基于嵌入式系统的RFID手持机系统设计

　　RFID手持机在交通运输、门禁、物流、考勤、货物管理、身份识别等方面有着十分广泛的应用。RFID手持设备对电源的效率、使用寿命、可靠性、体积、成本等方面有较高的要求。因此，设计一个稳定性好、效率高、杂散小的电源对于RFID手持机有着十分重要的意义。

　　1RFID手持机硬件结构

　　在基于嵌入式系统的RFID手持机系统设计中，以微处理器LPC2142为主控制器，根据系统的需求外扩了SRAM、Flash、SD卡、键盘、LCD显示、声响提示进行数据处理、数据存储、人机交互以及出错报警提示，通过USB接口可以与主机进行数据通信，背光模块可以为LCD和键盘提供背光，电压检测模块通过核心处理器的A/D转换器进行电池电压的检测，从而间接检测出电池的剩余电量，RF模块能够进行读写器与标签之间射频信号的收发，通过JTAG接口可以进行程序的调试与下载。电源部分可以为系统中需要电源的各个模块提供电源，这是本文设计的重点内容。系统硬件结构框图如图1所示。

图1

    2需求电源的指标

　　经设计并计算，该系统需要两种电压的电源，一路是3.3V的，为键盘、LCD复位电路、所外扩的存储器、RF模块供电;另一路是5V的，为系统的声响提示电路以及键盘和LCD的背光电路提供电源。为方便携带，系统采用电池供电，欲达到性能指标如下：

　　(1)电源转化效率≥80%;

　　(2)输出电流要求：3.3V输出电流500mA;5V输出电流300mA;

　　(3)两路电源电压的波动均控制在±5%以内;

　　(4)可以通过USB输入对电池进行充电。

　　3各种电源芯片的特点及选型注意事项

　　3.1各种电源芯片

　　3.2选型注意事项

　　首先，必须要正确选择电源芯片类型。要明确输入电压和所需要的输出电压，进而确定是升压、降压还是升/降压。特别要注意的是，普通线性稳压器、LDO和Buck(或Step-down)型DC-DC只能降压，不能升压，Boost(或Step-up)型DC-DC只能升压不能降压。

　　强调这一点的原因是，一些芯片(LDO或者降压型DC-DC)的手册给出的输入电压范围和输出电压范围都很宽，很容易误导没有经验的设计者。手册中的输出电压范围，很多都是针对给出的输入电压范围的，对于特定的输入电压，在很多情况下，实际的输出是达不到给出的输出电压的。这一点十分关键，决定系统设计的成败，应引起高度重视。

　　其次，手持设备的电源设计中，要注意芯片的静态电流，这一点对系统的待机时间影响很大，好的电源芯片的静态电流在μA级，较差的芯片在mA级，相差上千倍，静态电流越小，电池的电能耗散就越少，寿命就越长。