125KHZ激励器技术方案书-0825
125kHzRFID读卡器研究报告
海南师范大学第六届“挑战杯”作品编号：大学生课外学术科技作品竞赛参赛作品作品题目：125kHz频段下RFID读卡器设计二〇一三年三月二十日目录摘要-------------------------------------------------31.引言-----------------------------------------------42.系统电路设计---------------------------------------52.1 125kHz方波发生电路设计------------------------52.2 功率放大与检波电路-----------------------------62.3 滤波放大电路-----------------------------------72.4 系统供电电源设计-------------------------------72.5 控制电路设计-----------------------------------83.系统软件设计----------------------------------------93.1 EM4100s数据存储格-----------------------------93.2 Manchester码编码方式-------------------------103.3 Manchester码解码算法-------------------------114.系统测试-------------------------------------------124.1 波形测试-------------------------------------124.2 卡片识别测试---------------------------------145.总结-----------------------------------------------16 附录1：参考文献--------------------------------------17附录2：元件清单--------------------------------------18附录3：系统PCB截图----------------------------------19附录4：系统代码--------------------------------------21摘要本系统使用Freescale半导体公司微控制芯片MC9S12XS128作为Manchester码解码和控制芯片。
调频发射机和电视发射机技术方案样本
调频发射机和电视发射机技术方案1概述1.1任务来源受四川九洲电器集团有限责任公司委托，我公司依照合同所提出技术规定，进行所需调频发射机和电视发射机开发和生产。
1.2研制根据SJ/T 10351-1993 《电视发射机通用技术条件》GB/T 4311- 《米波调频广播技术规范》GB/T 4312.1-1984 《调频广播发射机技术参数及测量办法》GB/ T9159-1988 《无线电发射设备安全规定》GY/T 177- 《电视发射机技术规定和测量办法》KX05--10 《调频发射机和电视发射机技术合同》1.3设计原则贯彻可靠、结实、安全、便捷设计原则，并充分考虑到恶劣条件下设备运营保障。
2调频发射机技术方案2.1系统构成调频发射机由勉励器、主备勉励器切换器、功率分派器、功放单元模块、功率合成器、监控系统、开关电源、强制风冷却系统构成，所有部件放置于1500mm（高）×535mm（宽）×800mm（深）机箱内。
2.2技术指标射频指标RF频率范畴87MHz~108MHz 步进10KHz输出功率3KW输出功率容许偏差<±10%输出功率稳定度<±3%输出阻抗50ΩRF输出连接器185带内残波<-70dB高次谐波<-60dB寄生调幅<-50dB载频容许偏差±300Hz频率稳定度优于1×10-6调制度0~120% （75KHz频偏相应100%调制度）音频指标导屡屡率19KHz±1Hz导频幅度0~12KHz音频输入阻抗600Ω平衡/10KΩ不平衡音频输入电平0.5VP-P ~4VP-P音频输入连接器XLR-F预加重时间常数0uS/50uS/75uS频率相应±0.5 dB（30Hz~15KHz）左右声道电平差±0.3dB（100%调制）立体声分离度>30 