题。附图说明图1是多微控制器射频识别读写装置的结构原理图；图2是实施例1示意图；图3是实施例2示意图；图4是实施例3示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实例对本技术做进一步说明。如图1所示，一种多微控制器射频识别读写装置，包括一个射频收发单元组101、 一个微控制器控制单元组102、一个主微控制器控制单元103、稳压电源单元104、存储单元 105、显示单元106、复位单元107、程序烧写单元108、上位机接口 109、其它外围单元110。 其中射频收发单元组中的射频收发单元IOln对应连接微控制器控制单元组中的微控制器控制单元102η，微控制器控制单元组连接主微控制器控制单元，存储单元、显示单元、上位机接口和其它外围单元分别连接主微控制器控制单元，复位单元、程序烧写单元、稳压电源单元同时连接主微控制器控制单元和微控制器控制单元组。射频收发单元组101中包括至少两个射频收发单元，根据多微控制器射频识别读写装置的主工作频段，该组中可选用射频收发芯片nRFMLOl+等支持频率配置的射频收发芯片，微控制器控制单元组102包括至少两个微控制器控制单元，微控制器控制单元组中对微控制器控制单元的性能要求并不高，可选择为C8051F320等低端微处理器系列芯片。 另外，射频收发单元组与微控制器控制单元组在实际实施过程中可以合并，即亦可选择集成微控制器的射频芯片nRFMLEl等。射频收发单元连同其微控制器可独立完成射频标签信号的读取、过滤与存储等。主微控制器控制单元103中，为了确保装置的读写性能可选用中高端的微处理器系列，如LPC2388 ARM芯片等。该主微处理器控制单元与控制射频收发单元的微控制器控制单元组通过串行接口总线及GPIO引脚连接，其中主微控制器控制单元工作在串行接口数据传输的主动模式，微控制器控制单元组中的微控制器控制单元工作在串行接口数据传输的被动模式。串行接口可选为 SPIGerial Peripheral Interface), SSP(Synchronous Serial Port)等。微控制器控制单元组中的微控制器控制单元在数据传输过程中有不同的串行接口数据传输优先级，且优先级的状态受到主微控制器控制单元的实时控制，主微控制器控制单元可对若干个微控制器控制单元的数据进行存储、过滤等处理，实时显示或通过上位机接口进行数据上传。其中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋洪涛，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：实用新型
国别省市：