射頻模塊的組成和工作原理
射頻模塊,作為讀寫(xiě)器系統(tǒng)的關(guān)鍵組件,主要負(fù)責(zé)裝載并發(fā)射射頻信號(hào),同時(shí)處理返回的數(shù)據(jù)信號(hào),并將其送入讀寫(xiě)器的智能單元。
射頻模塊的核心任務(wù)涵蓋兩方面。首先,它需將讀寫(xiě)器欲發(fā)送給射頻標(biāo)簽的命令信息調(diào)制至射頻信號(hào)上,并通過(guò)發(fā)射天線發(fā)送出去。這些射頻信號(hào)在空間傳播至射頻標(biāo)簽,觸發(fā)標(biāo)簽作出響應(yīng),進(jìn)而形成反射回波信號(hào),再返回至讀寫(xiě)器天線。其次,射頻模塊還需對(duì)返回的回波信號(hào)進(jìn)行必要的處理,從中解調(diào)提取出射頻標(biāo)簽返回的數(shù)據(jù)。
射頻模塊的應(yīng)用價(jià)值
射頻模塊的應(yīng)用范圍極為廣泛,幾乎涵蓋了所有使用射頻技術(shù)的電子設(shè)備。例如,手機(jī)中的射頻模塊、導(dǎo)航設(shè)備中的GPS接收機(jī)射頻模塊,以及電視機(jī)中的高頻頭(亦是射頻模塊的一種形式)。射頻模塊的主要功能在于實(shí)現(xiàn)無(wú)線電信號(hào)與有線電信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換。之所以進(jìn)行這樣的轉(zhuǎn)換,原因在于無(wú)線電信號(hào)的特殊性——其信號(hào)強(qiáng)度微弱且易受干擾,同時(shí)可能伴隨較大的功率波動(dòng),因此通常需要將其與一般電路進(jìn)行隔離,包括電源、地線及空間等方面的隔離。
LCD 用于顯示用戶(hù)操作界面,為此需要在屏幕上繪制圖形,顯示數(shù)據(jù)和文字。在對(duì)LCD 控制器進(jìn)行操作前,首先要對(duì)LCD 控制器的專(zhuān)用寄存器進(jìn)行初始化,內(nèi)容包括定義3個(gè)LCD 控制寄存器,3 個(gè)幀緩沖區(qū)地址寄存器和3 個(gè)顏色查找表寄存器。
為了在 LCD 上顯示字符和圖形,需要建立繪圖和字符顯示庫(kù)函數(shù)。繪圖函數(shù)包含一些基本的繪圖功能,如畫(huà)點(diǎn)、畫(huà)線、畫(huà)矩形框和區(qū)域填充等。其中畫(huà)點(diǎn)是最基本的函數(shù),其它函數(shù)都可以調(diào)用畫(huà)點(diǎn)函數(shù)實(shí)現(xiàn)。
為了在 LCD 上顯示字符,還要建立ASCII 字符和漢字字符的點(diǎn)陣庫(kù)和顯示函數(shù)。顯示ASCII 字符的原理是在特定的坐標(biāo)位置畫(huà)點(diǎn),形成人們可以識(shí)別的字符圖形。點(diǎn)的坐標(biāo)根據(jù)建立的ASCII 字符點(diǎn)陣庫(kù)來(lái)確定。ASCII 字符的點(diǎn)陣庫(kù)可以根據(jù)字符的點(diǎn)陣位置生成點(diǎn)陣數(shù)組供調(diào)用。漢字的顯示原理與ASCII 字符相同,事先也要建立漢字點(diǎn)陣字庫(kù),這一過(guò)程可通過(guò)專(zhuān)用的字庫(kù)生成軟件實(shí)現(xiàn)。另外,為了節(jié)省存儲(chǔ)器空間,只需建立本系統(tǒng)要用到的漢字小字庫(kù),而不必生成所有常用字的點(diǎn)陣。
對(duì)鍵盤(pán)和指示燈的操作控制是由 ZLG7290 實(shí)現(xiàn)的,由于S3C44B0X 具有I2C 接口,因此可直接與ZLG7290 連接。編程時(shí)首先要對(duì) I2C 總線進(jìn)行初始化,然后打開(kāi)鍵盤(pán)中斷。當(dāng)鍵盤(pán)有鍵被按下時(shí),ZLG7290 的INT 引腳會(huì)產(chǎn)生一個(gè)低電平的中斷請(qǐng)求信號(hào)。在ARM 的中斷程序中通過(guò)I2C 總線讀取鍵值,再根據(jù)鍵值完成相應(yīng)功能。
