CN205176901U - 一种电子标签读写设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电子标签读写设备，包括：电源控制模块、通信模块和电子标签读写模块；所述电源控制模块，用于为所述通信模块和所述电子标签读写模块供电；所述电子标签读写模块，用于通过所述通信模块接收读取指令，基于所述读取指令触发电子标签读取数据，并通过所述通信模块发送所述电子标签读取的数据，以及用于通过所述通信模块接收写入指令，基于所述写入指令触发电子标签写入数据，并通过所述通信模块反馈写入结果，从而实现对电子标签中数据的读取和写入。

Description

一种电子标签读写设备

技术领域

本实用新型属于电子标签技术领域，更具体的说，尤其涉及一种电子标签读写设备。

背景技术

LEU(LinesideElectronicUnit，轨旁电子单元)是一种连续向有源应答器发送报文数据，并通过有源应答器向车载设备发送报文数据，以实现向车载设备发送可变信息的数据传输设备，其在现场应用时，LEU内会预先写入报文数据，根据计算机联锁设备的输入信号输出对应的报文数据至有源应答器，目前一台LEU可以同时向4台有源应答器发送不同的报文数据。

特别的，在特殊应用情况下，LEU上还需要安装电子标签，电子标签内根据LEU内的报文数据写入相应的64位2进制数据，而LEU工作时会首先读取电子标签内的数据，如果读取到的数据与LEU内预先写入的报文数据不匹配，那么LEU将无法正常工作，因此电子标签内数据的写入及读取验证是LEU在现场能否正常应用的关键因素。

目前与LEU相关的读写设备只能够对应答器、LEU内的报文数据进行写入及读取，而无法对电子标签的数据进行写入和读取，因此急需一种对LEU上的电子标签进行数据写入与读取的电子标签读写设备。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种电子标签读写设备，用于对LEU上的电子标签进行数据的写入与读取。技术方案如下：

本实用新型提供一种电子标签读写设备，包括：电源控制模块、通信模块和电子标签读写模块；

所述电源控制模块，用于为所述通信模块和所述电子标签读写模块供电；

所述电子标签读写模块，用于通过所述通信模块接收读取指令，基于所述读取指令触发电子标签读取数据，并通过所述通信模块发送所述电子标签读取的数据，以及用于通过所述通信模块接收写入指令，基于所述写入指令触发电子标签写入数据，并通过所述通信模块反馈写入结果。

优选地，所述电子标签读写模块，包括：电压生成电路、控制芯片和单总线驱动电路；

所述电压生成电路，与所述单总线驱动电路相连，用于将所述电源控制模块输出的电压维持在所述单总线驱动电路需求的电压范围内；

所述单总线驱动电路，用于在接收到读取指令后，生成单总线上传输的读取时序波形，以触发所述电子标签读取数据，并通过所述单总线接收所述电子标签读取的数据，以及用于在接收到写入指令后，生成单总线上传输的写入时序波形，以触发所述电子标签写入数据，并通过所述单总线接收所述电子标签的写入结果；

所述控制芯片，用于通过所述通信模块接收所述读取指令，将所述读取指令发送至所述单总线驱动电路，并接收所述单总线驱动电路发送的电子标签读取的数据，以及用于通过所述通信模块接收所述写入指令，将所述写入指令发送至所述单总线驱动电路，并接收所述单总线驱动电路发送的所述写入结果。

优选地，所述单总线驱动电路为DS2480B芯片。

优选地，所述控制芯片为现场可编程门阵列芯片。

优选地，所述通信模块为蓝牙通信模块。

优选地，所述蓝牙通信模块通过串口与控制芯片通信。

优选地，所述设备还包括数字信号处理芯片，且所述数字信号处理芯片中具有一串口；

所述蓝牙通信模块通过所述数字信号处理芯片与所述控制芯片通信。

优选地，所述电源控制模块包括：电源控制芯片、充电适配器输入接口和锂电池输入接口；

所述电源控制芯片，在检测到所述充电适配器输入接口有输入电压且输入电压满足要求时，控制采用所述充电适配器输入接口的输入电压来供电，并通过所述锂电池输入接口为锂电池充电，以及用于在检测到所述充电适配器输入接口无输入电压或者所述充电适配器输入接口的输入电压不满足要求时，控制采用锂电池输入接口的输入电压来供电。

与现有技术相比，本实用新型提供的上述技术方案具有如下优点：

本实用新型提供的上述电子标签读写设备，通过电源控制模块来为通信模块和电子标签读写模块供电，电子标签读写模块可以通过通信模块与电子标签进行交互，以触发电子标签读取数据以及写入数据，从而实现对电子标签中数据的读取和写入。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的电子标签读写设备的一种结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的电子标签读写设备中电源控制模块的电路图；

图3是本实用新型实施例提供的电子标签读写设备中电子标签读写模块的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，其示出了本实用新型实施例提供的电子标签读写设备的一种结构示意图，用于对电子标签中数据的读取和写入，可以包括：电源控制模块11、通信模块12和电子标签读写模块13。

