无线识别装置中无源式应答器的设计
OSC1 OSC2 Dout 16 15 17 振荡电阻输入端，与OSC2所接电阻决定振荡频率； 振荡电阻振荡器输出端； 编码输出端（正常时为低电平） 34ms 第一次发送的编码 11ms 第二次发送的编码
图4.9 PT2262波形图 Fig.4.9 Waveform of PT2262
图4.9是PT2262的一段波形，可以看到一组一组的字码，每组字码之间有同步码隔开。2262每次发射时至少发射4组字码，2272只有在连续两次检测到相同的地址码加数据码时才会把数据码中的“1”驱动相应的数据输出端为高电平和驱动VT端同步为高电平。
下面我们来仔细看一下PT2262的波形特征：
振荡频率f=2*1000*16/ROSC（kHz），其中ROSC为振荡电阻单位为k?。这里我们选用的是一种比较常用的频率f≈10（kHz）, ROSC =3.3M?(以下同)。
下图是振荡频率与码位波形的对应关系：
32a a 2*OSC 数据“0” 数据“1” 数据“f”
a=两倍的时钟振荡周期
同步码头波形：
1/8位宽=4a 注：1位宽=32a 4倍位宽=128s
PT2262有三种编码：0，1，和悬空(表示为f)。 数据“0”发送的码位如下：
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359?s 0码 1078?s 359?s 1078?s
数据“1”发送的码位如下：
1078?s 1078?s 359?s 359?s 1码
数据“f”发送的码位如下：
359?s 1078?s 1078?s 359?s f码
PT2272 解码芯片引脚图，如图4.10所示；各引脚功能如表4.3所示。
图4.10 PT2272 解码电路引脚图 Fig.4.10 Figure-pin of PT2272 decoding circuit
表4.3 PT2272各引脚功能 Tab.4.3 Function of pin of PT2272
名称 A0-A11 D0-D5
管脚 1-8、10-13 说 明 地址管脚,用于进行地址编码,可置为“0”,“1”,“f”(悬空),必须与2262一致,否则不解码 7-8、10-13 地址或数据管脚,当作为数据管脚时,只有在地址码与2262一致,17
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数据管脚才能输出与2262数据端对应的高电平,否则输出为低电平,锁存型只有在接收到下一数据才能转换 Vcc Vss DIN OSC1 OSC2 VT 18 9 14 16 15 17 电源正端（＋） 电源负端（－） 数据信号输入端，来自接收模块输出端 振荡电阻输入端，与OSC2所接电阻决定振荡频率； 振荡电阻振荡器输出端； 解码有效确认 输出端（常低）解码有效变成高电平（瞬态） PT2272解码芯片有不同的后缀，表示不同的功能，有L4/M4/L6/M6之分，其中L表示锁存输出，数据只要成功接收就能一直保持对应的电平状态，直到下次数据发生变化时改变。M表示非锁存输出，数据脚输出的电平是瞬时的而且和发射端是否发射相对应，可以用于类似点动的控制。后缀的6和4表示有几路并行的控制通道，当采用4路并行数据时（PT2272-M4)，对应的地址编码应该是8位，如果采用6路的并行数据时(PT2272-M6)，对应的地址编码应该是6位。
在通常使用中，我们一般采用8位地址码和4位数据码，这时编码电路PT2262和解码PT2272的第1～8脚为地址设定脚，有三种状态可供选择：悬空、接正电源、接地三种状态，3的8次方为6561，所以地址编码不重复度为6561组，只有PT2262和PT2272的地址编码完全相同，才能配对使用，所以PT2262和PT2272在出厂时八位地址编码端全部悬空，这样可以很方便选择各种编码状态，如果想改变地址编码，只要将PT2262和PT2272的1～8脚设置相同即可，例如将PT2262的第1脚接地第5脚接正电源，其它引脚悬空，那么PT2272只要也一样第1脚接地第5脚接正电源，其它引脚悬空就能实现配对。当两者地址编码完全一致时，D1～D4端输出约4V互锁高电平控制信号，同时VT端也输出解码有效高电平信号。
在本设计中PT2272采用的是锁存型的芯片，即PT2272-L4，这种芯片可以有较高的稳定性。
以上就是对本设计中编码单元PT2262芯片和解码单元PT2272芯片的介绍，PT2262和PT2272的工作过程是：阅读器上电后，无源式应答器接收到阅读器提供的电能PT2262就开始不停地工作，PT2262读取拨码开关值并对其进行编码，编码信号通过ASK调制和晶振电路后通过线圈发射出去，应答器接收到编码信号后经过检波电路把信号发送至PT2272，PT2272对该信号进行解码并使发光二极管显示结果。
4.3.3无源式应答器的发射电路设计
无源式应答器的发射电路应该由晶振单元和功率放大单元组成，但考虑到本设计的应答器是无源的，而功率放大电路功耗太高，无源式应答器不足以提供，而且本设计中的晶振单元的输出幅度已经足够大，足以让阅读器接收到，综合以上考虑，在无源式应答器的发射电
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路设计中不采用功率放大电路，而只用晶振电路。
在本设计中，为了简化电路，采用有源晶振作为振荡器，它频率稳定，电路简单，调试容易而且输出幅度大，如图4.3所示，就是是阅读器和应答器都采用的有源晶振单元。
设计有源晶振电路采用了这种思想，就是因为有源滤波器输出的是方波，方波是由基波和奇次谐波合成的，可知，谐波的频率大于基波，所以，在有源晶振的输出端加上一个低通滤波器，经过二阶低通滤波器滤除高次谐波，从而得到稳定的正弦波输出，这样的设计会使整个设计极大地简化，如果按照常规做法，则这个设计必然会相当复杂，而且调试极为困难。
并联谐振回路由线圈与可变电容组成，测得线圈电感为11uH,可变电容容量为5～25PF，所以由谐振频率公式：
F?12?LC （4-1）
可得谐振频率为：9MHz到21MHz之间。对回路进行谐振频率测量得到谐振频率为11.4MHz。 因而，阅读器采用11.0952MHz有源晶振产生接近与谐振频率的能源载波频率。
图4.11中，L5和C9、C13组成了二阶低通滤波器。有源晶振产生的方波经二阶低通滤波器后得到频率为11.0592MHz的正弦波，通过C8送给功率放大级。这里需要指出，有源晶振本身输出的波形幅值已经很大，所以在无源式应答器部分不需要在进行功率放大，而阅读器部分只需要两级简单的功率放大就可以达到要求。
图4.11有源晶振单元电路 Fig.4.11 Active crystal unit circuit
4.3.4 ASK调制单元
本设计中的实现ASK调制采用9014三极管，当2262输出“1”时，9014导通，有源晶振工作；当2262输出“0”时，9014截止，有源晶振不工作，这样就实现了ASK调制。
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4.4无线识别装置工作流程图
1．阅读器工作流程图，见图4.12 2．无源式应答器工作流程图，见图4.13
开始 开始 能量辐射，持续2.5S 接收信号，持续0.5S 获得电能 读取拨码开关状态 放大，检波，整形 2262编码芯片编码 2272译码芯片译码 ASK调制 显示应答器信息 发送信号 结束 结束 图4.12 无线识别装置阅读器
工作流程图
Fig.4.12 Work flow chart of the reader of wireless identification device
图4.13无线识别装置无源式应答器
工作流程图
Fig.4.13 Work flow chart of the passive transponder wireless
identification device
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