控制模块设计
由图1可知,控制模块主要包括两部分:以微控制器(如单片机)为核心的控制单元和通讯接口单元。
控制单元的主要功能就是对射频模块功能进行配置并与之通信取得射频模块所获得的射频标签信息,将获取的标签信息通过通讯接口上传给上位计算机,同时也可以接收上位机对射频读卡器的配置指令。还有,射频读卡器还需要留有一个可以直接与计算机通讯的接口,有利于上位机软件的设计与开发。因此,需要根据控制单元的功能要求来选择控制单元微控制器,并实现各种通信接口。在此,控制单元是一个以AT89S53为核心的单片机系统,该单片机片内含有12K Bytes的Flash Memory和256Bytes×8的RAM,3个16位定时器/计数器,9个中断源,可编程串行UART通道,SPI接口。
通讯接口单元又可以分为两部分:芯片级总线接口单元(M8模块支持I2C、SPI、UART等)和现场总线级接口单元(RS232、RS485、CAN总线等)。控制单元通过芯片级总线接口单元来对射频模块进行配置和读取射频模块所捕获的射频标签信息。
在本设计中控制模块上需要留有一个接口,一方面与单片机的SPI引脚相连,另一方面通过导线与M8模块通讯,这样就实现了控制模块与M8模块的通讯。为了将所采集的标签信息传输给上位计算机,可以使控制模块与计算机之间通过串口通讯。控制模块的电路原理图如图3所示。
软件设计
本设计中单片机软件主要分为两部分:单片机与M8模块之间的SPI通讯和单片机与上位计算机的串口通讯。Skyteck公司已经为M8模块制定了专门的通讯协议,单片机只需要按照通讯协议格式就可以通过SPI接口与M8模块进行通讯,读 取标签信息或对M8模块进行配置。为了实现单片机与计算机之间的通讯,也需要制定两者之间的通讯协议。这样,单片机就可以把获得的标签信息按照通讯协议的格式传输给计算机。用户则可以根据具体应用,开发出相应计算机软件来对标签信息进行管理。