M24LR64是一款內置標準I2C串口的EEPROM存儲器，可與大多數微控制器或ASIC芯片通信。此外，還提供一個ISO15693標準的RF（射頻）接口，可與RFID閱讀器進行無線通信。下面粵嵌嵌入式培訓機構帶你了解一下M24LR64的大容量無源RFID標簽設計。

　　ISO15693是一種無源RFID標準，能同時從RF系統獲取電能和數據。在RF模式下，讀寫M24LR64不需要電源，從而節省板上電源，輕松、便捷地無線存取電子產品參數。

　　大容量RFID標簽電路設計。M24LR64是意法半導體公司推出的一款新型無線存儲器芯片，其內部具有口令保護的64 Kb EEPROM，支持工作頻率為13.56 MHz，符合ISO／IEC 15693協議標準的無線通信接口數據，傳輸頻率為400kHz，符合I2C串行總線標準的有線通信接口。由于該芯片價格比較昂貴，應根據不同的需求選擇標簽存儲容量；根據項目需要，本文設計了采用3個M24LR64芯片的標簽，即實現了24KB的大存儲容量標簽。另外對三個芯片采用并聯方式，從而實現三個芯片共用一條I2C總線和一根天線，減少標簽的成本和功耗。

　　天線研究與設計。M24LR64在進行無線方式的信息讀寫時，采用頻率為13.56 MHz的高頻(HF)載波進行通信。通過電磁耦合，標簽利用外部電感天線從嵌入式RFID讀卡器的電磁場中獲取所需電能。其中，Ctun是M24LR64的內部調諧電容，其值為28.5 pF，并聯電阻Rchip以模擬芯片的電流消耗；天線是一條導線，Rant表示等效電阻，Lant表示天線電感，Cant表示天線寄生電容。由于在一階微分方程式中，Rchip、Cant、Rant可以忽略不計。因此，M24LR64存儲芯片和天線等效于諧振頻率為13.56 MHz的LC振蕩回路，滿足：其中f=13.56 MHz，Ctun=28．5 pF，可以計算出一個M24LR64時所需天線電感。由于采用3個M24LR64并聯，總電容為單個M24LR64的3倍。求得設計標簽所需的天線電感：代入數據，可得所設計標簽的理想天線電感Lant=1 611.22 nH。

　　設計天線形狀為正方環形天線。正方環形天線的電感滿足以下經驗公式：其中，μ0=4π×10-7H／m，K1=2.34，K2=2.75，dout和din分別表示外徑和內徑，N為匝數。采用Grover算法，計算所設計天線實際電感Lant'，即：其中，L是每條線段的自感，s是線段數量為24，M是天線每段之間的互感。可得所設計標簽天線的電感實際值：Lant'=1 611.39 nH和理想天線電感Lant=1 611.22 nH誤差：可見誤差極小，精確度極高，可以滿足需求。

　　系統測試。在上位機對嵌入式RFID讀卡器進行標簽信息讀寫，其中顯示的為每個M24LR64的標識號，即UID號；可以向標簽中任意存儲空間寫入數據并讀出。由此可見，能夠成功地對3個M24LR64進行讀寫操作，沒有遮擋物的讀寫距離為6.8 cm，實現了大容量標簽的設計。

　　經實際測試，設計的標簽能與讀卡器進行準確的無線讀寫，并能通過I2C總線接口連接到微處理器實現有線通信，具有功耗低、便攜等特點。以上是粵嵌嵌入式培訓機構帶你了解M24LR64的大容量無源RFID標簽設計。