RFID读写器设计精品PPT课件

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RFID设计方案ppt课件

空分多路法
• 另一種方式，可在閱讀器上利用一個相控陣天線，並使天線的方向性圖，對準某個應答器，所以不同的應答器，可根據其在閱讀器有效範圍內，因角度與位置的不同相互區別開來。空分多路法缺點，是複雜的天線系統，與相當高的實施費用，採用這種技術的系統，一般在特殊的應用場合，如大型的馬拉松活動就獲得了成功。
可能抗干擾措施包括：
• （1）經由通信約定的資料完整性方法，校驗出收到干擾出錯的資料。 • （2）經由資料編碼提高資料傳輸過程中的抗干擾能力，使資料傳輸過程中，不容易受到干擾。 • （3）經由資料編碼與資料完整性校驗，糾正資料傳輸過程中的某些差錯。 • （4）經由多次重發、比較、剔除出錯的資料，並保留判斷為正確的資料。
典型參數－有效距離
• RFID的有效距離，指系統的有效識別距離。閱讀器識別距離的影響因素很多，包括閱讀器的發射功率、系統的頻率、標籤的封裝形式等越短，標籤晶片可設計成全頻段，只要閱讀器頻率發生改變，系統頻率隨之改變。 • 功率：RFID系統的有效識別距離，與閱讀器發射功率成正比，但電磁波產生的輻射超過範圍，會對環境與人體產生影響，稱為電磁污染。因此電磁功率需遵循一定的功率標準。
頻分多路法
• 頻分多路法使把不同頻率的傳輸通路，同時供通信用戶使用的技術。一般情況下，RFID用的下行鏈路（從閱讀器到標籤），頻率是固定的，能用於能量供應與命令資料的傳輸，而上行鏈路，可採用不同的副載波頻率，進行資料傳輸。FDMA缺點是閱讀器成本高，因每個接收通路需使用單獨接收器，射頻標籤的差異更為麻煩。
RFID基本工作原理
• 閱讀器與應用系統之間介面 API（Application Programming Interface），通常用開發工具（如VC++， VB，PB等）的標準介面函數來表示。

精品课件-第7章 RFID读写器设计

对电子标签完成基本操作。基本操作主要西包安括电对子电科子技大学
读写器的工作特点
3.读写器的识别能力
读写器不仅能识别静止的单个电子标签，而
且能同时识别多个移动的电子标签。
1）防碰撞识别能力。在识别范围内，读写
器可以完成多个电子标签信息的同时存取，具备读取
多个电子标签信息的防碰撞能力。
2）对移动物体的识别能力。读写器能够在
均由应用软件控制，对一个电子标签的读西写安操电作子是科严技大学
读写器的技术参数
综上所述，读写器的基本任务就是启动电子
标签，与电子标签建立通信，并在应用软件和非接触
的电子标签之间传送数据。非接触通信的具体细节包
括通信建立、冲突避免和身份验证等，均由读写器自
己来处理。在下面的例子中，由应用软件向读写器发
MF RC500的并行微控制器接口自动检测连接的8位并行接口的类型。它包含一个易用的双向 FIFO缓冲区和一个可配置的中断输出，具有64个字
节的先进先出（FIFO）队列，可以和微控西制安器电之子间科技大学
高频RFID读写芯片
数据处理部分执行数据的并行-串行转换，支持包括CRC校验和奇偶校验。MF RC500以完全透明的模式进行操作，因而支持ISO/IEC 14443A的所有层。状态和控制部分允许对器件进行配置以适应环境的影响，并将性能调节到最佳状态。当与MIFARE Standard和MIFARE通信时，使用高速CRYPTOI流密码单元和一个可靠的非易失性密钥存储器。
驱动器2
16
Gain
调节放大器增益带宽参
数
表7-1 U2270B芯片引脚的功能图7-4 U2270B芯片的引脚
西安电子科技大学
低频RFID读写芯片

