RFID技术中的基于电子纸技术的无线电子标签研究技术中的基于电子纸技术的无线电子标签研究
1引言 射频技术已获得广泛应用,尤其是在各行各业的治理中,如:银行的电子钱包、商业会员卡、公交
卡、医疗保险卡、食堂售饭卡、门禁考勤卡、身份证卡等,随着管理的计算机化,基于射频技术的应用将越来
越广,无线电子标签就是基于射频技术产生的。具有显示功能,可通过计算机进行集中管理。电子纸(ePaper)是
新一代的显示装置,其特点是对比度超高,超低功耗.只有刷新屏幕时才用电,断电保持显示,超薄,最薄可
做到0.1mm,柔韧性良好,可任意弯曲折叠.基于电子纸以上特性.这里采用电子纸这一新型显示元件设计一
种无线电子标签。 2无线电子标签的工作原理 无线电子标签又名智能标签(Tag或SmartL
1引言引言
射频技术已获得广泛应用,尤其是在各行各业的治理中,如:银行的电子钱包、商业会员卡、公交卡、医疗保险卡、食堂
售饭卡、门禁考勤卡、身份证卡等,随着管理的计算机化,基于射频技术的应用将越来越广,无线电子标签就是基于射频技术
产生的。具有显示功能,可通过计算机进行集中管理。电子纸(ePaper)是新一代的显示装置,其特点是对比度超高,超低功
耗.只有刷新屏幕时才用电,断电保持显示,超薄,最薄可做到0.1mm,柔韧性良好,可任意弯曲折叠.基于电子纸以上特
性.这里采用电子纸这一新型显示元件设计一种无线电子标签。
2无线电子标签的工作原理无线电子标签的工作原理
无线电子标签又名智能标签(Tag或SmartLabe1),其核心是采用射频识别RFID(RadioFrequencyIdentification)技术的,具
有一定存储容量的器件。射频识别RFID是一种非接触式的自动识别技术.它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数
据,无须人工干预.可工作于各种恶劣环境。无线电子标签由IC器件、感应天线、通信接口以及显示模块组成。无线电子标签
的读写过程:读写设备(基站)通过天线定时向四周环境辐射电磁波,然后进入接收状态,等待电子标签(应答器)应答。由于
RFID自身不含电源,因此RFID进入电磁场时,首先通过自带的天线耦合读写器发射电磁波,将其整流滤波.对内部的一个电
容充电。当电容电压上升到特定值时.无线电子标签已具备足够能量,此时电子标签启动。控制器件与电子纸显示模块通信,
将一些数据发送到电子显示模块中,并返回信号给读写器。
无线电子标签IC依据ISO/IECl5693使用13.56MHz频率。无线标签上除IC外还有RF电路和电子纸用的驱动电路、内存
和升压电路等。ISO/IEC15693是通过电磁感应获得电压的通信方式这里所开发的元件的电压为+3V,由于驱动电子显示元件
需+15V.因此使用升压电路,并采用独立电源为电子纸驱动模块供电。系统硬件框图如图1所示。
3电子纸显示模块电子纸显示模块
电子纸是在两层透明软片问夹放带静电的有色小球.两种颜色颗粒、各带正负不同电荷。胶片外面加以正负电极,因为同
性排斥、异性相吸原理,小球位置移动,从而点亮某段。电子纸真值表与静态显示液晶模块相类似分为SEG段和TopPlane
段.当SEG段和TopPlane段存在电势差时,电子纸中的电子墨水就会移动,相应段就会点亮或熄灭。
电子纸需要专门的驱动器才能驱动显示,这里电子纸驱动器件采用EPSON公司生产的slc05112.slc05112内置接口电路
和驱动电子纸模块,3V供电,便于与MCU通信。电子纸驱动模块分别与MCU的I/O端口相连接.通过I/O端口模仿电子纸驱
动模块时序图。主控制器可以通过软件实现电子纸驱动模块的初始化启动、刷新显示和关断。图2为电子纸驱动接口设计电路
连接。
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