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随着国家推出物联网“十二五”发展规划,物联网技术在全国各地迅速应用和发展。射频识别技术作为物联网感知关键技术,但射频识别技术不适用于在高温、高压、强湿度、强电磁干扰等恶劣环境中应用,而且单一的射频识别技术不能采集和监测温度、压力、气体浓度等环境参数。为了改善上述不足,各大高校和研究机构深入研究探索,提出了声表面波(Surface Acoustic Wave,SAW)射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)系统的概念。SAW RFID技术不仅是射频识别技术的关键,也是推动物联网快速发展的重要环节。因此,对SAW RFID的研究对物联网的普及以及经济发展和社会进步都具有极其重要的意义。
基于声表面波射频识别的国内外发展现状,并结合SAW RFID的工作原理,本课题提出一种支持目标识别,同时可以监测目标物体的环境温度参数的SAWRFID系统,该系统具有识别距离远、测量温度范围大等特点。
结合应用场景的实际需求分析,提出SAW RFID读卡器的功能需求,根据需求对多种设计方案进行分析和论证,从而提出适合本课题的基于超外差SAW RFID读卡器的总体设计方案。
本课题的工作重点是根据读卡器的总体方案分别对软硬件的方案进行设计,首先确定TMS320DM6437和LM3S811作为核心处理芯片,随后重点对读卡器的硬件电路分模块进行分析和设计,主要包括PLL模块电路、发射机模块电路、接收机模块电路、基带处理模块的详细设计,并对PCB走线进行分析和设计,重点考虑关键信号的阻抗匹配以及电磁兼容性。在完成硬件设计的基础上,对SAW RFID读卡器的底层驱动程序分模块进行设计,主要包括AD6620模式控制模块、PLL程序模块、读卡服务模块、SPI驱动模块、UART通信模块的分析与设计。
在完成SAW RFID读卡器的软硬件基础上,最后根据《800MHz/900MHz频段射频识别(RFID)技术应用规定(试行)》标准,建立测试平台,分别对单板的关键信号、读卡器的性能指标以及系统功能进行测试。并对测试结果的进行分析,测试结果满足设计需求以及国家规定标准。