RFID应用及原理第三章RFID技术工作原理PPT课件

02
RFID系统组成
标签类型
01
分为被动式、主动式和半主动式三种类型，其中被动式标签应用最为广泛。
标签结构
02
由天线和芯片组成，天线用于接收和发送信号，芯片则存储物品信息。
标签工作原理
03
当标签进入磁场后，阅读器通过天线发送射频信号，标签接收信号后，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的信息，供阅读器读取。
rfid应用及原理第三章rfid技术工作原理ppt课件
contents
目录
RFID技术概述 RFID系统组成 RFID工作原理 RFID安全与隐私 RFID未来发展
01
RFID技术概述
无线射频识别技术（Radio Frequency Identification，简称RFID）是一种非接触式的自动识别技术，通过无线电波在一定距离内识别特定目标并读写相关数据。
访问控制
对RFID标签和读写器之间的通信进行加密，确保数据传输过程中的隐私保护。
加密通信
隐私保护
05
RFID未来发展
技术发展趋势
标准化：随着RFID技术的普及，标准化将成为一个重要的发展趋势。通过制定统一的行业标准，可以促进不同厂商之间的设备兼容性，降低成本，提高应用效率。
智能制造
在智能制造领域，RFID技术可以用于实现生产过程的自动化和智能化管理。通过在生产线上部署RFID标签，可以实现生产过程的实时监控和追踪，提高生产效率和产品质量。
RFID技术利用射频信号和感应电流的耦合效应，实现信息的传递和数据的读写。
RFID定义
雷达技术的应用，为RFID奠定了基础。
1940年代
美国开始研究RFID技术，用于军事和物流领域。

RFID系统的工作原理精品课件

射频识别技术
RFID Technology
RFID系统的工作原理 2
4.1 RFID系统组成
典型的RFID系统主要由阅读器、电子标签、中间件和应用系统软件组成。
应用系统
阅读器
电子标签
查询
中间件及写入应用软件读取
响应单元
编码存储
解码器
命令
数据
写数据读数据
物理接能量口间件
阅读器协调控制
进程管理
数据过滤数据路由与处理与集成
数据库
ERP CRM WMS 应用
图 4-4 中间件
中间件的主要任务和功能：
（1）阅读器协调控制
终端用户可以通过RFID中间件接口直接配置、监控以及发送指令给阅读器。一些RFID中间件开发商还提供了支持阅读器即插即用的功能，使终端用户新添加不同类型的阅读器时不需要增加额外的程序代码。
（4）进程管理
RFID中间件根据客户定制的任务负责数据的监控与事件的触发。如在仓储管理中，设置中间件来监控货品库存的数量，当库存低于设置的标准时，RFID中间件会触发事件，通知相应的应用软件。
4.2 各种RFID系统原理
基本工作原理：由阅读器通过发射天线发送特定频率的射频信号，当电子标签进入有效工作区域时产生感应电流，从而获得能量、电子标签被激活，使得电子标签将自身编码信息通过内置射频天线发送出去；阅读器的接收天线接收到从标签发送来的调制信号，经天线调节器传送到阅读器信号处理模块，经解调和解码后将有效信息送至后台主机系统进行相关的处理；主机系统根据逻辑运算识别该标签的身份，针对不同的设定作出相应的处理和控制，最终发出指令信号控制阅读器完成相应的读写操作。
电磁反向散射耦合基于雷达模型，发射出去的电磁波碰到目标后反射，同时携带目标信息，依据的是电磁波的空间传播规律。该方式一般适用于高频、微波工作的远距离RFID系统，典型的工作频率：433MHz，915MHz，2.45GHz和5.8GHz。识别作用距离大于1m，典型作用距离为4~6m。