电源控制模块11，用于为通信模块12和电子标签读写模块13供电。其中电源控制模块11可以采用锂电池供电，或者将太阳能转换为电能来供电，或者采用锂电池以及其他方式相结合来供电，即电源控制模块11可以采用现有供电方式为通信模块12和电子标签读写模块13供电。

优选地，在本实用新型实施例中，电源控制模块11采用图2所示的电路图进行供电，其包括：电源控制芯片、充电适配器输入接口(Adapter)和锂电池输入接口(VBAT)。

电源控制芯片，在检测到充电适配器输入接口有输入电压且输入电压满足要求时，控制采用充电适配器输入接口的输入电压来供电，并通过锂电池输入接口为锂电池充电，以及用于在检测到充电适配器输入接口无输入电压或者充电适配器输入接口的输入电压不满足要求时，控制采用锂电池输入接口的输入电压来供电。基于图2所示电路图，电源控制芯片控制的供电过程如下：

当电源控制芯片检测到Adapter无外部电源输入(即无输入电压)时，控制Q3导通，此时由VBAT连接的锂电池供电；当电源控制芯片检测到Adapter接口有外部电源存在且输入电压满足要求后，控制Q1、Q2导通，同时关断Q3，此时将由外部连接的充电适配器供电，并同时通过SW管脚为锂电池进行充电。

在本实用新型实施例中，上述电源控制芯片选用TI公司的bq24133芯片作为充电管理及电源智能选择芯片，bq24133芯片的充电电压范围为4.5V-17V，输入电流最大为2.5A，且在本实用新型实施例中，VBAT端采用3节锂电池串联方式进行供电，对3节锂电池串联连接的电池进行充电的话，其充电电压必须为12.8V才可以，而bq24133芯片内部为降压电路，考虑电压损耗及MOS(MetalOxideSemiconductor，金属-绝缘体-半导体)管压降的影响，充电适配器的充电电压需大于13V才可满足本设计的要求。

电子标签读写模块13，用于通过通信模块12接收读取指令，基于读取指令触发电子标签读取数据，并通过通信模块12发送电子标签读取的数据，以及用于通过通信模块12接收写入指令，基于写入指令触发电子标签写入数据，并通过通信模块12反馈校验结果，其中校验结果用于指示电子标签在哪些地址中写入哪些数据，以基于此校验结果可以进一步确认待写入电子标签的数据及地址是否正确。

也就是说，在本实用新型实施例中，电子标签读写模块13通过通信模块12可以接收上位机，例如PC(PersonalComputer，个人计算机)发送的读取指令或者写入指令，读取指令或者写入指令用于触发电子标签执行相应的操作，这样电子标签在接收到指令后，即可执行相应的操作。例如在接收到读取指令后，电子标签则会读取自身存储的数据，并通过通信模块12发送给电子标签读写模块13。

从上述技术方案可知，本实用新型实施例提供的电子标签读写设备，通过电源控制模块11来为通信模块12和电子标签读写模块13供电，电子标签读写模块13可以通过通信模块12与电子标签进行交互，以触发电子标签读取数据以及写入数据，从而实现对电子标签中数据的读取和写入。

在本实用新型实施例中，上述电子标签读写模块13的结构示意图如图3所示，可以包括：电压生成电路131、控制芯片132和1-Wire(单总线)驱动电路133。

其中电压生成电路131，与1-Wire驱动电路133相连，用于将电源控制模块11输出的电压维持在1-Wire驱动电路133需求的电压范围内。在本实用新型实施例中，当电源控制模块11的Adapter连接有充电适配器时，电源控制模块11提供电压大于12V(最大17V)，未接入充电适配器时，提供的电压小于12V，而本实用新型实施例中1-Wire驱动电路133的电压要求为12V，因此当电源控制模块11提供的电压大于12V时，电压生成电路131工作在降压模式，将电压降为12V，当电源控制模块11提供的电压小于12V时，电压生成电路131自动转换为升压模式，提供稳定的12V电压，同时输出电流满足编程脉冲电流要求(大于10mA)。

从上述电压生成电路131的工作过程可知，为能够将电源控制模块11输出的电压维持在12V，因此电压生成电路131可以采用稳压器等具有输出稳定电压的器件。并且之所以采用12V电压的原因是：目前LEU现场应用过程中使用的电子标签均为MAXIM公司的DS2502P一位只添加存储器，其采用1-Wire协议，即仅通过一条信号线(1-Wirebus总线)和一条地线，实现数据的串行传输，输入电压范围2.8V-6V。在使用过程中，1-Wirebus总线在平常电压幅度下进行通信，在需要对电子标签的某些数据位写入数据时，产生瞬间的编程脉冲进行编程，此时1-Wirebus总线上必须能够提供12V电压和10mA电流，以满足数据写入对编程脉冲的要求，因此在本实用新型实施例中，电压生成电路131的输出电压维持在12V。

