一种低功耗的手持RFID巡逻装置及实现低功耗的方法

摘要

一种低功耗的手持RFID巡逻装置及实现低功耗的方法，包括：微控制器、存储器、时钟、射频收发芯片、外设、RS-232接口以及电池模块；当射频收发芯片不读写标签时，处在休眠状态时，当需要读写标签时，微控制器CPU将其唤醒；微控制器CPU控制各个部件工作，当CPU不需要工作时，其处在休眠状态，即低功耗模式，当CPU需要工作时，上述的射频收发芯片，或外设，或RS-232接口均可以通过中断唤醒，使其处在工作模式，从而使整个装置以最低功耗运行。本发明的装置功耗更低，更能够持久使用，同时具有可充电的功能，大大提高了可用性。

主权项

一种低功耗的手持RFID巡逻装置，其特征在于包括：微控制器CPU、存储器、时钟、射频收发芯片、外设、RS-232接口以及电池模块，其中：射频收发芯片：与外部一定距离之内的电子标签进行通信，发出信号，同时接收来自电子标签的信息，当射频收发芯片不读写电子标签时，处在休眠状态时，当需要读写电子标签时，微控制器CPU将其唤醒；时钟：用于记录有关时间的信息，通过I2C总线方式与微控制器CPU通信，微控制器CPU通过它读取电子标签读写时的时间；存储器：用于保存由射频收发芯片所接收到的数据和之后对巡逻情况的检查和处理的数据，通过I2C总线方式与微控制器CPU通信；外设：用于启动或关闭整个装置工作、显示充电状态，包括了装置的开关、表示不同的指示灯；RS-232接口：作为与PC机互连的接口，将数据从存储器转移到PC机上，以便对数据日志进行下一部处理；电池模块：分别为微控制器、存储器、射频发射芯片、外设供电，分压产生时钟电压(Vbat)用以维持实时时钟，同时还具有充电接口，使得所述的巡逻装置可以充电反复使用；微控制器CPU：为整个手持巡逻装置的核心部件，控制各个部件工作；当微控制器CPU不需要工作时，其处在休眠状态，即低功耗模式，当微控制器CPU需要工作时，上述的射频收发芯片，或外设，或RS-232接口均可以通过中断唤醒，使其处在工作模式，从而使整个装置以最低功耗运行；所述的微控制器CPU的工作过程为：(1)设置射频收发芯片处于休眠状态；(2)设置微控制器CPU自己处于休眠状态，等待中断唤醒信号，中断唤醒信号包括外设的开关按键、或充电电路的接入，或通过RS-232接口传来的PC机命令；(3)当外设的开关按键打开，则触发I/O中断唤醒微控制器CPU离开低功耗模式，然后微控制器CPU完成以下工作：a.首先通过A/D变换后测量当前电池模块的电压，若电池模块的电压低于设定的阈值，则微控制器CPU继续处于低功耗模式，若电池模块的电压不低于设定的阈值，则将当前的电压值通过外设显示；b.改变微控制器CPU的运行时钟频率，将自己的时钟频率提高至可以读写射频收发芯片的频率，进入工作模式；c.唤醒射频收发芯片，读取射频收发芯片的电子标签，并把电子标签的ID号和从时钟中提取的时间存入存储器中；d.休眠射频收发芯片，恢复微控制器CPU的时钟频率至原工作频率，重新回到低功耗模式，等待下一个中断信号的到来；(4)当充电电路接入时，触发I/O中断唤醒微控制器CPU离开低功耗模式并对电池电压进行A/D变换后把当前充电状态通过外设显示出来；充电过程中，微控制器CPU会依据电池充电曲线一旦检测电池充满后即给充电器发出指令让充电器进入涓流充电状态；微控制器CPU还利用一个I/O引脚对充电器进行实时监测，一旦充电器拔除，则微控制器CPU立刻重新回到低功耗模式；(5)当PC机发出命令时，RS-232接口工作，触发I/O中断唤醒微控制器CPU，离开低功耗模式，微控制器CPU对PC机的命令进行解析，读取存储器存储的各种数据，再通过RS-232接口传至PC机，工作完成后，微控制器CPU重新回到低功耗模式。