射频识别技术原理与应用实战课件(项目三)低频RFID读写器设计

① 选择“Project”>“New µVision Project” 菜单命令，如图3-8所示。
图3-8 新建工程命令
15
125kHz读写器读卡
② 此时弹出“Create New Project”对话框，输入工程文件名 “ 125K_READER.uvproj ”，然后将其保存到之前创建的 “ RVMDK” 文件夹中，如图3-9所示。
图3-16 添加组及按钮
21
125kHz读写器读卡
! 提示
“ users” 组对应主程序、功能程序和系统程序； “ Leds”组对应 LED 程序； “ lib” 组对应库程序； “ startup” 组对应启动程序。
目的
6
125kHz读写器读卡
（1）寻卡操作。
实
训
内
（2）刷卡启动蜂鸣器。
容
7
125kHz读写器读卡
一、硬件部分
（1）RFID射频识别开发平台，如图3-1所示。
实训设备
图3-1 RFID射频识别开发平台
8
125kHz读写器读卡
（2）PC主机一台。（3）J-Link仿真器一个。（4）125 kHz读写器一个，如图3-2所示。
二、软件部分
Keil µVision4开发环境及J-Link驱动程序。
图3-2 125 kHz读写器
9
125kHz读写器读卡
一、125 kHz读写器原理
知识链接
125 kHz读写器的电路原理图，如图3-3所示。
图3-3 125 kHz读写器原理图
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125kHz读写器读卡
二、蜂鸣器原理

无线射频识别(RFID)技术---第3章_RFID读写器课件.

2017/10/9
© willtg. All rights reserved.
第3章 RFID读写器
目前，RFID读写器的天线主要有线圈型、微带贴片型、偶极子型三种基本形式。其中小于 1 m 的近距离应用系统一般采用工艺简单、成本低的线圈型天线，它们主要适合工作在中低频段。而在 1 m 以上远距离的应用系统需要采用微带贴片型或偶极子型天线，这些类型的天线工作在高频及微波频段。读写器天线可以外置也可以内置：对于近距离RFID系统（如13.56 MHz小于10 cm的识别系统），天线一般和读写器集成在一起；对于远距离RFID系统（如UHF频段大于3 m的识别系统），天线和读写器常采取分离式结构，通过阻抗匹配的同轴电缆将读写器和天线连接到一起。与电子标签不同的是，读写器天线一般无尺寸要求，可选择的种类较多。
2017/10/9
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第3章 RFID读写器
在读写器接收部分，从天线耦合的负载调制信号首先进入一个选择控制电路，根据控制单元的微处理器发出的控制信号来选择下一步的带通滤波器和解调器。最后，解调后的信号通过电压比较电路后送入解码电路。
2017/10/9
2017/10/9
2017/10/9
© willtg. All rights reserved.
第3章 RFID读写器
2、读写ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的基本组成
（2）射频接口模块读写器的射频接口模块主要包括发射器、射频接收器、时钟发生器和电压调节器等。该模块是读写器的射频前端，同时也是影响读写器成本的关键部位，主要负责射频信号的发射及接收。其中的调制电路负责将需要发送给电子标签的信号加以调制，然后再发送；解调电路负责将解调标签送过来的信号并进行放大；时钟发生器负责产生系统的正常工作时钟。

第2章-RFID系统组件原理PPT课件

射频识别技术
第二章
RFID系统组件原理
原理、协议及系统设计
.
1
本章内容
2.1 阅读器 2.2 射频标签 2.3 软件系统组成 2.4 小结
.
2
2.1 阅读器
阅读器作为RFID系统重要的硬件组成部分
本节将从以下六个方面对阅读器进行介绍
阅
信
阅读器功能
阅读器分类
读器操作规
• 天线方向特性指天线的极化方向，天线的极化是指在天线最大辐射方向上，电场矢量的方向随时间变化的规律。极化分为线极化、圆极化和椭圆极化。
• 天线效率指天线辐射出去的功率（有效转换电磁波部分的功率）和输入到天线的有功功率之比，恒小于1
• 天线增益是指在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点所产生的信号的功率密度之比，它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。
读写标签
• 可读可写 • 结构复杂 • 成本高 • 无需数据库
关联
.
24
2.2.3 标签操作规范
与阅读器类似，在实际系统中，标签的操作规范也要考虑很多因素，下面几个是需要重点考虑的：
工作频率
读取范围
能量来源
存储容量
天线极化方向
尺寸和形式所附着物体移动需求
标签成本
标签可靠性
.
25
2.2.4 标签组成
线圈型天线
微带贴片型天线
偶极子天线
.
27
2.2.5 标签天线
• 在低频RFID系统中，标签工作在阅读器天线的近场 (近场指从天线开始到一个波长的距离范围) ，标签天线由与标签芯片相连的线圈构成。

