一款基于R2000的高性能多天线结构读写器

近年来，随着信息技术的不断发展与进步，物联网技术得到了飞跃发展，并拥有广阔的应用前景。无线射频识别（RFID）作为物联网中的重要技术，其应用前景随着物联网技术的深入发展受到越来越多的关注。而随着低功耗和高性能集成射频收发芯片的不断推出，小型化、模块化、高性能的超高频RFID读写器也应运而生。

本论文主要是设计一款基于R2000的高性能多天线结构读写器，和一般UHFRFID系统产品开发流程一样，按照应用需求分析、确定指标参数、制定系统方案、硬件电路设计、_上位机软件设计、系统集成、整机性能测试、形成产品顺序进行，整个项目产品开发流程如图2-1所示。

（1）应用需求分析

在该阶段主要是通过市场调研了解市场需求。本文涉及的读写器产品是应广东省中山市一家公司的需求而设计，主要是面向仓储管理、物流供应链管理两个应用领域。这两个应用领域需要读写器能够对电子标签实现远距离无漏识别，同时要求无漏识别速度快。

（2）确定指标参数

在了解市场单位的应用需求一设计一 -款能对电子标签实现高速、无漏、远距离识别的读写器，为此需要先确定电路总体参数指标要求，并将指标细化分到各个部分，从而确定器件的选择范围， 便于总体方案设计。

（3）制定系统方案

确定了电路指标参数后，需要根据各电路模块要求选择合适的芯片器件，并将器件关键引脚标注出来，将各部分电路框图连接，构成整个系统方案。在这个过程中需要考虑系统方案的可实施性，同时尽量优化设计研发成本。

（4）设计硬件电路

在制定系统方案时只是粗略描述了电路各部分的框图，在硬件电路设计过程中需详细设计各电路原理图， 以及电路模块的接口形式，为组成电路系统做好前期准备。

（5）系统集成

在这个阶段主要是将电路整体联系起来，设计整个电路的原理图和PCB版图，逐步焊接电路并调试电路保证电路每部分都能正常工作，最后将各电路模块组合在一起构成一个电路系统。

（6）整机性能测试

待电路调试通过后，将电路模块安放在读写器磨具内，烧写和配置相应的驱动程序和控制程序，模拟实际应用环境，进行整机性能测试。

（7）形成产品

整机性能测试完成后，需要进行稳定性和高低温测试，待所有测试通过后，贴_上合格证，将产品放进包装盒内，准备出货。

2.2、超高频RFID系统组成

超高频RFID系统有四个重要组成部分，分别为上位机系统、读写器、天线和电子标签，此系统的工作过程是0-1：。上位机发送指令给读写器， 读写器在上位机指令的控制下，开启射频模块发送高频信号，通过天线在RFID电子标签周围形成磁场，当磁场强度足够大时，标签内部的芯片电路被激活，然后将自身携带的信息加载到电磁波中返回给读写器，读写器接收并转换数据信息，再通过上位机的加工处理，完成电子标签信息的获取过程。而当标签离开射频磁场时，标签由于没有足够的能量激活芯片电路而处于休眠状态。整个系统组成如图2-2所示：

2.2.1上位机

本文中的上位机主要是指集成在整个设备内部，与射频模块通信的PC主控机。超高频RFID读写器需要上位机发出控制指令启动读写器发送射频信号，读写器接收到标签返回的信号也需要上位机处理并进行存储，实现整个超高频RFID系统的正常工作。