dB（30Hz~15KHz）音频谐波失真<1%信噪比>50 dB（30Hz~15KHz）其他指标散热方式强制风冷远程控制可通过RJ45网口进行远程控制，功能同本地控制设备正常运营实测噪声<70 dB整机重量<200Kg外形尺寸1500mm（高）×535mm（宽）×800mm（深）环境条件冷却方式风冷储存温度-40~+60℃工作温度-10~+50℃相对湿度<95%（不结露）供电电源三相四线AC380V±10% 50Hz±1Hz2.3工作原理和方案FM3KW发射机原理方框图原理简介：音频左右声道信号L、R同步送到主勉励器A和热备份勉励器B，在勉励器中进行立体声编码和频率调制。
最新125KHZ激励器技术方案书0825汇总
125K H Z激励器技术方案书0825125KHZ激励器技术方案书目录目录 (1)1概述 (1)2设计依据 (1)3主要技术指标 (1)4方案设计 (2)4.1设计指导思想 (2)4.2设计原理框图 (2)4.3工作流程 (3)4.4各部分详细设计 (3)4.4.1125KHZ激励器设计 (3)4.4.1.1硬件设计 (4)4.4.1.2激励器软件设计 (5)125K通信链路物理层协议 (5)2.4G通信链路物理层协议 (6)4.4.2 电子标签线圈设计 (7)4.4.3 2.4G射频模块与READER之间的通信 (7)5结构设计方案 (7)6 关键技术情况及解决措施 (8)1概述125KHZ激励器是2.4G有源RFID随机跳频系统的重要组成部分，工作中心频率为125KHz，起唤醒电子标签和定位作用。
目前市面上激励器的激活距离一般为2到4米。
我们研制125KHz 低频激励器的目标是显著提高其激活距离。
2设计依据《125KHZ激励器规格书》，版本0.1《125KHZ鸽子踏板》成都RF通信有限公司，2010.06-2010.08《温度标签》成都RF通信有限公司，2010.06-ISO24730-23主要技术指标1）产品型号产品名称： RFC125K激励器产品型号： 125LF_EC012）系统性能和技术指标工作频率： 125KHz ±1KHz激活距离： 0~？m（待定）数据速率： 1600bps调制方式： OOK调制数据编码：曼彻斯特编码重量和尺寸：待定封装材料：待定通信接口： 2.4G无线通信接口（通信距离与标签一致）工作电源：待定发射功率：待定3）工作环境工作温度-20～+70℃存储温度-40～+85℃相对湿度90％（非冷凝）静电防护能力+/-5KVpeak4方案设计125KHZ激励器是2.4G有源RFID随机跳频系统的重要组成部分，起唤醒电子标签和定位作用，其工作中心频率为125KHZ，总体系统框图如下所示。
标准125kHz正弦波发生器的设计实现
标准125kHz正弦波发生器的设计实现姓名：刘星宇班级：20100434学号：20100434082013年4月12日摘要：在标准的RFID（无线射频识别卡）中，按频率可分为几个等级，其中125kHz 是一个比较常用的频率，由于制作方便、通信可靠，因此得到了广泛的应用，其中最重要的一部分就是产生一个125KHz的正弦波信号加载到调制线圈中，但是常规的方法产生正弦波造价较高。
本实验采用方案为：用石英晶体振荡器和计数器（CD4060）实现十六进制分频器，将2MHz分频为125kHz；再通过施密特触发器（CD4049）进行整波；利用电阻、电容和电感设计振荡频率为125kHz的RLC串联谐振电路；利用OTL 缓冲器提高电路的带负载能力；利用比较器（74LS85）改变矩形波形信号的占空比来实现正弦波幅度可控。
本方案可以实现一个精确地125KHz正弦波发生器，稳定度<0.5*10^-2,精度<0.5*10^-6，且幅值大于1V可调；而且成本较低。
一、设计选题及设计任务要求：1、设计题目：标准125kHZ 正弦波发生器的设计实现 2、任务与要求：实现一个精确的125kHz 正弦波发生器，稳定度<0.5*10^-2，精度<0.5*10^-6，且幅度大于1v 可调二、正文1、方案设计与论证① 号方案：基于89C51单片机的正弦波发生器② 号方案：基于CD4060和分频器电路的正弦波发生器2MHz 自激振荡器十六进制分频器RLC 串联电路OTL 缓冲器(1)(2)(3)(4)(5)正弦波正弦波正弦波产生频率为2MHz 的矩形波分频并实现占空比可调整形保留125KHz 正弦波提高带负载能力方案论证比较：方案一是利用89C51单片机编程实现125KHZ矩形波的输出，并利用单片机的外部中断来实现占空比可调，输出的矩形波经过整形后，送入RLC串联谐振电路产生125KHZ的正弦波，最后经过OTL功放电路提高负载能力。