《RFID技术》课件

RFID技术的优势和挑战
1 优势
实时数据获取，自动化操作，提高工作效率。
2 挑战
安全性和隐私问题，成本和技术标准。
RFID技术的未来发展趋势
1
更小更智能
RFID芯片和标签将变得更小、更智能，
与物联网融合
2
可嵌入更多物体和设备。
RFID技术将与物联网技术融合，实现更
广泛的应用和数据交互。
3
更高安全性
《RFID技术》PPT课件
欢迎来到本次《RFID技术》的PPT课件。本课件将介绍什么是RFID技术、其工作原理、应用领域、系统组成部分、技术优势和挑战，以及未来发展趋势。
RFID技术是什么？
RF ID（射频识别）技术是一种无线通信技术，可以通过射频信号识别并追踪物体。它在物流、供应链管理和智能交通等领域发挥重要作用。
RFID的工作原理

标签与读写器
标签上的芯片储存信息，读写器通过射
射频信号传输
2
频信号与标签通信。
标签和读写器之间通过无线射频信号进
行数据传输。
3
数据读取和处理
读写器接收到标签传输的数据后，进行解码和处理，以获取所需信息。
RFID的应用领域
物流和供应链管理
实时跟踪货物位置，提高物流效率。
医疗保健
提升RFID系统的安全性，以应对日益复杂的网络安全威胁。
总结
通过本课件，我们了解了RFID技术的定义、工作原理、应用领域、组成部分、技术优势和挑战，以及未来发展趋势。
病患追踪、药品管理、设备识别。
智能交通
自动收费、车辆识别、停车管理。
零售业
库存管理、商品防伪、自动结账。
RFID系统的组成部分

RFID读写器设计ppt课件

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电源转换电路
本RFID读写器才用USB接口的5V供电，读写器上有部分元器件使用的是3.3V电压。采用AMSIII7-3．3芯片提供3．3 V电压， AMSIII7系列芯片可以输出1A的电流，输入电压调节率小于0．2 ％，负载调节率小于0．4％，输出电压稳定。
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主控芯片及其最小系统设计
最小系统设计 1 拉高复位引脚
NRST脚串联一个10K的电阻再接到3.3V电源。
2 外部晶振输入外接一个12M(Hz)的晶振，晶振的匹配电容为27pF。
8
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主控芯片及其最小系统设计
最小系统原理图: 拉高主控器复位脚，加外部晶振输入，给主控器供电即可以正常工作。
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天线网络的设计
RFID读写器采用PCB环形天线，其电感量由如上公式进行估算：式中长度单位为cm，电感值单位为nH。l1为一圈导线的长度，取值20 cm；D1为导线的直径，取值0．1 cm；K为天线形状常数，本读写器是矩形天线，取值 K=1．47；N为导线的圈数，取值2。代入公式，计算得L1=1857 nH。对照芯片厂家提供的表格进行计算，得到与天线并联的电容容值为132．3 pF，与天线串联的电容容值为17．5pF。在实际电路设计中，与天线并联的电容采 100 pF与22 pF电容并联得到，与天线串联的电容采用18 pF。接收电路使用了 MFRC500内部产牛的VMID引脚作为输入电压。在VMID和地线之间连接了一个0．1μF电容，起到了减少干扰的作用。天线及其匹配电路原理图如图。
(1) RFID读写器介绍。 (2) RFID阅读器整体结构。 (3) RFID阅读器硬件设计。

