[发明专利]一种防拆卸有源电子标签

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有防拆卸功能的低功耗有源电子标签。

背景技术

在2.45G无线通信中，目前可以采用的成熟且有统一协议标准的应用领域有ZigBee、蓝牙等。但也有采用封闭协议通信的2.45G无线技术，如无线鼠标、2.45G有源RFID读写器等。它们大多使用Nordic Semiconductor公司的nRF24L01芯片，各个厂家可以根据自己的需求制定自己的通信协议。虽然蓝牙、ZigBee都是标准协议，但它们协议复杂、开发难度大，而非标准无线射频协议具有低功耗、低成本、易开发等优点。

基于nRF24L01的有源电子标签在物体识别、数据采集等领域中有着广泛的应用前景。但有些场合要求电子标签不能随意拆卸，一旦拆卸必须通知管理人员。在这种场合，标签发送的正常数据包与异常数据包在传输过程中要有不同的竞争级别；合法人员和非法人员对标签操作时的报警机制要有所不同。

发明内容

一种防拆卸有源电子标签，其特征在于：由电源、主控模块、射频模块和防拆开关4部分组成，其中主控模块连接射频模块以及防拆开关，电源分别给主控模块与射频模块供电。

优选地，所述主控模块采用芯片的型号为MSP430F212。

优选地，所述射频模块由nRF24L0l、天线、晶体振荡器组成。

本发明签采用nRF24L01作为射频芯片，通过一个开关实现电子标签的防拆卸功能。为携带异常状态的数据包分配单独的数据通道，使得标签与物体分离时能够快速通知监测人员。在强行拆除标签时，读卡器采用记录标签异常状态的次数来区别对待非法人员和合法人员。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

一种防拆卸有源电子标签，其特征在于：由电源、主控模块、射频模块和防拆开关4部分组成，其中主控模块连接射频模块以及防拆开关，电源分别给主控模块与射频模块供电。所述主控模块采用芯片的型号为MSP430F212。所述射频模块由nRF24L0l、天线、晶体振荡器组成。

本文采用nRF24L01作为射频芯片，该芯片内置频率发生器、功率放大器、调制器和解调器等功能模块，可使电路设计简单。同时，nRF24L01具有极低的电流消耗，芯片工作在接收模式时的电流仅为12.3mA，0 dBm功率发射为11.3mA，掉电模式仅为900 mA。

nRF24L01芯片与主控芯片采用SPI串行接口进行通信。主控制芯片可以使用GPIO模拟SPI接口工作时序或者SPI控制器两种方式来控制射频芯片。GPl0模拟SPI接口的方式会导致比较多的时间耗费在模拟SPI接口的时序上，访问效率比较低。但本文电子标签功能单一，发送信息间隔比较长，这种工作方式可以满足实际的应用。因此，选择价格相对低且不带SPI控制器的MSP430F2121单片机作为主控芯片。该芯片内带Flash存储功能，工作电压在1．8 V～3．6 V之间。实时运行模式下，若工作频率为l MHz，电压为2．2 V，则芯片的工作电流为250斗A；而在待机模式的电流只有0．7mA。

当开关与物体固定时，开关处于按下状态，此时开关接地，从而MSP430F2121的P2.2管脚输人为低电平；当开关与物体分离时，开关弹起，P2.2输入为高电平。因此，在开关弹开时刻，P2．2管脚会有一个由低电平到高电平的上升沿。当MSP430F2121检测到这个变化时，则进行中断处理。MSP430F212l的其他引脚主要用于与JTAG下载器进行调试。

本文射频模块电路主要由nRF24L0l、天线、晶振电路组成。MSP430F212采用GPl0模拟SPI接口的方式与nRF24L0l通信。