【CPP114】訊：射頻識(shí)別RFID(Radio Frequency Identification)技術(shù)是近年來開始興起并逐漸走向成熟的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù),。該技術(shù)以非接觸式、存儲(chǔ)容量大,、識(shí)別速度快,、距離遠(yuǎn)、可多卡識(shí)別等優(yōu)點(diǎn)而得到了越來越廣泛的應(yīng)用,。

　　射頻識(shí)別RFID(Radio Frequency Identification)技術(shù)是近年來開始興起并逐漸走向成熟的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù),。該技術(shù)以非接觸式、存儲(chǔ)容量大,、識(shí)別速度快,、距離遠(yuǎn)、可多卡識(shí)別等優(yōu)點(diǎn)而得到了越來越廣泛的應(yīng)用,。

　　隨著RFID技術(shù)成熟與RFID標(biāo)簽成本的下降,，逐步呈現(xiàn)一些具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的發(fā)展趨勢(shì)，其中之一是RFID與溫度傳感器相結(jié)合,。目前在礦井生產(chǎn)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)中,，普遍是用電纜線傳輸采集到的溫度值，而電纜線很容易被拉脫,、拉斷,、擦破，從而引起電火花觸發(fā)瓦斯而引發(fā)礦難,。把溫度傳感器與RFID技術(shù)結(jié)合起來,，不僅可以進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別,，而且可以形成一種串行數(shù)據(jù)采集無線傳輸?shù)姆绞剑�使得整個(gè)檢測(cè)裝置體積很小,，并且省去了大量的布線工作,。該裝置可以安裝在礦工的頭盔上，利于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),，減少了實(shí)際測(cè)溫中的干擾,，使其可靠性及精度有了很大的提高。

　　本文從硬件結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu)兩方面闡述了集成溫度傳感器有源電子標(biāo)簽的研發(fā)設(shè)計(jì),，該有源電子標(biāo)簽通過調(diào)試,，能夠穩(wěn)定可靠地檢測(cè)到溫度值，并且進(jìn)行無線通信,。
 
　 1 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)及工作過程

　　在硬件結(jié)構(gòu)上,，集成溫度傳感器的有源電子標(biāo)簽主要由無線射頻模塊、天線,、微控制器(MCU),、傳感器、電源模塊組成,。其硬件結(jié)構(gòu)圖如圖1所示,。

　　當(dāng)電子標(biāo)簽上電后，首先對(duì)無線射頻模塊及傳感器進(jìn)行初始化,，完成射頻芯片中的射頻收發(fā)器的收發(fā)地址,、收發(fā)頻率、發(fā)射功率,、無線傳輸速率、無線收發(fā)模式以及CRC校驗(yàn)的長(zhǎng)度和有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度等信息的設(shè)置,，然后微控制器把傳感器定時(shí)采集到的數(shù)據(jù)通過通信接口發(fā)送給射頻芯片,，射頻芯片再通過發(fā)射模式發(fā)送出去。

　　1.1 片上芯片CC2430

　　CC2430包含了1個(gè)高性能2.4 GHz的直接序列擴(kuò)頻(DSSS)射頻收發(fā)器核心和1個(gè)工業(yè)級(jí)小巧高效的8051控制器,，在單個(gè)芯片上整合了射頻(RF)前端,、內(nèi)存和微控制器。它具有以下特點(diǎn)：(1)使用1個(gè)8位MCU(8051),，具有32/64/128 KB可編程Flash和8 KB的RAM,；(2)極高的接收靈敏度和抗干擾性能；(3)具備在各種供電方式下的數(shù)據(jù)保持能力,；(4)只需極少的外接元件,；(5)電流消耗小(當(dāng)微控制器內(nèi)核運(yùn)行在32 MHz時(shí)，Rx為27 mA,，Tx為25 mA),，特別適合要求電池壽命非常長(zhǎng)的應(yīng)用場(chǎng)合,。

　　1.2 溫度傳感器DS18B20簡(jiǎn)介

　　DS18B20是DALLAS公司生產(chǎn)的單線式數(shù)字溫度傳感器，它具有3引腳TO－92小封裝體積,，其不銹鋼外殼封裝形式可以防水防潮,，適合惡劣的現(xiàn)場(chǎng)溫度檢測(cè)，其溫度測(cè)量范圍為-55℃～+125℃,，可編程為9位～12位A/D轉(zhuǎn)換精度,，測(cè)溫分辨率可達(dá)0.062 5℃。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖2所示,。

　　1.3 DS18B20與CC2430接口的設(shè)計(jì)

　　溫度傳感器DS18B20與芯片CC2430的硬件連接非常簡(jiǎn)單,，如圖3所示。由于它將地址線,、數(shù)據(jù)線和控制線合為一根雙向串行傳輸?shù)男盘?hào)線,，可以單獨(dú)控制，因此只需占用CC2430的1根I/O線,。