物联网和射频识别技术(rfid)PPT课件

培训与推广
对相关人员进行RFID技术培训，推广RFID应用。
成功实施RFID关键因素
专业的团队支持
合适的技术选型
根据应用场景和需求选择适合的 RFID技术类型和设备，确保系统性能和稳定性。
组建专业的RFID实施团队，包括技术、业务和管理人员，提供全面的支持和保障。
完善的培训和推广体系
建立完善的RFID培训和推广体系，提高相关人员的技术水平和应用意识。
04 RFID技术选型及实施策略
不同场景下RFID技术选型
物流仓储
超高频RFID技术，实现快速、批量识别货物信息，提高物流效率。
零售支付
低频RFID技术，用于近距离身份验证和支付，保障交易安全。
资产管理
高频RFID技术，对固定资产进行精准定位和追踪，降低资产流失风险。
智能制造
多种RFID技术融合应用，实现生产流程自动化、信息化和智能化。
物流管理、门禁系统、资产管理等领域的 RFID应用。
学员心得体会分享
学习了物联网和RFID的基本知识，对未来发展充满期待。
通过案例了解了物联网和RFID的实际应用，加深了对技术的理解。
认识到物联网和RFID在各个领域中的潜力和价值，希望未来能够深入学习和应用。
对未来发展趋势预测
物联网将更加普及，渗透到各个领域，改变人们的生活方式
RFID技术是物联网感知层的重要技术之一，能够促进物联网的智能化发展，推动各行业数字化转型。
基于RFID物联网应用案例
仓储管理
通过RFID技术实现对仓库内货物的快速盘点、出入库管理和库存预警等功能，提高仓储管理效率。
生产线自动化
在生产线上应用RFID技术，实现对原材料、半成品和成品的自动识别、定位和跟踪，提高生产自动化程度。

