浅议基于RFID的嵌入式生产数据采集终端硬件设计
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[摘要]随着科技技术、信息技术的不断突破与发展，企业之间的竞争也日趋激烈和多样化。要想让自己的企业经营的经济效益越来越好，企业的业务不断拓展拓强，取得更好的竞争优势和地位，那么生产、信息、科技的先进是非常重要的一个因素，包括数据信息的收集、分析与集成。将rfid技术同ARM技术以及Internet技术三种相结合应用到工业过程的数据采集各个领域，则会有效的攻克以上出现的种种问题，将取到非常好的效果。
中图分类号：TP39
文献标识码：A
文章编号：1006-0278（2013）04-162-01
在20世纪90年代的时候，RFID技术就开始兴起，它是一种能自动反应和识别的高科技技术。将RFID这种识别技术应用于MES中的数据库进行实时采集，能高效率的解决制造业、建筑工程、食品安全、信息管理等信息化工程中出现的一系列问题，提供非常可靠的数据采集。企业的发展，包括产品质量的跟踪和追溯能够有效的进行也为产品的生产能够得到精确的、及时的实时指导，按照样质量标准要求提供切实的保证。由于RFID技术的成本近年来有一些下降和它的标准化的实施，它已在企业信息化中得到广泛的推广与应用。而这个趋势也将会呈现一个较快的增长速度。
一、数据采集终端硬件主体设计
（一）电源电路
LPC2210的CPU运营操作时，它工作下一般电压是1.8伏特，I或O操作典型电压为3.3伏特，它并不具备使用芯片的A或D功能所以不能识别数字电源和模拟电源的差异。设计电源电路时，要充分考虑到多种电源的使用，制作出更多功能的电路线。
（二）系统时钟电路
LPC2210ARM7微控器的有效运行，可以采用外部晶振或外部时钟源的电路，内部PLL电路则可调整系统时钟，从而达到更高更快速的运行速度，它的最大上限可以达到60兆赫兹。系统外部使用11.0592兆赫兹晶振，使得串口的波特率更精准，与此同时还能够支持芯片内部的PLL功能。
（三）复位电路的建立
选择复位电路的复位芯片级复位门槛是至关重要的，一般情况下会优先考虑使用微控器的I或O口的供电范围。LPC200系列的供电电压一般是在3.0至3.6伏特这个范围之间，因此我们会选择它的复位门槛为2.93伏特的电压，也就是说当且仅当电源的电压少于2.93伏特时才会产生复位信号。综合以上各种情况和原因，包括电路的要求是手动复位，我们在设计复位电路时会要使用到专用的微处理器监控电源芯片SP708S，从而提高系统的安全性和稳定性。
（四）存储器电路的设计
因为LPC2210的内部存储并没有设计片内FLASH，则我们只能使用外界的FLASH来保存用户的最终程序。我们在进行电路设计的时候充分扩展了4MbitSRAM（IS61LV 25616）和16MbitFLASH（SST39VF160）。为了能让代码的固化应用及程序的调试得到更好的应用，我们还使用了Bank0和Bank1的地址空间，他们通过JP701跳线将CSO和CS1分别分配给SRAM或FLASH。
二、数据采集终端的设计
（一）实现人和机的交互界面
人和机的交互界面主要包括两个部分的设计，即LCD显示和键盘输入。
1 图形液晶模块接口的电路设计
这个终端设计的是点阵图形液晶模块接口电路，则可以直接接连SMG240128A接口连接点阵图形液晶模块或其他兼容模块连接使用。SMG 240128A点阵图形液晶模块内嵌控制器为TOSHIBA公司的T6963C，外部显示存储器为32KB。通过输入指令码，我们可以实现点阵图形液晶模块的英文和汉字同时显示出来。
2 键盘输入电路设计
键盘这一硬件是非常关键的一个设施，在嵌入式应用系统中尤其凸显了它的重要功能。它可以向计算机输入数据，传送命令和输出数据等，是人和机有机结合的重要手段。我们采用4行8列的32键行列式键盘。它的扫描方式主要有两种，及查询方式和中断方式。这种中断方式既会占用CPU的外部中断资源，而且在很大程度上可能会对比较重要的一些中断程序进行干扰，考虑到这些，我们在进行设计电路的时候，将会采用查询方式，即在程序中对应I或O的状态进行查询。
3 应用太网接口电路
RTL8019AS是一款高端集成的10Mbps嵌入式全双共一台网控制器，它的优点是支持微软即查即用，兼容NE2K，而且还可以支持3种节电模式。
LPC2210与RTL8019AS构成是以太网接口的，并且LPC2210是总线开发的，所以电路设计为16位总线方式对RTL8019AS进行访问，即数据总线DO到D15与RTL8019AS芯片连接。
三、结论
在我国制造业信息化、现代化和科技化的进程中，全球信息化的发展是一个重大的推动动力，它承担着第一生产线上的数据采集，它的终端采集扮演着不可缺少的角色。文章针对现有的的生产数据采集终端存在的一些不足之处，提出并建构了一种主要运用RFID技术、ARM技术及Internet技术三者相结合的数据采集终端。详细介绍了RFID技术的一些电路设计，他们所存在的优点和功能。另外，还介绍了数据采集终端的设计，它的功能和使用范围等等。综合以上的研究，为以后的技术研发更为完善和先进，我们还可以探讨并做进一步研究，比如说射频识别模块是数据采集终端实现多功能化，采用多种接口，在体积上还可以将其进一步小型化。