无线识别装置设计：无电池供电与编码读取

无线识别装置是一种基于无线通信技术的系统，其主要组成部分包括阅读器、应答器和耦合线圈。该装置的工作原理是通过电磁感应的方式实现信息的交换，其中阅读器负责发送和接收信号，而应答器则存储和回应信息。 一、系统设计与功能 1. 阅读器与应答器: - 阅读器是一个无线发射端，它具有无线传输功能，可以选择合适的频率和调制方式，但不能使用现有的RFID卡或专用识别芯片。它通过耦合线圈向应答器发送信号，并能识别应答器的存在、编码以及存储的信息。 - 应答器是无线接收端，它配备两节1.5V干电池供电，具备预置4位二进制编码的功能。当耦合到阅读器的信号时，应答器不仅能接收信号，还能进行编码处理，确保显示正确率和响应时间符合要求。 2. 耦合线圈: - 耦合线圈是装置的关键元件，用直径小于1mm的漆包线缠绕而成，直径为(6.6±0.5)cm。线圈间的间距D被设定为关键参数，影响着信号传输的有效距离和识别性能。 3. 能源管理: - 发挥部分要求应答器仅能从耦合线圈获取能量，通过接收阅读器的电磁信号并转换为电能。这意味着应答器无需内置电池，提高了设备的可持续性。 - 阅读器在识别状态下，电源消耗需控制在2W以下，且随着耦合线圈间距D的增加，要在保证性能的前提下优化能耗。 4. 信息存储与交互: - 应答器需具有至少存储两个4位二进制数的能力，断电后信息不会丢失。无线识别装置还需支持在阅读器端写入和读取应答器的存储信息，增强了数据的可操作性和持久性。 二、文档要求 - 设计报告需包含系统总体框图，展示各组件之间的连接和工作流程。 - 必须提供核心电路原理图，如阅读器发射和接受电路的设计。 - 主要流程图阐述了识别装置的工作原理，从信号发送到接收和处理的全过程。 - 测试结果部分，包括识别正确率、响应时间和耦合线圈间距对性能的影响等方面的测试数据。 三、评估标准 设计报告将根据以下几个方面进行评分： - 系统方案的创新性和可行性：6分 - 技术理论分析和计算：9分，如耦合线圈的匹配理论和电路设计计算的合理性。 - 电路与程序设计：19分，反映了设计者对硬件和软件设计的理解和实施能力。 无线识别装置的设计不仅关注无线通信技术的应用，还强调了能量管理和信息存储的创新性，以及对系统性能和效率的优化。完成这样的设计需要深入理解电磁感应原理、电路设计和信号处理技术。