摘 要：在寵物管理系統(tǒng)中RFID讀卡器是用來讀取動物標簽信息的，并將信息傳輸給上位機。RFID讀卡器系統(tǒng)主要是由EM4095基站芯片和ATmega88單片機構(gòu)成的，EM4095基站芯片發(fā)射載波并接收、解調(diào)標簽返回的數(shù)據(jù)波形。根據(jù)ATmega88單片機具有的捕獲功能，提出一種結(jié)合ISO11784/11785協(xié)議進行Biphase軟件解碼的方法，獲得標簽的數(shù)據(jù)信息。讀卡器結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定，有很好的通用性。

關鍵詞：RFID；EM4095；讀卡器；ISO11784/11785協(xié)議；Biphase解碼

Design of the RFID Reader in Pet Management System

CHEN Wenhao，HU Yisheng，HANG Guanglu

(Information Engineering College，Dalian Martime University，Dalian，116026，China

Abstract：In the pet management system，the RFID card-reader is used to acquire the information of animal label and deliver the information to the computer.The RFID card-reader is mainly constituted by ATmega88 and EM4095.EM4095 can emit RF carrier and receive，demodulate the data wave of the card.A new way of software realization of Biphase decoding would come true by using of the capture function of ATmega88 according to the ISO11784/11785 protocol，and the data information of the card would be acquired.The structure of the card-reader is simple，and it works stably，so the card-reader can be used in many places.

eywords：RFID;EM4095;card reader;ISO11784/11785 protocol;Biphase decoding

1 引 言

射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Identification，RFID是利用無線電波對記錄媒體進行讀寫。射頻識別的距離可達幾十厘米至幾米。根據(jù)讀寫的方式，可以輸入數(shù)千字節(jié)的信息，同時，還具有極高的保密性。RFID系統(tǒng)的卡片與讀寫器之間，無需物理接觸即可完成識別，因此，可實現(xiàn)多目標識別和運動目標識別。低頻系統(tǒng)有讀寫短距離、成本低的特點，主要有125 kHz和134.2 kHz兩種頻率，可用于門禁控制、校園卡、動物監(jiān)管、貨物跟蹤等。本文設計的讀卡器屬于低頻系統(tǒng)，使用EM4095構(gòu)成讀寫電路，利用單片機完成Biphase解碼，在寵物管理系統(tǒng)中用來對動物標簽進行識別。

2 工作原理及電路設計

2.1 工作原理

讀卡器采用射頻讀寫芯片EM4095。EM4095的工作模式是由引腳SHD和MOD的邏輯電平來控制。當SHD引腳為高電平時，EM4095處于休眠模式。芯片上電時SHD引腳必須為高電平，以便芯片初始化。SHD為低電平時，電路發(fā)射射頻載波，開始解調(diào)天線接收到的AM信號，解調(diào)的數(shù)字信號通過DEMOD_OUT引腳送到微控制器，以便進行解碼和處理。MOD引腳為高電平時電路處于三態(tài)，MOD接地使芯片進入只讀狀態(tài)。

EM4095內(nèi)部集成了鎖相環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可自適應調(diào)整天線諧振頻率，發(fā)射100～150 kHz的載波，完成讀取射頻卡信息的工作。射頻卡本身不帶電源，是通過負載調(diào)制的方式耦合到應用終端的天線上，需要從EM4095發(fā)送的射頻信號中提取能量，所以在讀取射頻卡數(shù)據(jù)時，EM4095要連續(xù)發(fā)射射頻載波信號。射頻卡內(nèi)有一個LC串聯(lián)諧振電路，其諧振頻率與射頻載波頻率一致，在電磁波的激勵下，LC諧振電路產(chǎn)生共振，從而產(chǎn)生感應電勢，當電量累積到一定數(shù)量時，就可以作為電源為電路提供工作電壓，將卡內(nèi)信息發(fā)送出去。EM4095通過天線接收射頻卡發(fā)回的信號，并對接收的信號解調(diào)，從而得到射頻卡中的信息。然后把信息發(fā)送給單片機，由單片機按照射頻卡的無線通信協(xié)議對數(shù)據(jù)解碼、保存或者通過串口傳給上位機進行處理。