摘 要：利用P89LPC903FD單片機，外接DF收發模塊，可實現無線識別的功能。該電路結構簡單，接收靈敏度高，可用干電池供電，是P89LPC903FD單片機的一個新應用。
關鍵詞：P89LPC903FD單片機；DF發射模塊；DF超再生接收模塊；RFID
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1 系統設計方案
射頻識別技術（RFID）已被廣泛應用于工業自動化、商業自動化、交通運輸控制管理等眾多領域[1]。本設計是RFID的一種實現。RFID技術利用無線射頻方式在閱讀器和射頻卡之間進行非接觸雙向數據傳輸，以達到目標識別和數據交換的目的。射頻卡由P89LPC903FD單片機和DF發射模塊組成，用于與射頻天線的通信；閱讀器用于讀取射頻卡的信息，由P89LPC903FD單片機、DF超再生接收模塊和濾波電容組成；閱讀器和射頻卡均采用1.5 V干電池組合供電，容易實現所需電壓的匹配；DF發射模塊和超再生接收模塊均接敷銅線耦合線圈。該裝置采用半雙工通信方式進行信息交換。射頻卡接收由閱讀器中的P89LPC903FD單片機產生的8位矩形脈沖信號軟件編碼后經發射模塊進行ASK調制，通過耦合線圈將信號發送給閱讀器，閱讀器的耦合線圈接收信號經DF超再生接收模塊接收解調并通過串行數據傳輸將解碼數據傳送至P89LPC903FD單片機后經軟件解碼后進行數據處理，P89LPC903FD單片機自動識別地址并驅動LED顯示識別結果。
2 系統實現
2.1 元件選取
考慮到系統的實用性和低成本，選用PHILIPS公司生產的P89LPC903FD單片機，用DF發射模塊實現315MHz的ASK調制，用DF超再生接收模塊實現接收和解調[2]。
P89LPC903FD是一款單片封裝的低成本、少引腳、高集成度Flash單片機。如圖1所示，它集成了許多系統優化功能，適用于許多要求高集成度、低成本的場合。P89LPC903FD采用了高性能的處理器結構，指令執行時間只需2～4個時鐘周期，在同一時鐘頻率下其運行速度是8051單片機的6倍，所以只需較低的工作頻率即可達到同等的工作效率，而且功耗低、EMI小。P89LPC903FD采用8腳封裝，引出管腳為1、8和4腳對應的VDD、VSS和復位腳，所有口線均有LED驅動能力(4mA～20mA)[3]。在本設計中用到了它的兩個串行口TXD和RXD。
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2.2 系統電路圖
系統電路分閱讀器和射頻卡兩部分。
(1) 閱讀器電路：將P89LPC903FD的RXD串行口連接到DF超再生接收模塊的DATE端口進行數據接收和傳輸，將接收的數據進行軟件解碼后實現系統功能。VCC端口接+3V直流電源，具體電路如圖2所示。該模塊溫度適應性強、工作穩定可靠、抗干擾能力強、容易實現軟件解碼，并且選擇+6V直流電源供電，提高了接收模塊的接收靈敏度，實用性較好。
(2) 射頻卡電路：P0.2、P0.4、P0.5、P1.1端口與撥碼開關4個端口連接將完成數據輸入功能，輸入的數據通過軟件編碼后經P89LPC903FD單片機的TXD串行口輸出到DF發射模塊的TXD端口實現射頻信息的傳輸，VCC端口接+3V直流電源，DF發射模塊的供電可選擇+3V～+12V電源，所選擇供電電壓越大其發射距離就越遠。本設計選擇+6 V直流電源供電，容易實現便捷式電源設計，射頻卡具體電路如圖3所示。
3 程序寫入和調試
利用keil C51編寫控制程序分別寫入2個P89LPC903FD單片機內，利用串口調試助手，設置不同的系統波特率進行數據傳輸調試，其識別結果均能達到100%，最大識別距離可達3 m,識別時間小于2 s。
本設計利用非專用識別芯片實現了超再生射頻識別，是P89LPC903FD單片機的一個新應用。制作的裝置成本低、功耗小，并實現了高頻和遠距離射頻卡的難題，有較高的應用價值。
參考文獻
[1]?周曉光，王曉華.射頻識別（RFID）技術原理與應用實例[M].北京：人民郵電出版社，2006.
[2]?謝剛.DF發射模塊和超再生接收模塊.http://www.xie-gang.com/DF.HTM.2005.
[3]?周立功公司.P89LPC901/902/903數據手冊. http://www.zlgmcu.com.2005.