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通过设备管理器了解USB HID设备通过USBLyzer了解
(1)HID概述
链接知识： USB速度低速：1.5Mbps 全速：12Mbps 高速：480Mbps
USB1.1
USB2.0
…USB3.0 (5.0据传输能力
每一笔事务（USB事务是指主机和USB设备间数据传输的基本单位）可以携带小量或中量的数据。低速设备每一笔事务最大是8个字节，全速设备每一笔事务最大是64个字节，高速设备每一笔事务最大是1024个字节。
RFID读写器原理与设计
Jianguo Hu
目录
1、RFID读写器硬件电路设计 2、RFID读写器通讯设计 3、RFID读写器固件设计
目录
1、RFID读写器硬件电路设计 2、RFID读写器通讯设计 3、RFID读写器固件设计
1、RFID读写器硬件电路设计
(1) RFID读写器介绍。 (2) RFID阅读器整体结构。 (3) RFID阅读器硬件设计。
(1) RFID读写器介绍
射频识别技术可利用射频信号识别对象，利用电磁耦合原理交换信息。与传统的识别技术相比，RFID技术具有读卡器和射频标签无接触的特点。
本课程介绍一款高频RFID读写器的硬件电路设计，采用 STM32F103RBT6嵌入式处理器作为主控芯片，RC500作为射频读卡芯片，可以读写工作在13．56 MHz的多种射频标签，采用USB
主控芯片：
主控芯片采用了ST公司生产的基于ARM Cortex-M3内核的嵌入式处理器STM32F103RBT6，该处理器的工作频率为72MHz， 128K字节的闪存程序存储器，高达20K字节的SRAM，支持多种通信总线，其中包括2个I2C总线接口、3个USART串行接口、 2个SPI总线接口、CAN总线和USB总线。
通信协议与上位机进行通信。
(2) RFID阅读器整体结构
RFID阅读器系统由微控制器、射频读卡、声/光指示、通讯接口等部分组， RFID阅读器的结构框图如下图所示。
(3) RFID阅读器硬件设计
主控器电路射频电路天线设计电源转换电路指示电路设计 USB接口设计总电路图扩展应用
主控芯片及其最小系统设计
天线网络的设计
RFID读写器采用PCB环形天线，其电感量由如上公式进行估算：式中长度单位为cm，电感值单位为nH。l1为一圈导线的长度，取值20 cm；D1为导线的直径，取值0．1 cm；K为天线形状常数，本读写器是矩形天线，取值 K=1．47；N为导线的圈数，取值2。代入公式，计算得L1=1857 nH。对照芯片厂家提供的表格进行计算，得到与天线并联的电容容值为132．3 pF，与天线串联的电容容值为17．5pF。在实际电路设计中，与天线并联的电容采 100 pF与22 pF电容并联得到，与天线串联的电容采用18 pF。接收电路使用了 MFRC500内部产牛的VMID引脚作为输入电压。在VMID和地线之间连接了一个0．1μF电容，起到了减少干扰的作用。天线及其匹配电路原理图如图。
2 红绿双色LED灯提示读写器的运行状态。
USB接口设计
读写器通过USB与电脑端上位机通讯，同时也采用USB接口给整个系统供电。按照USB协议，全速设备在D+线路上拉1.5K到 Vcc，上拉引脚加PNP三极管进行USB的开关控制。
总电路图
扩展应用
门禁、考勤读头
会员管理发卡器
物联网终端
金融POS机机
仓储盘点机
智能水电表
目录
1、RFID读写器硬件电路设计 2、RFID读写器通讯设计 3、RFID读写器固件设计
2、RFID读写器通讯设计
(1)HID概述 (2)开发环境介绍 (3)指定HID设备查找 (4)HID设备通讯
(1)HID概述
HID（Human Interface Device）人机接口设备是Windows最早支持的USB类别。由其名称可以了解HID设备是计算机直接与人交互的设备，例如键盘、鼠标和游戏杆等。不过HID设备不一定要有人机接口，只要符合HID类别规范，就都是HID设备。
主控芯片及其最小系统设计
最小系统设计 1 拉高复位引脚
NRST脚串联一个10K的电阻再接到3.3V电源。
2 外部晶振输入外接一个12M(Hz)的晶振，晶振的匹配电容为27pF。
主控芯片及其最小系统设计
最小系统原理图: 拉高主控器复位脚，加外部晶振输入，给主控器供电即可以
正常工作。
射频读卡芯片电路设计
电源转换电路
本RFID读写器才用USB接口的5V供电，读写器上有部分元器件使用的是3.3V电压。采用AMSIII7-3．3芯片提供3．3 V电压， AMSIII7系列芯片可以输出1A的电流，输入电压调节率小于0．2 ％，负载调节率小于0．4％，输出电压稳定。
声光指示设计
1 蜂鸣器控制读写器用一个蜂鸣器出声音，操作读写器或者刷卡时会发出正确或错误的提示声。
本RFID读写器使用NXP公司生产的MFRC500作为射频读卡芯片，该芯片是一种应用于13．56 MHz的非接触式射频标签的芯片，支持符合ISO／IEC14443标准的射频标签。该芯片支持10 cm 的最大操作距离，与NXP公司的其他射频读卡芯片CLRC63 、 MFRC530、MFRC531、SLRC400引脚兼容。该芯片可以用8位并行接口或SPI总线方式与微控制器进行通信。
射频读卡芯片电路设计
MFRC500芯片主要引脚说明：
13.56M晶振输入（1、3）
射频信号发射
（5、7）
8位双向并行数据口（13to20）
SPI串行通讯（13、21、22、24）
天线信号输入脚
（29）
内部参考电压
（30）
重置、复位
（31）
VCC
（6、25、26）
GND
（8、12、28）
射频读卡芯片电路设计
本RFID读写器的MFRC500射频读卡芯片和主控器间的通讯采用串行通讯，其硬件原理图如下：
天线网络的设计
对于MFRC500 ，可以使用两种方法将天线连接到读写器：直接匹配天线和50 Ω匹配天线。本文中采用直接匹配的方式将 MFRC500与天线连接，包括了EMC低通滤波器、天线匹配电路与接收电路。其电路分别如下图所示：