基于SPCE061A單片機對射頻讀寫器輸出信號進行分析處理

當前，讀寫器的應用日漸廣泛。在生產(chǎn)和銷售的過程中，人們常常苦于沒有一種快速、簡便的方法對讀寫器的輸出信號進行直觀的顯示，以至于在生產(chǎn)中常常需要將產(chǎn)品進行返工，重新校正產(chǎn)品的信號輸出。為解決這一問題，采用具有語音處理功能的SPCE061A單片機作為控制器，對射頻讀寫器常見的輸出信號進行分析和處理。

射頻識別RFID技術是一種基于射頻原理實現(xiàn)的非接觸式自動識別技術。它的基本原理是信號通過空間耦合(交變磁場和電磁場)實現(xiàn)信息傳遞，這些信息一般加載在電子標簽中。信息的數(shù)據(jù)格式通常有標準的韋根(Wiegand)信號或各種串行通信接口信號。

1 信號分析系統(tǒng)的總體設計

在射頻讀寫器中，需要分析與處理的常見信號包括RS-232信號、RS-485及韋根信號。對這些信號的處理可以采用凌陽SPCE061A單片機。凌陽SPCE061A單片機具有51單片機的常用功能，片內資源高度集成，如ADC、DAC、RAM、Flash、定時器、鎖相環(huán)、低電壓檢測及復位、看門狗、ICE接口等等；另外，SPCE061A內嵌32K字閃存，其u’nSP指令系統(tǒng)還提供具有較高處理速度的16位×16位乘法運算指令和內積運算指令，能方便、快捷地處理各種復雜的數(shù)字信號。因此，本系統(tǒng)采用SPCE061A作為核心控制電路來進行外圍電路開發(fā)，系統(tǒng)的總體框圖如圖1所示。



在本系統(tǒng)中，為了選擇所要測試的數(shù)據(jù)類型，系統(tǒng)中設計了數(shù)據(jù)切換按鈕以使系統(tǒng)能夠對所讀數(shù)據(jù)進行選擇處理，同時，為了直觀看到所要分析的數(shù)據(jù)信號，系統(tǒng)中設置了LCD。該LCD能將所讀數(shù)據(jù)的ID顯示出來，同時系統(tǒng)能將讀到的錯誤ID通過語音模塊進行報警。本文重點討論使用SPCE061A對常見信號(如RS-485與韋根信號)進行分析與處理的方法。

1.1 RS-485數(shù)據(jù)信號處理

本文所要處理的RS-485信號的數(shù)據(jù)幀格式如下：



①數(shù)據(jù)開始標志STX=02H，數(shù)據(jù)結束標志ETX=03H。

②DATA為讀取的電子標簽編號，長度為8字節(jié)ASCII碼。把數(shù)據(jù)按從高到低的順序每4位1組進行分割，再把4位二進制數(shù)的取值用ASCII碼表示。由于4位二進制數(shù)的取值范圍是0H～FH，因此轉換后的ASCII碼為30H～39H、41H～46H。例如：32位編號數(shù)據(jù)為6A90F103H，轉化為8字節(jié)的ASCII碼后為“36H 41H39H 30H 46H 31H 30H 33H”。

③BCC為校驗碼，是從STX到ETX每一個字節(jié)“異或”后的結果。接收時，SPCE061A單片機對接收的數(shù)據(jù)進行校驗和計算，然后與校驗碼相比較，以進行誤碼判斷。

當用SPCE061A單片機對RS-485信號進行分析時，采用Maxim公司的MAX481作為RS-485的驅動芯片。該芯片內部集成了1個驅動器和1個接收器，符合RS-422A和RS-485通信標準。MAX481引腳如圖2所示。引腳功能如表1所列。




SPCE061A與RS-485的接口電路如圖3所示。