基于nRF2401的牲畜信息讀寫(xiě)器的研究

摘要：應(yīng)用在動(dòng)物識(shí)別領(lǐng)域中的RFlD讀寫(xiě)器是畜產(chǎn)品溯源系統(tǒng)的信息輸入起點(diǎn)，它的性能直接影響了畜產(chǎn)品溯源系統(tǒng)的質(zhì)量。為了開(kāi)發(fā)出一種能適應(yīng)具體應(yīng)用環(huán)境的讀寫(xiě)器，在充分理解動(dòng)物識(shí)別領(lǐng)域?qū)?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/讀寫(xiě)器">讀寫(xiě)器的特殊需求后，確定了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，并選擇了適當(dāng)?shù)钠骷?，采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，開(kāi)發(fā)出一種能夠在遠(yuǎn)距離、動(dòng)物快速運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)下能可靠讀／寫(xiě)信息的讀寫(xiě)器。
關(guān)鍵詞：讀寫(xiě)器；單片機(jī)；射頻芯片；電磁兼容

0 引言
畜產(chǎn)品溯源系統(tǒng)對(duì)加強(qiáng)畜牧業(yè)的信息化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)畜產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)，進(jìn)而規(guī)范畜產(chǎn)品市場(chǎng)的持續(xù)、穩(wěn)定和健康的發(fā)展具有重要意義。牲畜出生后利用“耳標(biāo)”作為記錄載體賦予標(biāo)簽惟一標(biāo)識(shí)碼，記錄牲畜在流通的各環(huán)節(jié)中的必要信息并用與之相應(yīng)的讀寫(xiě)器進(jìn)行讀取以作為畜產(chǎn)品溯源系統(tǒng)的信息輸入，是目前畜產(chǎn)品溯源系統(tǒng)普遍采用的技術(shù)。但是，動(dòng)物移動(dòng)頻繁，會(huì)導(dǎo)致讀／寫(xiě)角度和讀／寫(xiě)距離變化較快，并使讀／寫(xiě)過(guò)程常常出錯(cuò)，目前普遍采用的RFID讀寫(xiě)器由于工作頻率不高，難以解決這個(gè)問(wèn)題。本文設(shè)計(jì)出一種工作在微波頻段的高可靠性讀寫(xiě)器，從而較好地解決了這一問(wèn)題。

1 RFID讀寫(xiě)器的工作原理
1．1 RFID系統(tǒng)介紹
RFID系統(tǒng)由電子標(biāo)簽、讀寫(xiě)器、天線系統(tǒng)組成。當(dāng)標(biāo)簽處于讀寫(xiě)器的讀寫(xiě)范圍時(shí)，標(biāo)簽和讀寫(xiě)器就可以通過(guò)他們攜帶的天線進(jìn)行通信，計(jì)算機(jī)可通過(guò)串口與讀寫(xiě)器進(jìn)行通信，將要寫(xiě)入標(biāo)簽的信息、寫(xiě)指令(或讀標(biāo)簽指令)傳輸?shù)阶x寫(xiě)器上，由讀寫(xiě)器來(lái)完成對(duì)標(biāo)簽的寫(xiě)入(或讀)操作(見(jiàn)圖1)。

1．2 RFID讀寫(xiě)器介紹
RFID讀寫(xiě)器是RFID系統(tǒng)的重要組成部分，它最核心的器件是射頻芯片，由射頻芯片決定數(shù)據(jù)的編碼以及與電子標(biāo)簽的通信協(xié)議，從而決定該讀寫(xiě)器的使用范圍。讀寫(xiě)器的設(shè)計(jì)直接影響了讀寫(xiě)器的方便，易用以及讀寫(xiě)信息的可靠性。它一般可與計(jì)算機(jī)通信，在人機(jī)界面的支持下可由計(jì)算機(jī)的上位機(jī)軟件控制讀寫(xiě)器對(duì)電子標(biāo)簽進(jìn)行讀寫(xiě)／操作。典型的工作流程圖如圖2所示，首先要將系統(tǒng)配置到一個(gè)合適的環(huán)境，然后輸入要讀／寫(xiě)標(biāo)簽的ID號(hào)，找到對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽然后轉(zhuǎn)入讀／寫(xiě)標(biāo)簽的子程序進(jìn)行相應(yīng)處理。