13.56MHz在射頻領(lǐng)域廣泛應(yīng)用于電子防盜，物流倉儲(chǔ)，無接觸識(shí)別卡中目前國際上已經(jīng)形成了許多關(guān)于次頻段應(yīng)用的規(guī)范， 國際標(biāo)準(zhǔn)有l(wèi)SO 14443 (產(chǎn)品MIFARE，LEGIC)，ISO15693(產(chǎn)品Tag—It，I-Code,···)，ISO 18000—3物品管理等。由于物品種類繁多，人員有限，從而導(dǎo)致效率比較低。為了解決這個(gè)問題，本文從實(shí)際情況出發(fā)分析了管理流程，利用射頻識(shí)別技術(shù)，提出了倉儲(chǔ)信息化管理方案。通過對(duì)輸入輸出各點(diǎn)的設(shè)立記錄點(diǎn)，以單片機(jī)為數(shù)據(jù)采集控制器，然后通過現(xiàn)在總線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的到上位機(jī)的通訊。

　　該系統(tǒng)采用無源電子標(biāo)簽；無源RFID標(biāo)簽本身不帶電池，依靠讀卡器發(fā)送的電磁能量工作。由于它結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，因而獲得廣泛的應(yīng)用。

　　1 射頻系統(tǒng)數(shù)據(jù)前端處理系統(tǒng)

　　整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理過程主要分為數(shù)據(jù)的采集存儲(chǔ)(解讀器)和數(shù)據(jù)傳輸兩大部分。由于服裝倉儲(chǔ)的存貨量比較巨大，流動(dòng)量頻繁，并需及時(shí)地把數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)。所以要求處理器存取容量大，具有可讀寫性，這里采用了單片機(jī)作為底層數(shù)據(jù)控制器，有效的實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及傳輸，滿足了現(xiàn)場(chǎng)的需要。解讀器是數(shù)據(jù)采集的核心部分，解讀器通過接收標(biāo)簽發(fā)出的無線電波接收讀取數(shù)據(jù)。最常見的是被動(dòng)射頻系統(tǒng)，當(dāng)解讀器遇見RFID標(biāo)簽時(shí)，發(fā)出電磁波，周圍形成電磁場(chǎng)，標(biāo)簽從電磁場(chǎng)中獲得能量激活標(biāo)簽中的微芯片電路，芯片轉(zhuǎn)換電磁波，然后發(fā)送給解讀器，解讀器把它轉(zhuǎn)換成相關(guān)數(shù)據(jù)?？刂朴?jì)算器就可以處理這些數(shù)據(jù)從而進(jìn)行管理控制。在主動(dòng)射頻系統(tǒng)中，標(biāo)簽中裝有電池在有效范圍內(nèi)活動(dòng)。該系統(tǒng)采用的是無緣標(biāo)簽，屬于被動(dòng)射頻系統(tǒng)。

　　圖1為該系統(tǒng)讀寫器的信號(hào)轉(zhuǎn)換流程圖，接收由于倉儲(chǔ)環(huán)境比較復(fù)雜，干擾源比較多，因此設(shè)計(jì)系統(tǒng)的接收電路時(shí)，加強(qiáng)了電路的抗干擾能力設(shè)計(jì)，采用的元件和集成芯片都具有一定的抑制噪聲，抗干擾電路。

圖1 信號(hào)轉(zhuǎn)換流程圖

圖2 信號(hào)解調(diào)電路

　　信號(hào)解調(diào)電路：如圖2接收到的模擬標(biāo)簽信號(hào)整形放大后轉(zhuǎn)化為三路數(shù)字信號(hào)送到讀寫器。其中信號(hào)分離環(huán)節(jié)高頻模擬鎖相環(huán)NE564，此電路現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于高速數(shù)字通行系統(tǒng)中FM 解凋信號(hào)及FSK移頻鍵控信號(hào)的調(diào)制，解調(diào)，無需外接復(fù)雜的濾波電容。并且具有強(qiáng)的抗干擾能力，作為信號(hào)處理的前端核心部分，將標(biāo)簽信復(fù)合信號(hào)分離為標(biāo)簽信號(hào)(f1)，載波信號(hào)(f2)。放大整形后送到微控制器去處理。Vi為信號(hào)輸入斷，該系統(tǒng)中為標(biāo)簽復(fù)合信號(hào)，f1分別為調(diào)制后的標(biāo)簽信號(hào)，f2為載波信號(hào)。

