用低功耗RF芯片與超低功耗MCU組合

　　如今低功耗射頻產(chǎn)品線包括了多種專用及基于標(biāo)準(zhǔn)的低功耗、高性能CMOS RF-IC，可用于涵蓋低于1GHz和2.4GHz的各種ISM頻帶的無線應(yīng)用。其產(chǎn)品包括了低功耗收發(fā)機(jī)及發(fā)射機(jī)、單芯片系統(tǒng)集成解決方案以及IEEE 802.15.4/ZigBeeTM兼容解決方案。

　　低功耗RF-IC產(chǎn)品可用于一系列的住宅、建筑領(lǐng)域以及消費電子的無線應(yīng)用：家庭和工業(yè)自動化;即家居控智，安防報警;無線抄表;消費類電于娛樂產(chǎn)品;鼠標(biāo)、鍵盤與無線USB及音頻傳輸?shù)阮I(lǐng)域。

　　然而在這些應(yīng)用中很重要的技術(shù)問題是采用低功耗射頻收發(fā)機(jī)及發(fā)射機(jī)與高性能的模擬和超低功耗微控制器產(chǎn)品系列相組合成各類集成低功耗射頻技術(shù)應(yīng)用方案,以達(dá)到構(gòu)建報警及安全系統(tǒng)、自動化儀表讀取系統(tǒng)、主動射頻識別(RFID)系統(tǒng)及其他監(jiān)測和控制系統(tǒng)之目的。

　　為此本文將以源自TI公司的Chipcon CCl100多通道射頻收發(fā)機(jī)和CC2500射頻收發(fā)機(jī)及TRF7960射頻識別(RFID)讀取器等低功耗RF-IC產(chǎn)品為例對其芯片應(yīng)用特征和所構(gòu)建的有源RFID和無源RFID方案組成與應(yīng)用作分析說明。

　　有源RFID

　　RFID是一種自動獲取關(guān)于人，物品，時間，地點，交易的信息或數(shù)據(jù)的方式。幾毫秒內(nèi)完成識別操作，無可視要求，非接觸，苛刻環(huán)境下工作，無人為錯誤。ID“標(biāo)簽”可以保存唯一的ID號，向標(biāo)簽讀寫數(shù)據(jù)，執(zhí)行加密和認(rèn)證，同時讀大量標(biāo)簽。

　　有源RFID系統(tǒng)由三部分組成(見圖1)。

　　圖1為有源RFUD系統(tǒng)

　　·標(biāo)簽(Tag)：由無線收發(fā)模塊(可用CCl100多通道射頻收發(fā)機(jī)或CC2500射頻收發(fā)機(jī)作為無線通訊模塊)，天線，控制模塊(可用微控制器MSP430F2012)組成，通過電磁波與閱讀器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

　　·閱讀器(Reader)：由無線收發(fā)模塊(可用CCl100作為無線通訊模塊)，天線，控制模塊(可用微控制器MSP430F2012)和接口電路組成。

　　·數(shù)據(jù)交換與管理糸統(tǒng)(Center Processor)：通過RS-232或RS-485接口與閱讀器(Reader)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

　　實際有源RFID平臺除了有一個閱讀器、3個標(biāo)簽(無線通訊模塊是CCl100與微控制器是MSP430F2012)之外,還必須由1個RS-232轉(zhuǎn)換板，1根串口線及上位機(jī)軟件;閱讀器通過RS-232轉(zhuǎn)換板和串口線與上位機(jī)相連，用來接收標(biāo)簽發(fā)送的的數(shù)據(jù);每個標(biāo)簽有自己的ID號，并定時發(fā)送自己的ID號給閱讀器。這方面利爾達(dá)公司有成熟的產(chǎn)品可用。

　　有源RFID技術(shù)的構(gòu)建是CC1100多通道射頻收發(fā)機(jī)與高性能的模擬和超低功耗微控制器產(chǎn)品的組合。

　　CC1100多通道射頻收發(fā)機(jī)(圖2)最大發(fā)射功率為10dBm;ISM頻段工作頻率,無需申請頻點：載頻頻率430—438MHz;高抗干擾能力和低誤碼率;透明的數(shù)據(jù)傳輸;多速率：提供1200bps、2400bps等多種通信波特率;低功耗及休眠功能分別為接收電流16mA與發(fā)射電流30mA及，休眠時電流僅為10μA雙接口方式,TTL電平的UART接口和標(biāo)準(zhǔn)的RS-232接口可選。

　　圖2 為CC1100應(yīng)用電路示意圖