基于嵌入式系统的RFID手持机系统设计
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2020-10-21
05:52:31
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基于嵌入式系统的基于嵌入式系统的RFID手持机系统设计手持机系统设计
摘要：RFID手持设备对电源的效率、使用寿命、可靠性、体积、成本等方面有较高的要求。因此，设计一个稳
定性好、...
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RFID 手持机在交通运输、门禁、物流、考勤、货物管理、身份识别等方面有着十分广泛的应用。RFID 手持设备对电源
的效率、使用寿命、可靠性、体积、成本等方面有较高的要求。因此，设计一个稳定性好、效率高、杂散小的电源对于
RFID 手持机有着十分重要的意义。
1 RFID 手持机硬件结构
在基于嵌入式系统的RFID 手持机系统设计中，以微处理器LPC2142 为主控制器，根据系统的需求外扩了SRAM、
Flash、SD 卡、键盘、LCD 显示、声响提示进行数据处理、数据存储、人机交互以及出错报警提示，通过USB 接口可以与主
机进行数据通信，背光模块可以为LCD 和键盘提供背光，电压检测模块通过核心处理器的A/D 转换器进行电池电压的检测，
从而间接检测出电池的剩余电量，RF 模块能够进行读写器与标签之间射频信号的收发，通过JTAG 接口可以进行程序的调试
与下载。电源部分可以为系统中需要电源的各个模块提供电源，这是本文设计的重点内容。系统硬件结构框图如图1 所示。
2 需求电源的指标
经设计并计算，该系统需要两种电压的电源，一路是3. 3 V 的，为键盘、LCD 复位电路、所外扩的存储器、RF 模块供
电； 另一路是5 V 的，为系统的声响提示电路以及键盘和LCD 的背光电路提供电源。为方便携带，系统采用电池供电，欲达
到性能指标如下：
（ 1） 电源转化效率≥80 %;
（ 2） 输出电流要求： 3. 3 V 输出电流500 mA; 5 V输出电流300 mA;
（ 3） 两路电源电压的波动均控制在± 5 %以内；
（ 4） 可以通过USB 输入对电池进行充电。
3 各种电源芯片的特点及选型注意事项
3. 1 各种电源芯片
3. 2 选型注意事项
首先，必须要正确选择电源芯片类型。要明确输入电压和所需要的输出电压，进而确定是升压、降压还是升/降压。特别
要注意的是，普通线性稳压器、LDO和Buck（ 或Step-down） 型DC-DC 只能降压，不能升压，Boost（ 或Step-up） 型DC-
DC 只能升压不能降压。
强调这一点的原因是，一些芯片（ LDO 或者降压型DC-DC） 的手册给出的输入电压范围和输出电压范围都很宽，很容
易误导没有经验的设计者。手册中的输出电压范围，很多都是针对给出的输入电压范围的，对于特定的输入电压，在很多情况
下，实际的输出是达不到给出的输出电压的。这一点十分关键，决定系统设计的成败，应引起高度重视。
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