1-Wire驱动电路133，用于在接收到读取指令后，生成1-Wire上传输的读取时序波形，以触发电子标签读取数据，并通过1-Wire接收电子标签读取的数据，以及用于在接收到写入指令后，生成1-Wire上传输的写入时序波形，以触发电子标签写入数据，并通过1-Wire接收电子标签的写入结果。

控制芯片132，用于通过通信模块接收读取指令，将读取指令发送至1-Wire驱动电路133，并接收1-Wire驱动电路133发送的电子标签读取的数据，以及用于通过通信模块接收写入指令，将写入指令发送至1-Wire驱动电路133，并接收1-Wire驱动电路133发送的写入结果。

也就是说，在本实用新型实施例中，控制芯片132在通过通信模块接收到读取指令或者写入指令后，会将这些指令转发给1-Wire驱动电路133，由1-Wire驱动电路133基于指令中的命令字符进行验证，在验证正确的情况下，生成读取时序波形或者写入时序波形，并通过1-Wire驱动电路133中的1-Wirebus总线发送至连接在1-Wirebus总线上的电子标签，以触发电子标签执行相应的操作。

在实际应用中，1-Wire驱动电路133采用maxim公司生产的DS2480B芯片实现，其通过通用串口与控制芯片132连接，实现电子标签的数据读写功能。DS2480B芯片是一种串口至1-Wire的接口芯片，内部带有定时器，而无需控制引脚，这样就保证了通用串口至1-Wire接口转换，控制芯片只需与DS2480B进行正常的串口通信，而无需产生1-Wire通信所需的要求严格的时序波形。如图3所示，DS2480B通过TXD(用于发送)、RXD(用于接收口)串行通信接口与控制芯片通信，相应的在本实用新型实施例中控制芯片采用Xilinx公司的FPGA(Field－ProgrammableGateArray，现场可编程门阵列)芯片，1-Wirebus总线用于连接外部1-wire芯片(即电子标签)。

此外，为了能够使得电子标签读写设备与其他设备进行无线通信，且对电子标签读写设备的耗电较低，在本实用新型实施例中，通信模块12优选为蓝牙通信模块，如可以采用HC05蓝牙模块实现。进一步蓝牙通信模块通过串口与控制芯片通信，而在采用串口与控制芯片进行通信时，需要选用具有串口的控制芯片，或者在控制芯片中嵌入可实现蓝牙通信的程序，为此本实用新型实施例优选在蓝牙通信模块和控制芯片之间增加一DSP(DigitalSignalProcessing，数字信号处理)芯片，这是因为目前的DSP芯片一般均具有一串口，因此在未对控制芯片进行改动的情况下，可以通过DSP芯片作为中转设备，实现蓝牙通信模块与控制芯片之间的通信。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种电子标签读写设备，其特征在于，包括：电源控制模块、通信模块和电子标签读写模块；

所述电源控制模块，用于为所述通信模块和所述电子标签读写模块供电；

所述电子标签读写模块，用于通过所述通信模块接收读取指令，基于所述读取指令触发电子标签读取数据，并通过所述通信模块发送所述电子标签读取的数据，以及用于通过所述通信模块接收写入指令，基于所述写入指令触发电子标签写入数据，并通过所述通信模块反馈写入结果。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述电子标签读写模块，包括：电压生成电路、控制芯片和单总线驱动电路；

所述电压生成电路，与所述单总线驱动电路相连，用于将所述电源控制模块输出的电压维持在所述单总线驱动电路需求的电压范围内；

所述单总线驱动电路，用于在接收到读取指令后，生成单总线上传输的读取时序波形，以触发所述电子标签读取数据，并通过所述单总线接收所述电子标签读取的数据，以及用于在接收到写入指令后，生成单总线上传输的写入时序波形，以触发所述电子标签写入数据，并通过所述单总线接收所述电子标签的写入结果；

所述控制芯片，用于通过所述通信模块接收所述读取指令，将所述读取指令发送至所述单总线驱动电路，并接收所述单总线驱动电路发送的电子标签读取的数据，以及用于通过所述通信模块接收所述写入指令，将所述写入指令发送至所述单总线驱动电路，并接收所述单总线驱动电路发送的所述写入结果。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述单总线驱动电路为DS2480B芯片。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述控制芯片为现场可编程门阵列芯片。

5.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述通信模块为蓝牙通信模块。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述蓝牙通信模块通过串口与控制芯片通信。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述设备还包括数字信号处理芯片，且所述数字信号处理芯片中具有一串口；

所述蓝牙通信模块通过所述数字信号处理芯片与所述控制芯片通信。

8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述电源控制模块包括：电源控制芯片、充电适配器输入接口和锂电池输入接口；

所述电源控制芯片，在检测到所述充电适配器输入接口有输入电压且输入电压满足要求时，控制采用所述充电适配器输入接口的输入电压来供电，并通过所述锂电池输入接口为锂电池充电，以及用于在检测到所述充电适配器输入接口无输入电压或者所述充电适配器输入接口的输入电压不满足要求时，控制采用锂电池输入接口的输入电压来供电。