本文档探讨了以STM32微控制器为核心,设计并实现了一款高性能的UHF RFID读写设备。通过优化硬件与软件架构,该系统实现了高效的射频识别功能,并具备良好的扩展性和兼容性,适用于物流、零售及资产管理等多个领域。
在讨论基于STM32单片机的UHF RFID读写器设计之前,首先需要了解RFID射频识别技术的基础知识。RFID是一种利用射频信号实现非接触信息传递的技术,并用于对象识别。其通信过程主要分为两个阶段:第一阶段是将基带信号调制到载波上并发送给RFID标签;第二阶段中,读写器持续发射载波以提供能量给标签,并接收标签通过回波调制方式返回的信息。
STM32单片机在设计中起着关键作用。它属于ARM公司的Cortex-M3系列内核之一,具体型号为STM32F103VCT6。该芯片具有8个16位定时器、32位数据总线宽度、256KB的程序存储器和48KB的数据RAM,并配备多种通信接口如CAN、I2C、SPI及USART等,还支持JTAG下载调试以及独立与窗口看门狗功能。
设计过程中考虑了三种实现方案:第一种是使用专用芯片(例如奥地利微电子公司的AS3992或WJ通信的WC2000),这些芯片提供高度集成化解决方案且便于开发和调试;第二种采用通用无线收发芯片,如ADI公司生产的ADF7020、TI公司的CC1100以及Nordic公司的nRF9058等,成本较低且应用广泛但需确保兼容EPCC1G2标准;第三种则是使用分立元件实现(例如调制器、解调器和功率放大器),这种方式优点在于拥有完整的自主知识产权。
综合考虑各因素后选择了第二种方案作为射频设计方案。具体设计系统框图已在文档中展示,未提供具体内容。该文档还涵盖了其他电路部分的设计细节,包括射频前端的双通道零中频接收方案、直接检波方法以及数字控制和上位机部分的功能描述。
项目参与者黄信与詹伟均来自江苏省扬州市,分别任职于扬州万方电子技术有限责任公司及扬州市政府信息资源管理中心。该项目旨在开发出一种低成本且高性能的UHF RFID读写器,满足实际需求并具备自主知识产权,在未来的RFID应用市场中占据一席之地。