【最新精选】激励器的基本原理及使用方法
激励器的基本原理及使用方法激励器的原理激励器又称听觉激励器（Aural Exciter）、声音激励器（Sound Exciter）。
它是在78 年代中期由美国Aphex Systems公司发明的新颖信号处理器。
激励器实质上是一个谐波产生器。
它是通过可变调谐方法，产生与输人的节目信号有的谐波（泛音），增强声音的细节和层次感，通过适当的调整可提高声音的清晰度、表现力和主体威。
图1-2-34是激励器的原。
方框图。
由图可见，输。
信号分成两路，一路未加修饰地输出，另一路经过高通滤波器滤去低频成分，然后送入谐波产生器。
谐波产生器是激励器的核心，用以产生与输入信号频率有关、而与信号电平幅度无关的谐波。
这路额外增加的谐波再与未加修饰的原信号混合而输出。
由于输出信号增加了高频谐波，而人耳对谐波尤为敏感，因此提高了声音的清晰度、透明度、现场感和表现响度，使声音更为优美动听。
所以，近年来在歌舞厅或家庭中使用激励器H益I一泛。
一个普通的业余歌手，在演唱时若能很好地使用混响效果并辅以声音激励器，只要有一定的演唱技巧，其音色可能达到与名歌星相比也毫不逊色的水平，这就是声音激励器近年来应用越来越广泛的原因。
下面是声音激励器的一些应用实例：图1-2-34激励器的原理方框图1.录音———使各种乐器的音色更加突出和清晰，歌词更易听清楚、更具真实感，声音更具穿透力。
在翻录磁带时使用激励器能使所翻录的磁带质量提高、接近甚至超过原版的磁带。
激励器在多轨录音中，可在前期录音和后期制作中使用。
它可以使各种乐器本身音色更加清晰、突出。
使打击乐器更具有力度感，使电贝斯更具有活跃的弹跳气氛，使钢琴更具有现场感，使合成器模拟的各种乐器音色更真实。
并且可以使很多属于弱声源的乐器如古琴、钢琴、高胡、竖笛等声音更具穿透力。
在制式录音中（指交响乐、管弦乐等传统录音方法），激励器可直接用在调音台后、录音机前，它可以使。
声道立体声节目的响度更为开放、空间更为广阔。
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RF COMMUNICATION (CD) CO.,LTD125KHZ激励器技术方案书目录目录 (1)1 概述 (1)2 设计依据 (1)3 主要技术指标 (1)4 方案设计 (2)4.1 设计指导思想 (2)4.2 设计原理框图 (2)4.3 工作流程 (3)4.4 各部分详细设计 (3)4.4.1 125KHZ激励器设计 (3)4.4.1.1硬件设计 (4)4.4.1.2激励器软件设计 (5)125K通信链路物理层协议 (5)2.4G通信链路物理层协议 (6)4.4.2 电子标签线圈设计 (7)4.4.3 2.4G射频模块与READER之间的通信 (7)5 结构设计方案 (8)6 关键技术情况及解决措施 (8)创建日期:2010-5-6 最终修改日期:2010-5-6作者：批准人：审阅人：版本号：02 页数：10该文档所有权归RF通信有限公司所有，未经允许，不得复制，传播RF COMMUNICATION (CD) CO.,LTD1概述125KHZ激励器是2.4G有源RFID随机跳频系统的重要组成部分，工作中心频率为125KHz，起唤醒电子标签和定位作用。
目前市面上激励器的激活距离一般为2到4米。
我们研制125KHz 低频激励器的目标是显著提高其激活距离。
2设计依据《125KHZ激励器规格书》，版本0.1《125KHZ鸽子踏板》成都RF通信有限公司，2010.06-2010.08《温度标签》成都RF通信有限公司，2010.06-ISO24730-23主要技术指标1）产品型号产品名称：RFC125K激励器产品型号：125LF_EC012）系统性能和技术指标工作频率：125KHz ±1KHz激活距离：0~？m（待定）数据速率：1600bps调制方式：OOK调制数据编码：曼彻斯特编码重量和尺寸：待定封装材料：待定通信接口： 2.4G无线通信接口（通信距离与标签一致）工作电源：待定发射功率：待定3）工作环境创建日期:2010-5-6 最终修改日期:2010-5-6作者：批准人：审阅人：版本号：02 页数：10该文档所有权归RF通信有限公司所有，未经允许，不得复制，传播RF COMMUNICATION (CD) CO.,LTD创建日期:2010-5-6 最终修改日期:2010-5-6作者： 批准人： 审阅人：版本号：02页数：10该文档所有权归RF 通信有限公司所有，未经允许，不得复制，传播工作温度 -20～+70℃ 存储温度 -40～+85℃ 相对湿度 90％ （非冷凝） 静电防护能力 +/-5KVpeak 4方案设计125KHZ 激励器是2.4G 有源RFID 随机跳频系统的重要组成部分，起唤醒电子标签和定位作用，其工作中心频率为125KHZ ，总体系统框图如下所示。
