集成温度传感器的有源电子标签设计

集成温度传感器的有源电子标签设计

集成温度传感器的有源电子标签设计

张欣露，吴勇，任健，刘智键

（中国矿业大学（北京）机电学院，北京１０００８３）

摘

要：针对矿井下环境温度在线检测的要求，设计了一种集成了有源ＲＦＩＤ射频识别芯片与温

度传感器的在线温度检测装置．简要论述了该有源电子标签的硬件结构和软件设计。该装置能够定时采集并无线传输井下工作面的温度值。测试结果表明，该装置携带方便、工作稳定可靠。

关键词：ＲＦＩＤ；温度传感器；ＤＳｌ８８２０；无线传输

中图分类号：ＴＮ９８

文献标识码：Ａ

Ｄｅｓｉｇｎｏｆａｃｔｉｖｅ

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Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ

Ｍｉｎｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ）

ｄｅｃｔｅｃｔｉｏｎｄｅｖｉｃｅ

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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＲＦＩＤ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｅｎｓｏｒ；ＤＳｌ８８２０；ｗｉｒｅｌｅｓｓｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ

射频识别ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ

Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ

Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）技术

１系统的硬件结构及工作过程

在硬件结构上，集成温度传感器的有源电子标签主要由无线射频模块、天线、微控制器（ＭＣＵ）、传感器、电源模块组成。其硬件结构图如图ｌ所示。

是近年来开始兴起并逐渐走向成熟的一种自动识别技术。该技术以非接触式、存储容量大、识别速度快、距离远、可多卡识别等优点而得到了越来越广泛的应用【１１。随着ＲＦＩＤ技术成熟与ＲＦＩＤ标签成本的下降。逐步呈现一些具有实际应用价值的发展趋势．其中之一是ＲＦＩＤ与温度传感器相结合１２１。目前在矿井生产安全监测监控系统中，普遍是用电缆线传输采集到的温度值，而电缆线很容易被拉脱、拉断、擦破，从而引起电火花触发瓦斯而引发矿难。把温度传感器与ＲＦＩＤ技术结合起来，不仅可以进行自动识别，而且可以形成一种串行数据采集无线传输的方式，使得整个检测装置体积很小．并且省去了大量的布线工作。该装置可以安装在矿工的头盔上。利于实时监测，减少了实际测温中的干扰，使其可靠性及精度有了很大的提高１３１。

本文从硬件结构和软件结构两方面阐述了集成温度传感器有源电子标签的研发设计，该有源电子标签通过调试，能够稳定可靠地检测到温度值，并且进行无线通信。

图ｌ有源电子标签硬件组成

当电子标签上电后，首先对无线射频模块及传感器进行初始化，完成射频芯片中的射频收发器的收发地址、收发频率、发射功率、无线传输速率、无线收发模式以及ＣＲＣ校验的长度和有效数据长度等信息的设置。然后微控制器把传感器定时采集到的数据通过通信接

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