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专利号: 2019105464556
申请人: 电子科技大学中山学院
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-06-25
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种智能可计算射频识别标签,其特征在于,包括能量收集模块(1)、MCU模块(3)、读写模块(2)和传感器模块(4);

能量收集模块(1)与MCU模块(3)能量传递连接,用于对在无线空间中收集的微量电磁能量进行管理和传输给MCU模块(3);

MCU模块(3)与读写模块(2)信号传递连接,用于接收读写模块(2)在无线空间中收集的有效电磁信息;

MCU模块(3)与传感器模块(4)信号连接,用于与传感器模块(4)之间进行信息双向传输,并执行及控制向传感器模块(4)进行供电和断电动作;其中,传感器模块(4)用于获取环境中的模拟量信息;

能量收集模块(1)包括螺旋天线、能量收集电路和能量管理电路;能量管理电路由稳压电路和电压检测电路构成;螺旋天线与能量收集电路电性连接,能量收集电路与能量管理电性连接,能量管理电路与MCU模块(3)能量传递连接;

能量收集电路包括:稳压电阻R4、电容C24、电容C25、电容C26、电容C27、电容C28、电容C29、电容C30、电容C31、电容C32、电容C33、电容C34、稳压二极管D13、稳压二极管D14、稳压二极管D15、稳压二极管D16、稳压二极管D17、稳压二极管D18、稳压二极管D19、稳压二极管D20、稳压二极管D21、稳压二极管D22和稳压二极管D23;

其中,电容C24一端接地,另一端与稳压电阻R4通过节点连接到螺旋天线;稳压电阻R4连接到电容C25、电容C26、电容C27、电容C28、电容C29;稳压二极管D13正向导通端连接到地端,其反向截止端通过节点连接到电容C25和稳压二极管D14正向导通端;稳压二极管D14正向导通端连接到电容C25和稳压二极管D13反向截止端,其反向截止端通过节点连接到电容C30和稳压二极管D15正向导通端;稳压二极管D15正向导通端连接到电容C30和稳压二极管D14反向截止端,其反向截止端通过节点连接到电容C26和稳压二极管D16正向导通端;稳压二极管D16正向导通端连接到电容C26和稳压二极管D15反向截止端,其反向截止端通过节点连接到电容C31和稳压二极管D17正向导通端;稳压二极管D17正向导通端连接到电容C31和稳压二极管D16反向截止端,其反向截止端通过节点连接到电容C27和稳压二极管D18正向导通端;稳压二极管D18正向导通端连接到电容C27和稳压二极管D17反向截止端,其反向截止端通过节点连接到电容C32和稳压二极管D19正向导通端;稳压二极管D19正向导通端连接到电容C32和稳压二极管D18反向截止端,其反向截止端通过节点连接到电容C28和稳压二极管D20正向导通端;稳压二极管D20正向导通端连接到电容C28和稳压二极管D19反向截止端,其反向截止端通过节点连接到电容C33和稳压二极管D21正向导通端;稳压二极管D21正向导通端连接到电容C33和稳压二极管D20反向截止端,其反向截止端通过节点连接到电容C29和稳压二极管D22正向导通端;稳压二极管D22正向导通端连接到电容C29和稳压二极管D21反向截止端,其反向截止端连接到稳压二极管D23正向导通端;电容C30、电容C31、电容C32、电容C33通过节点连接到地端;稳压二极管D23正向导通端连接到稳压二极管D22反向截止端,其反向截止端通过节点连接到一电容C34和电压检测电路;一电容C34一端接地,另一端连接到稳压二极管D23反向截止端;

能量管理电路包括:S-1000C20-N4T1芯片和NLSV1T244芯片;其中,S-1000C20-N4T1芯片第一引脚U91连接到能量收集电路,第二引脚U92连接到能量收集电路和NLSV1T244芯片的第五引脚U81处,第三引脚U93连接到地端,第四引脚U94连接到NLSV1T244芯片第六引脚U82上;NLSV1T244芯片的第七引脚U83接地端,第八引脚U84接电源端,第九引脚U85连接到MCU模块(3),第十引脚U86接地端;

S-1000C20-N4T1芯片第四引脚U94处是S-1000C20-N4T1芯片的电压信号输出端,可输出高或低电平到NLSV1T244芯片第六引脚U82处,NLSV1T244芯片第六引脚U82处是电压信号接收端,能输入来自S-1000C20-N4T1芯片的高或低电平信号;NLSV1T244芯片第九引脚U85处是NLSV1T244芯片的电压信号输出端,用于输出高电平或低电平到MCU模块(3)处;

输出高电平状态下,MCU模块(3)进入工作状态,输出低电平状态下,MCU模块处于休眠状态。

2.根据权利要求1所述的智能可计算射频识别标签,其特征在于,MCU模块(3)为基于stm32wb55微处理器的基带芯片。

3.根据权利要求1所述的智能可计算射频识别标签,其特征在于,读写模块(2)包括阻抗匹配电路模块、解调模块、调制模块和偶极天线;阻抗匹配电路模块连接解调模块,解调模块连接MCU模块(3);调制电路连接分别连接偶极天线和MCU模块(3);偶极天线还连接阻抗匹配电路模块。

4.根据权利要求1所述的智能可计算射频识别标签,其特征在于,传感器模块(4)由超低低功耗传感器ADXL362构成,并设置一个或多个。

5.根据权利要求3所述的智能可计算射频识别标签,其特征在于,读写模块(2)中,解调模块包括HSMS-285X二极管、NLSV1T244比较器和开关三极管,用于包络检波和模数转换,通过反向散射的方式向阅读器传输信息;联通状态下,用于将天线将散射大部分到达的射频信号,发送一位“1”到阅读器;断开状态下,阅读器接收不到射频信号,则收到一位“0”。

6.根据权利要求1所述的智能可计算射频识别标签,其特征在于,传感器模块(4)通过其SPI接口与MCU模块(3)连接。