基于MLX90121多协议RFID收发器的巡更管理系统设计
华东师范大学电子系 朱兵 奚慧婷 黎飞鸿 王蔚生
本文基于RFID技术设计的巡更管理系统中,巡更点读卡器所使用的MLX90121芯片是一款能兼容多种协议标签的收发器,并通过接口(按键或计算机)进行协议模式的切换。遵循ISO／IEC15693标准,工作频率为13.56MHz,此工作频率全球认可。
系统设计
系统管理方案
电子巡更系统中的每条路线上有数量不等的巡更点,巡更点处设有读写器,巡更人员巡逻至该处,通过刷卡、按键等手段,将该处巡更信号或报警信号发送到中央控制平台。中央服务器利用数据库将巡更人员到达各巡更点时间、动作等信息记录到系统中,送至巡更管理终端机。巡更管理终端机定期生成巡检记录和考核结果。通过查阅巡更记录就可以对巡更质量进行考核。中央平台同时可使用对讲系统及时与巡更人员沟通。
系统构成
如图1所示,整个系统由电子标签、射频收发电路、MCU、显示和报警控制电路、RS-485、中央平台(服务器)以及巡更管理终端机等组成。电子标签采用TI公司的Tag-it HF-I应答器,存储巡更人员唯一ID编号。射频收发电路是以MLX90121多协议收发芯片为核心,遵循ISO／IEC 15693标准,模拟电路部分实现收发调制／解调,数字电路部分实现信息编／解码,+5V供电;MCU控制该系统运行,控制射频电路收发,实现显示和突发事件报警等外围电路控制,并通过RS-485接口电路连接总线,实现与中央平台服务器通信。
系统工作原理：电子标签进入读写器大线感应区,在收到读写器指令后被激活,同时发送内部存储有巡更人员ID编号的信息。读写器解码后,根据既定网络协议,送至中央平台。中央平台服务器上的数据库进行实时记录,同时将相应的控制命令返回读写器。
硬件组成
多协议读写器构成
高频段RFID系统工作原理是电磁场耦合,最大识别距离13cm。
如图2所示,多协议读写器的硬件构成：单片机ATmega16、MLX90121、读写器接口电路。天线的设计本文不作讨论。
电子标签
电子标签即巡更人员出勤巡更 时所持射频识别信息卡,内存有唯一ID编号和巡更人员工号等信息。当进入读写器识别范围时,卡上信息被读出。本系统电子标签采用TI公司的Tag-it,具体型号为RI-103-112A,该电子标签数据区为2048位,UID为64位;采用正方形螺旋PCB天线。
软件设计
通信协议
PC采用多收发器网络的RS-485总线方式。
