51单片机实现的简单RFID系统设计

本文介绍了一种基于51单片机的无线识别装置系统，该系统应用于简单的射频识别（RFID）技术。该系统中的阅读器和应答器都集成在单片机控制系统中，利用2ASK（幅度键控）调制与解调电路以及匹配网络，使得识别的有效距离达到约10厘米，满足一般应用需求。 1. 射频识别技术 射频识别是一种自动化识别技术，依赖于射频信号来识别目标物体并获取相关数据。这种技术无需人工干预，具有非接触、快速读取、耐磨损、抗环境影响、使用寿命长等特点，广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通管理等领域，如车辆监控、收费系统、停车场管理、物品追踪和防盗等。 2. 系统设计 系统主要由阅读器、应答器和线圈三部分组成。阅读器由两个晶振提供信号，一个用于驱动应答器的功率信号，另一个用于数字调制信号。功率信号经过带通滤波、功率放大和匹配网络后，通过线圈发射，为应答器供电。数字调制信号则通过开关电路进行2ASK调制，以进行通信。阅读器还负责接收线圈上的应答信号，进行滤波、放大和解调，提取有效信息。 应答器部分，接收到的功率驱动信号经过整流滤波和DC-DC变换，转化为所需直流电平，供内部工作。手动设置的信息通过单片机转化为控制信号，控制2ASK调制过程。 3. 硬件电路 2ASK调制解调电路中，2MHz的载波信号由有源晶振生成的方波经过低通滤波器得到。数字调制信号从CPU串口输出，通过模拟开关进行调制。在解调端，接收的信号同样需要经过滤波和检波，以恢复原始信息。 4. 51单片机在系统中的作用 51单片机在系统中扮演核心角色，控制整个识别过程，包括调制解调电路的控制、信息的编码与解码、电源管理以及与外部设备的通信。 5. 应用场景与局限性 虽然10厘米的识别距离可能限制了某些远程应用，但对于近距离识别，如门禁系统、库存管理等，该系统提供了经济且实用的解决方案。同时，随着技术的发展，通过优化硬件和软件设计，识别距离有望进一步提升。 6. 结论 基于51单片机的无线识别装置系统展示了在RFID领域的实用性，通过简化设计和降低成本，为小型化和普及化应用提供了可能。未来，随着微电子技术的进步，类似系统可能会在更多领域找到应用空间。