ENC28J60和AS3990的网络UHF读写器设计

在物联网领域，UHF射频识别技术（RFID）已经成为重要的研究方向，因为它在阅读距离、速度以及并发处理标签的能力上表现出色。在这样的背景下，本文介绍了如何基于ENC28J60以太网网卡芯片和AS3990超高频射频识别芯片，设计并实现了一款网络UHF读写器，其能够实现远程实时交互功能。下面是该设计方案中涉及的一些主要知识点： 1. UHF射频识别技术（RFID）: UHF RFID是一种无线通信技术，它允许标签和读写器之间的非接触式数据传输。在UHF频段，读写器可以实现较远的读取距离和较高的数据传输速率。 2. 以太网控制器ENC28J60: ENC28J60是一款由Microchip公司生产的以太网控制器，它集成了物理层（PHY）和媒体访问控制器（MAC），支持10Mbps的以太网通信。这款芯片通过SPI接口与主控制器连接，提供一种简单而有效的方式将嵌入式设备连接到网络。 3. 超高频射频识别芯片AS3990: AS3990是Microsystems公司生产的一款专用射频芯片，专为UHF RFID读写器设计。它符合ISO18000-6C标准（即EPC GEN2标准），内部集成了接收电路、发送电路、协议转换单元和控制接口等，能够处理与电子标签的交互。 4. LPC2138微控制器: LPC2138是由NXP公司开发的一款基于ARM7TDMI-S内核的32位微控制器。它具有内置的32KB SRAM和512KB Flash存储器，丰富的外设接口和电源管理功能，使其适用于读写器的设计。 5. μC/OSII实时操作系统移植: μC/OSII是一款可裁剪的实时操作系统。在LPC2138上的移植涉及基本配置、中断管理、任务创建和调度等，为运行LwIP协议栈和上层应用程序提供了基础。 6. LwIP协议栈: LwIP是一个开源的TCP/IP协议栈，被广泛用于嵌入式系统中。它支持多种核心功能如IP、TCP和UDP，并可以在资源有限的微控制器上运行。 7. 硬件设计和接口电路: 硬件设计包括主控制器LPC2138、射频芯片AS3990、以太网芯片ENC28J60以及电源管理模块的设计。射频芯片接口电路的设计考虑了与控制器的连接方式，以及为了提高性能所采用的外部组件（如压控振荡器VCO和功率放大器PA）。以太网芯片接口电路的设计主要涉及与控制器的SPI通信，以及网络物理接口的设计。 8. 软件设计: 软件设计包括μC/OSII操作系统移植、LwIP协议栈移植、网卡驱动程序开发以及上层应用程序的编写。这四个部分共同构成软件设计方案，提供了网络读写器的操作和远程数据交互功能。 9. 远程实时交互功能: 设计的UHF网络读写器实现了与后端系统的远程数据通信，这包括远程获取数据和参数配置功能。这种实时交互功能对于物流、库存管理和资产追踪等应用场景尤其重要。 通过该设计，可以看出结合了以太网技术和RFID技术的UHF读写器在物联网中的强大应用前景，特别是在需要远程识别和信息获取的场合。通过软硬件的协同设计，该读写器不仅提高了操作的便捷性和效率，还扩大了其在各行业的应用范围。