基于nRF2401的牲畜信息讀寫(xiě)器的研究

摘要：應用在動(dòng)物識別領(lǐng)域中的RFlD讀寫(xiě)器是畜產(chǎn)品溯源系統的信息輸入起點(diǎn)，它的性能直接影響了畜產(chǎn)品溯源系統的質(zhì)量。為了開(kāi)發(fā)出一種能適應具體應用環(huán)境的讀寫(xiě)器，在充分理解動(dòng)物識別領(lǐng)域對讀寫(xiě)器的特殊需求后，確定了系統的設計方案，并選擇了適當的器件，采用模塊化的設計思想，開(kāi)發(fā)出一種能夠在遠距離、動(dòng)物快速運動(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；射頻芯片；電磁兼容

0 引言
畜產(chǎn)品溯源系統對加強畜牧業(yè)的信息化建設，實(shí)現畜產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)，進(jìn)而規范畜產(chǎn)品市場(chǎng)的持續、穩定和健康的發(fā)展具有重要意義。牲畜出生后利用“耳標”作為記錄載體賦予標簽惟一標識碼，記錄牲畜在流通的各環(huán)節中的必要信息并用與之相應的讀寫(xiě)器進(jìn)行讀取以作為畜產(chǎn)品溯源系統的信息輸入，是目前畜產(chǎn)品溯源系統普遍采用的技術(shù)。但是，動(dòng)物移動(dòng)頻繁，會(huì )導致讀／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，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。本文設計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系統介紹
RFID系統由電子標簽、讀寫(xiě)器、天線(xiàn)系統組成。當標簽處于讀寫(xiě)器的讀寫(xiě)范圍時(shí)，標簽和讀寫(xiě)器就可以通過(guò)他們攜帶的天線(xiàn)進(jìn)行通信，計算機可通過(guò)串口與讀寫(xiě)器進(jìn)行通信，將要寫(xiě)入標簽的信息、寫(xiě)指令(或讀標簽指令)傳輸到讀寫(xiě)器上，由讀寫(xiě)器來(lái)完成對標簽的寫(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，由射頻芯片決定數據的編碼以及與電子標簽的通信協(xié)議，從而決定該讀寫(xiě)器的使用范圍。讀寫(xiě)器的設計直接影響了讀寫(xiě)器的方便，易用以及讀寫(xiě)信息的可靠性。它一般可與計算機通信，在人機界面的支持下可由計算機的上位機軟件控制讀寫(xiě)器對電子標簽進(jìn)行讀寫(xiě)／操作。典型的工作流程圖如圖2所示，首先要將系統配置到一個(gè)合適的環(huán)境，然后輸入要讀／寫(xiě)標簽的ID號，找到對應的標簽然后轉入讀／寫(xiě)標簽的子程序進(jìn)行相應處理。