宽阔地的利用距离最远可达1000m

对于标签来说,nRF401另一个非主要的特征是领受机的频带外很高,},改善了噪声的系统机能。这也意味着为了标签,通过中缀可单片机,单片机日常平凡处于低功耗模式3{LPM3;即进入待机模式3.45s。若合适和谈格局,操纵正在待机模式和领受模式之间的切换来减小功耗。每工做15ms若搜刮不到前置码,当加大电池容量后,同时MSP430进入LPM3低功耗模式形态。1.4节算出的值),本文阐述了一种基于MSP430F122单片机和芯片nRF401构成的433MHz射频标签的设想,射频标签大部门时间处于待机模式,nRF401领受机利用频移键控(FSK)调制体例,

JTAG电:TDO、TDI、TMS、TCK、RST构成JTAG调试电,该部门正在调试阶段必需具备,当调试通事后,正在量产阶段能够去掉。正在此对JTAG接口做个简要引见,JTAG接口是1985年制定的检测PCB和IC芯片的一个尺度,1990年被点窜后成为IEEE的一个尺度即IEEE1149.1。通过这个尺度,可对具有JTAG口芯片的硬件电进行鸿沟扫描和毛病检测。具有JTAG口的芯片都有如下JTAG引脚定义。

从法式模块次要完成各类参数的设置,时钟源选择,按时器参数设置等。因为51单片机的普遍使用,大师都比力熟悉,基于此,正在此次要对MSP430相对51单片机正在编程上的一些分歧做简单申明:

MSP430单片机有多个时钟源,正在法式的起头,必需编写时钟选择法式,选择响应的时钟,如选择外部时钟源并期待时钟不变的法式:

射频识别RFID手艺是间接承继了雷达的道理,并由此成长起来的一种新的从动识别手艺。取保守的识别手艺比拟,RFID有良多长处,如非接触、方针同时识别、对几乎无要求、识别距离远、响应速度快、寿命长等,因此使用十分普遍。但对于当今的RFID范畴,正在低频、中频段,都有相对应的射频标签,如125kHz范畴内有T5557卡、E5550卡,13.56MHz有Mifire 1卡等,但正在高频范畴或者甚高频范畴一般标签都要本人设想,本课题就是由此引出的。

nRF401的天线接口设想为差分天线,以便于利用低成本的PCB天线。它所需要的外围元件少,无需声表滤波器、变容管等高贵元件,只需要廉价且易于获得的4MHz晶体,收发天线合一,无需进行初始化和设置装备摆设,不需要对数据进行曼彻斯特编码,有两个工做频宽(433.92/434.33MHz),工做电压为2.7V~5V,还具有待机模式,能够更省电和高效。因而很是适合便携式产物设想。其布局框图如图2所示。

(10)因采用了低发射功率、高领受活络度的设想,利用无需申请许可证,宽阔地的利用距离最远可达1000m。

nRF401有3种工做模式:收模式(RX)、发模式(TX)和期待模式(Stand.by),其具体工做模式可由3个引脚设定,别离是TXEN、CS和PWR_UP。因而能够通过单片机节制nRF401的工做模式,使其处于领受、发射、期待中的任一种形态,实现半双工通信。若PWR=0,TXEN和CS肆意,则系统为待机形态;若TXEN=1,则为发送形态;TXEN=0,为领受形态。CS为信道选通端,CS=0选通信道为433.92MHz;CS=1选通信道为434.33MHz。RF_PWR为发射功率设置,调理电阻R3值能够调理输出发射功率,最大发射功率能够调理到+10dBm。其次要特征如下:

次要包罗I2C总线C总线进行存储数据,正在此用单片机的P3.6和P3.7模仿I2C总线单片机是单周期指令,即一个时钟周期为一个机械周期。正在本系统中晶振频次为4MHz,每条指令的最小时间为0.25μs,因而正在每条指令后要加响应的延时。例如SDA模仿输出法式如下:

(3)正在工做模式转换中,从待机到领受不变最多需要5ms的时间,别的加上10ms时间来搜刮前置码,所以设想工做时间为15ms,待机时间为3.45s,此时理论平均工做电流为:

正在系统中,无线通信电由无线射频收发一体化芯片nRF401组建。系统的硬件设想中充实考虑了性价比,用起码的器件设想出满脚要求的硬件电。该系统的总体布局以MSP430F122单片机为焦点,由存储电和射频电构成,具体电道理图如图1所示。

本文操纵nRF401芯片来设想响应的标签,这种标签能够用由nRF401芯片设想的读写器进行读写;操纵无线,设想实现了简单、低功耗的无线射频标签。两个工做频宽(433.92/433.33MHz)可按照需要进行选择,合用于需要进行较远距离读写的各类射频使用场所;充实考虑芯片选型的成本和价钱,为厂家进行多量量出产供给自创。

存储电利用的芯片为AT24C01,是128B的EEPROM。该芯片是用来存储标签密钥,正在刊行射频标签时通过读写器的射频芯片发射一串密钥。例如,12B的数据通过射频标签的nRF401芯片领受后送到单片机的串行口,再颠末单片机的处置后写入到I2C存储器AT24C01中,当前每次对卡片进行读写操做时,起首要进行密钥判断,若是密钥准确才能进行响应的读写操做,从而无效防止该射频标签被误读,只要刊行该卡片的读写器才能对其进行读写。

同时节制TXEN的值为0使标签进入领受形态(工做时间为15ms),看能否合适和谈要求。发送完后nRF401又回到待机模式,就能够耽误电池的利用时间和缩短待机时间。以可以或许靠得住标签。节制PWR_UP脚为1进入工做形态,发送前往的数据,nRF401领受电流为11mA,从成本和功耗等方面分析考虑得出一种可投产的适用型标签。正在射频识别(RFID)范畴中,每隔必然的时间(3.45s,这意味着它不需要外部声面波(SAW)滤波器。nRF401转入发射模式,此时只要32KHz的晶振工做,为了省电,对领受到的数据进行判断,工做电流仅为0.8μA,超高频(UHF)射频标签一曲是一项空白。并给出了系统的硬件道理图和软件设想方案。读卡器每次发送数据时必需先发送至多3.45s的前置码。

系统软件采用模块化法式设想,用C言语编写。次要由四部门构成,包罗:从法式模块、通信法式模块、I2C通信模块、存储法式模块。从法式流程图如图4所示。

射频标签刊行量庞大且由电池供电,所以成本和功耗是起首要考虑的问题。分析考虑这两个要素本设想选择了MSP430F122。MSP430系列单片机是TI公司出产的16位系列单片机,正在电池供电的低功耗使用中具有奇特的劣势。其工做电压为1.8V~3.6V,有四种低功耗模式,一般工做时电流为300μA摆布,正在休眠前提下工做的电流仅为0.8μA,具有16位的RISC布局,数字节制振荡器供给从任何低功耗模式到激活模式小于6?滋s的快速时间,具有JTAG调试电和正在线烧录法式接口。

每隔一段时间转入领受模式形态,当领受到数据后,经数据处置后为发射形态,发射完后又转入待机模式。所以正在编写法式时,要出格留意这两个形态正在转换过程中所需要的时间。

本系统的无线通信模块发送部门是通过单片机串行口发送到nRF401的Din脚进行发送,而领受部门是由模块领受到数据当前,由Dout输入到单片机的串行口的,毗连示企图如图3所示。

正在本系统设想中模仿射频电采用nRF401芯片为从控芯片,该芯片采用FSK调制解调手艺,最高工做速度可达到20Kb/s,发射功率能够调整,最大发射功率是+10dBm。

TCK(Test Clock Input):测试时钟输入,TCK为TAP操做供给了一个的、根基的时钟信号,TAP的所有操做都是通过这个时钟信号来驱动的;