　　處理器模塊采用ETC公司生產(chǎn)的STC12C2051單片機(jī)作為處理器，該型單片機(jī)自帶SPI通訊口(主模式／從模式)，通用異步串行通訊口(UART)，標(biāo)簽信號(hào)經(jīng)過數(shù)字化處理后作為頻率為360kHz的兩路數(shù)字信號(hào)進(jìn)入CPU，而載波信號(hào)經(jīng)過數(shù)字處理之后進(jìn)入CPU作為信號(hào)標(biāo)簽信號(hào)到來的輔助判椐。這為整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)集中網(wǎng)絡(luò)化管理提供了硬件基礎(chǔ)。

圖3 處理器模塊

　　2 總線設(shè)計(jì)

　　本文采用了SPI總線通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了各微控制器對(duì)上位PC機(jī)的數(shù)據(jù)通訊。單片機(jī)與PC機(jī)通訊網(wǎng)絡(luò)圖如圖4。由于PC機(jī)不能直接和SPI進(jìn)行通訊， 必須使用將SPI總線擴(kuò)展為RS232標(biāo)準(zhǔn)的串行接El芯片，在這里采用的是GMX814系列串口擴(kuò)展芯片。

圖4 單片機(jī)與PC機(jī)通訊電路

　　GM814X系列芯片適合于大多數(shù)需要多串口擴(kuò)展的應(yīng)用場(chǎng)合。它的各子串口具備獨(dú)立的串口波特率奇偶校驗(yàn)、數(shù)據(jù)長度、中斷屏蔽、紅外模式。各子串口還具備獨(dú)立的8級(jí)發(fā)送數(shù)據(jù)FIFO，獨(dú)立的16級(jí)接收數(shù)據(jù)FIFO，滿足高速數(shù)據(jù)接收，減少數(shù)據(jù)溢出。主MCU通過SPI總線對(duì)GM814X的功能設(shè)置寄存器寫入相應(yīng)的編程信息，可實(shí)現(xiàn)該芯片的工作模式、各子串口的波特率設(shè)置、數(shù)據(jù)幀長和UART第9位功能設(shè)置，不再需要外部引腳，可節(jié)省大量IO 資源。主MCU也可以通過SPI總線讀取功能設(shè)置寄存器內(nèi)的內(nèi)容。在3．6864M 晶振下子串口的波特率最高可達(dá)到230400bps。SPI接口上的數(shù)據(jù)收發(fā)為16bit的數(shù)據(jù)長度，其中，高8bit為子串口地址以及其它附加命令和狀態(tài)信息，低8bit為實(shí)際收發(fā)的數(shù)據(jù)。GM814X與MCU的通訊為全雙工模式。數(shù)據(jù)的接收以時(shí)鐘的上升沿為采樣標(biāo)志，數(shù)據(jù)的發(fā)送以時(shí)鐘信號(hào)的下降沿為移位標(biāo)志。16bit的數(shù)據(jù)收發(fā)從CS為低時(shí)有效，當(dāng)CS拉高后，結(jié)束數(shù)據(jù)的收發(fā)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷和有效性分析。GM814X從SPI接口上接收MCU發(fā)來的16位的數(shù)據(jù)包括寫數(shù)據(jù)命令位、指定的子串口地址位和實(shí)際的發(fā)送數(shù)據(jù)，并寫入到數(shù)據(jù)發(fā)送寄存器中，8位的發(fā)送數(shù)據(jù)將從TXD引腳以設(shè)定的波特率發(fā)送出去。

　　3 結(jié)束語

　　該系統(tǒng)具有可裁剪性，只要稍加修改就可以應(yīng)用目前大型的物流管理領(lǐng)域，且在實(shí)際應(yīng)用中收到了良好的效果，但是在干擾源比較多的環(huán)境中，存在不穩(wěn)定因素，該系統(tǒng)有待完善。