為方便與 PC 機(jī)接口,本系統(tǒng)采用應(yīng)用廣泛的USB 接口與PC 機(jī)通信。因S3C44B0X 本身不帶USB 接口,必須要進(jìn)行擴(kuò)展。但是,USB 接口協(xié)議非常復(fù)雜,固件編程和WDM 驅(qū)動(dòng)程序的編寫(xiě)都是相當(dāng)麻煩的工作。為降了設(shè)計(jì)難度,縮短開(kāi)發(fā)周期,本文采用哈爾濱訊通公司的通用串行總線模塊USB100。該模塊內(nèi)部封裝了USB 協(xié)議和細(xì)節(jié),即插即用,完全滿(mǎn)足USB1.1 標(biāo)準(zhǔn),對(duì) USB 接口的操作如同對(duì)外部存儲(chǔ)器操作一樣方便,無(wú)需任何外接元件。
USB100 模塊有2 根狀態(tài)信號(hào)RXF 和TXE,用于與ARM 聯(lián)絡(luò)。RXF 為低表示模塊有數(shù)據(jù)輸出,ARM 可以讀取數(shù)據(jù);TXE 則表示USB100 發(fā)送緩沖區(qū)的狀態(tài),TXE 為低表示USB100 發(fā)送緩沖器未滿(mǎn),可以向發(fā)送緩沖區(qū)寫(xiě)數(shù)據(jù)。在編程時(shí),可以采用查詢(xún)方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)。
射頻讀寫(xiě)模塊?是一種用于讀寫(xiě)射頻卡(RFID)的中間件設(shè)備,通常被稱(chēng)為RFID模塊。它通過(guò)發(fā)射射頻信號(hào)與標(biāo)簽進(jìn)行通信,讀取標(biāo)簽中的信息并將其傳輸?shù)接?jì)算機(jī)系統(tǒng)中進(jìn)行處理?12。
組成和工作原理
射頻讀寫(xiě)模塊主要由以下幾個(gè)部分組成:
?射頻模塊?:集成了射頻前端電路、調(diào)制解調(diào)器、天線接口等功能,用于處理無(wú)線電頻率信號(hào)的發(fā)送和接收。它包括射頻收發(fā)器、功率放大器、濾波器、混頻器等組件?34。
?數(shù)據(jù)處理模塊?:負(fù)責(zé)讀取和處理RFID標(biāo)簽中的數(shù)據(jù),并將其傳輸?shù)胶蠖讼到y(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步分析和應(yīng)用?4。
應(yīng)用領(lǐng)域
射頻讀寫(xiě)模塊廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域:
?通信領(lǐng)域?:如手機(jī)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、衛(wèi)星通信等,實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信功能?34。
?雷達(dá)系統(tǒng)?:用于發(fā)送和接收雷達(dá)信號(hào),實(shí)現(xiàn)目標(biāo)探測(cè)和跟蹤?34。
?物聯(lián)網(wǎng)?:實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的無(wú)線通信和數(shù)據(jù)傳輸?4。
?醫(yī)療設(shè)備?:如心率監(jiān)測(cè)器、體溫計(jì)等,采用射頻模塊進(jìn)行無(wú)線通信?34。
?遙控與遠(yuǎn)程監(jiān)控?:應(yīng)用于遙控器、安防監(jiān)控等領(lǐng)域?4。