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求一种IO-Link RFID读卡器系统完整方案

意法半导体中国 来源:意法半导体中国 2024-03-07 09:26 次阅读

1 IO-LinkRFID读卡器系统方案设计与挑战

1.1 背景

RFID现在越来越广泛地应用于各种工业场合包括各类汽车厂、服装厂、鞋厂以及相关的物流仓储行业中。同时IO-Link接口智能化工厂中广泛应用,由于其接口的通用性和双向数据的智能化需求越来越多,意法半导体自动化技术创新中心设计了这款支持工业通用IO-Link接口的RFID工业读卡器整体解决方案。

1.2 系统方案设计

如图2这个IO-Link RFID传感器的方案,使用了L6364和STM32G0通用电路来支持IO-Link的协议转换,使用ST25R3916来作为NFC的读卡器芯片。ST这些方案都可以提供原理图、PCB、使用指导以及软件等资源。ST从站部分可以提供IO-Link从站的协议栈使用,只要使用ST的L6364搭配STM32G0、L0、L4系列的MCU就可以使用这套IO-Link Mini Stack从站协议栈。ST可以提供完整的设计方案,软件和技术支持,节省你的研发资源和软降协议栈购买成本,帮助快速的推出新产品。

417ac92a-dc1a-11ee-a297-92fbcf53809c.png

▲图2 方案框图

2 硬件设计与调试

2.1 参考设计方案

外形如下图,ST可以提供原理图、PCB及相关软件,可以与ST联系获取。

419bfe9c-dc1a-11ee-a297-92fbcf53809c.png

▲图3 硬件外观图

2.2 天线设计和网络仿真工具链接

在一些特殊应用中比如汽车及其零配件生产线和喷漆识别等场景,读卡器与目标距离较远,对RFID的读写具体提出了较高要求。因此如果要增加RFID的读写距离就需要更大的天线设计与更好的阻抗匹配。

在设计中当我们需要更大的探测距离时,可以通过增加天线的尺寸实现。具体的设计工具与链接如下。

天线设计工具链接:

https://eds.st.com/antenna/#/

41bff018-dc1a-11ee-a297-92fbcf53809c.png

▲图4 天线设计

2.3 天线阻抗匹配仿真调试工具

同时,我们需要实现较好的天线阻抗匹配以及功率输出,可以通过下面工具来计算相关匹配电路参数。

软件链接:

https://eds.st.com/nfc-tuningcircuit/

41c39088-dc1a-11ee-a297-92fbcf53809c.png

▲图5 天线匹配仿真

ST可以提供完整的IO-Link RFID读头解决方案,包括全部的软件和硬件资料,以及相关本地技术支持。




审核编辑:刘清

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原文标题:IO-Link RFID读卡器系统完整方案

文章出处:【微信号:STMChina,微信公众号:意法半导体中国】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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