电子标签Reader 网络125K 激励器2.4G 通信链路125K 通信链路图1 总体系统框图4.1 设计指导思想1．低频激励器能够按照既定的通信协议与RFID Reader 网络通信，数据传输可靠。
2．低频激励器可以激活处于激活距离内的有源RFID 标签，并向其发送指令或数据。
3．低成本原则。
在满足系统要求的前提下，尽可能的节约成本。
4.2 设计原理框图系统原理框图如2所示，红色框内为125KHZ 激励器项目所涉及的部分，包括RF COMMUNICATION (CD) CO.,LTD创建日期:2010-5-6 最终修改日期:2010-5-6作者： 批准人： 审阅人：版本号：02页数：10该文档所有权归RF 通信有限公司所有，未经允许，不得复制，传播125KHZ 激励器设计、电子标签线圈设计和2.4G 射频模块与READER 之间的通信三部分。
单片机功放2.4G READER电源模块声音接口电路指示灯接口电路调谐电路标签2.4G 射频模块激励器线圈标签线圈nrf24LE1图2设计原理框图4.3 工作流程工作时，单片机将跳频表、激励器ID 等信息以OOK 调制方式调制在125KHZ 载波上形成激励信号，并不间断的向外发送，当有电子标签进入其激励区时即被唤醒。
当电子标签成功接收到激励信息后，电子标签由被动态变为主动态，同时将带有激励标识和激励器ID 信息发送给READER ，READER 再重新打包发送给上位机，上位机根据激励器 ID 和电子标签 ID 判断在某时某标签在某激励器所在位置。
当需要更新激励器中信息时，上位机将更新信息传给READER ，READER 再通过2.4G 射频模块发送到激励器的2.4G 射频模块，再刷新单片机中的FLASH 即达到修改目的。
4.4 各部分详细设计4.4.1 125KHZ 激励器设计RF COMMUNICATION (CD) CO.,LTD4.4.1.1硬件设计1. 控制部分选用nrf24LE1，带有51单片机和2.4G射频模块。
2.4G射频模块设计采用PDF推荐，同时参考电子标签设计。
2. 电源模块待定。
Nrf24LE1：3.3VIR21844：15VMC1596L（预留的检波芯片）：5V功放高端工作电压：待定（根据功放需要）3. 声音接口电路采用蜂鸣器，具体作用视情况而定，也可取消不用。
4.指示灯接口电路，用作上电指示、通信指示功能、报警功能等，具体作用根据实际情况而定。
5.谐振电路谐振电路采用LC串联谐振电路，谐振频率125KHZ，具体可参考125KHZ鸽子踏板谐振电路设计。
6.功放功率放大采用集成驱动芯片（IR21844）桥式驱动电路，如图3，当使能端EN有效时，输出端HO和LO的波形分别与PWM波形逻辑相同和相反，幅值放大到VCC。
当PWM 为高时，U1的HO输出为高，LO输出为低，U2的HO输出为低，LO输出为高，此时Q1和Q4导通，负载（谐振电路）上获得正半周信号。
同理，当PWM为低时得到Q2和Q3导通，负载（谐振电路）上获得负半周信号。
理想情况下，设MOS管的UCES＝0，则Uo的峰值为UCC，输出的最大功率为与分立元件组成的BTL桥式驱动相比，采用集成芯片桥式驱动可靠性更高，且输出的方波驱动谐振电路，没有谐次波干扰。
创建日期:2010-5-6 最终修改日期:2010-5-6作者：批准人：审阅人：版本号：02 页数：10该文档所有权归RF通信有限公司所有，未经允许，不得复制，传播4RF COMMUNICATION (CD) CO.,LTD创建日期:2010-5-6 最终修改日期:2010-5-6作者： 批准人： 审阅人：版本号：02页数：10该文档所有权归RF 通信有限公司所有，未经允许，不得复制，传播5 反相器PWMENENLO HOLOHO VCCVCCIR21844IR21844VSVSUCCQ3Q1Q4Q2U2U1图3 功放系统框图4.4.1.2激励器软件设计125K 通信链路物理层协议125K 通信链路主要用来激活标签，并设置标签参数，发送跳频表。
