服装生产工位机的RFID标签读取和CAN总线通信技术

服装制造业是典型的劳动密集型产业，信息化的生产管理通常是欠缺的，特别是车间的管理。现代企业期望使用高新技术来增强产品的竞争力并降低成本，通过有效利用和控制物流信息，实现产能的最大化。国际上，伴随着生产物流信息化管理中的信息爆炸，RFID技术被引入来减轻人工输入和处理大批数据的负担，为生产流程的精细化管理提供依据。如今，国内的服装生产企业热衷于服装生产的信息化，亟需研发廉价的智能服装生产工位机。文中使用NXP公司的32位内置CAN控制器的ARM单片机，加上RFID读卡模块及CAN收发器，省去了CAN控制器芯片。CAN通讯采用单片机内部CAN控制器，通讯协议由单片机软件实现，从而简化了应用电路，提高了电路的实用性。

1 恩智浦半导体LPC11C14单片机简述

LPC11C14采用ARM公司的Cortex—M0内核，具有能耗极低、门数量少、代码占用空间小等特点。由于其低廉的价格和强大的控制、运算性能，被广泛运用于嵌入式网络。其具体性能指标如下：1)工作频率：最高50 MHz；工作温度范围：-40～+85°；宽电压供电：1．8～3．6 V；2)32 k字节的闪存存储器和8 k的SRAM；3)2个16位通用定时器和2个32位通用定时器；4)CAN控制单元，内部ROM集成供CAN和CANOpen标准使用的初始化和通信的API函数，用户可直接调用；兼容CAN2．0A／B，传输速率高连1 Mbit／s；支持32个消息对象，且每个消息对象有自己的掩码标识；提供可屏蔽中断。

2 RFID技术分析

离散制造的产品往往由多个零件经过一系列并不连续的工序的加工最终装配而成，服装制造正属于此类，生产过程中产品品种繁多、工艺复杂，包含庞大的生产物流信息量。因此，应用于服装制造的射频识别系统需要包含3部分：1)应答器，即物料的RFID标签，由耦合元件和芯片组成，内置天线，用于与射频天线通信。本系统采用的标签是载波频率为125 kHz只读式非接触卡，它靠渎卡器感应供电并读出存储在芯片EEPROM中的唯一卡号。无源和非接触是该芯片两个最突出的特点，射频接口电路是关键的核心技术，它从读卡器接收射频能量，为芯片产生电源和时钟，并采用相移键控和加载调幅等技术实现卡与读卡器问的无线通讯。2)阅读器，利用线射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现与应答器的信息传递。在耦合通道内，根据时序关系，将实现能量传递和数据交换。标签信息被读取完成之后，将会传输到后端应用软件。3)应用软件，对读写器获取的应答器信息进行处理，并通过CAN总线上传给服务器。RFID系统结构图如图1所示。

3 系统硬件设计

基于LPC11C14的工位机硬件部分主要由射频读卡模块、电源输入端、CAN通讯模块组成。总体硬件图如图2所示。