基于STM32单片机的UHF RFID读写器设计

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作者：黄信詹伟

来源：《无线互联科技》2013年第08期

摘要：使用STM32单片机作为主控芯片，根据RFID的通信原理，对UHF RFID现有系统方案进行对比筛选，推出一种契合实际的低成本、高性能、具有自主知识产权的设计方案。

关键词：STM32单片机；读写器；RFID

射频识别技术RFID（Radio Frequency Identification），是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的一项新技术[1]。

1 RFID的通信方式

RFID读写器通信分为两个阶段：

第一，读写器将基带信号调制到载波上，发送给标签；标签从载波中获取能量，并解调出读写器发出的基带信号，得到读写器发出的命令。

第二，阅读器连续发射无调制的载波用以提供标签持续工作所需要的能量，以及标签发射调制需要的载波；标签根据接收到的读写器指令内容，将标签的返回信息调制到来自读写器发射过来的连续载波上（backscatter modulation）。读写器接收到标签返回的信号，解调出所需要的基带信号。

由上可知，RFID系统得通信与其他通信系统最大的不同是：当读写器在接收标签返回的微弱信号时，读写器的发射电路同时也在发射一个大功率的无调制的载波，以供给给标签能量和发射调制用的载波。因此，在RFID读写器的天线上始终存在着一个强的载波信号和一个弱标签返回信号，两者完全同频。

2 方案设计

2.1 处理器

处理器采用的是ST公司的STM32F103VCT6，该芯片采用的是ARM的cortex-M3系列的内核，内部集成8个16位定时器，32位的数据总线宽度，256KB程序存储器，48KB数据RAM，含有CAN/I2C/SPI/USART等接口，12位AD/DA转换器，独立看门狗和窗口看门狗，最大时钟频率72MHz，支持JTAG下载调试，I/O口功能可以软件设置。