● 激励信号数据调制与编码激励器以OOK 调制模式向标签发送数据，数据编码采用曼彻斯特编码方式。
● 波形与数率数率接近1600bps ，波形如下图：图3 OOK 数据包格式● 激励信号格式 1．数据包前导RF COMMUNICATION (CD) CO.,LTD创建日期:2010-5-6 最终修改日期:2010-5-6作者： 批准人： 审阅人：版本号：02页数：10该文档所有权归RF 通信有限公司所有，未经允许，不得复制，传播数据包前导至少由8个1200us 周期的脉冲构成，如果有多个数据包发送，在数据包之间必须插入2个1200us 的隔离周期。
2．数据包结束每个数据包都以引导开始，数据包在XOR 后面必需发送连续1200us 的“off ”来表示数据包的结束。
● 激励数据包格式激励信息格式见表1所示：表1 125K 激励信息格式引导字节 EXCITER ID 参数表长 发送功率 空中数率 跳频表 XOR 0x962字节1字节4bits4bitsN 字节1字节发送功率编码：11 0dBm 10 -6dBm 01 -12dBm 00 -18dBm空中数率编码：00 250Kb 01 1Mb 10 2Mb2.4G 通信链路物理层协议2.4G 通信链路主要用于与Reader 网络通信。
可通过Reader 网络向激励器传递控制命令，达到修改激励器ID 、修改标签参数等目的。
为防止激励器信息被恶意修改，采用密码登陆模式。
● 应用指令集表2 应用指令集RF COMMUNICATION (CD) CO.,LTDCLA 命令类INS命令码命令名称描述0xD1 0xA0 修改激励器ID修改激励器ID0xD1 0xA1 读TAG应用参数表校准参数，过滤门限，报警参数带0xD1 0xA2 设置TAG应用参数表校准参数，过滤门限，报警参数带0xD1 0xA3 设置跳频表设置跳频表0xD1 0xA4 删除跳频表节点0xD1 0xA5添加跳频表节点0xD1 0xA6修改跳频表节点表3 命令格式表标识内容说明CLA D1H 应用命令类别INS 1字节命令代码LOG 2字节登陆密码P1 命令参数P2 命令参数Data4.4.2 电子标签线圈设计电子标签线圈用来感应激励器发出的125KHZ激励信号，其设计原理与激励器谐振电路相同。
电子标签将感应到的信号经检波后输入单片机处理，解调出所需信息，这样标签能检测到的信号强度、数据格式等都须与电子标签项目组协商。
另外，电子标签线圈的大小、形状、重量等受到电子标签的限制，必须满足电子标签的相关规格。
4.4.3 2.4G射频模块与READER之间的通信创建日期:2010-5-6 最终修改日期:2010-5-6作者：批准人：审阅人：版本号：02 页数：10该文档所有权归RF通信有限公司所有，未经允许，不得复制，传播RF COMMUNICATION (CD) CO.,LTD上位机对激励器的设置信息是通过READER无线传输到激励器的，在做好激励器射频模块的同时，也需要READER项目组做相关对应，这样应注意两个小组之间的沟通。
5 结构设计方案1．基板结构设计由于2.4G对基板材料的特殊要求以及现有组员对射频模块设计经验的缺乏，计划将基板分为两个模块，两模块之间通过排针插接。
射频模块：单片机+2.4G射频（可借鉴现有温度标签基板设计）；125KHZ模块：电源+功放+指示电路+调谐电路。
基板尺寸、定位孔（待定）2．外形设计（待定）6 关键技术情况及解决措施1．谐振电路设计。
2．功率放大电路的设计。
3．激励器与2.4G READER之间的射频通信。
4．标签线圈绕制。
7 研制成果形式和数量1．总体方案设计报告，电子版2．电路详细方案设计报告，电子版3．系统软件详细方案设计报告，电子版4．电路原理图，电子版5．PCB设计图，电子版6．软件源代码，电子版创建日期:2010-5-6 最终修改日期:2010-5-6作者：批准人：审阅人：版本号：02 页数：10该文档所有权归RF通信有限公司所有，未经允许，不得复制，传播RF COMMUNICATION (CD) CO.,LTD 8．调试说明，电子版9．结构设计图纸，全套，电子版10．原理样机：2台。