[實用新型]非接觸式射頻讀卡器

有效

• 申請號: 200820158571.8
• 申請日: 2008-09-25
• 公開（公告）號: CN201255885Y
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發明（設計）人: 譚江銘;劉偉;周勇;劉熠
• 申請（專利權）人: 湖南威科電力儀表有限公司
• 主分類號: G06K7/00
• 分類號: G06K7/00
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所
• 代理人: 周 詠;米中業

技術領域

本實用新型涉及一種讀卡器，尤其涉及一種非接觸式射頻讀卡器。

背景技術

隨著電子技術的進步與發展，射頻卡及其非接觸式讀卡器正在逐步取代光電卡，磁卡，接觸IC卡及其讀卡器，由于非接觸式讀卡技術目前還是一種新技術，有很多方面還有待改善，比如目前的非接觸式射頻讀卡器的電路較復雜，，最大讀卡距離較短，穩定性欠佳等，這些問題都是科技人員亟待解決的問題。

實用新型內容

本實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種電路簡單，穩定性好非接觸式射頻讀卡器。

本實用新型提供的這種非接觸式射頻讀卡器包括微控制器MCU、非接觸器讀卡機芯片FM1702SL、放大電路、一級諧振電路、二級諧振電路、整形電路，MCU通過SPI通信接口控制非接觸器讀卡機芯片FM1702SL，該芯片第6腳TX2不斷的輸出載波信號，由放大電路放大后順次耦合到用于濾除高次諧波和將信號諧振放大的一級LC諧振電路和二級LC諧振電路，其中二級LC諧振電路中的電感為天線，天線接收到的數據耦合到整形濾波電路，整形后的波形再耦合到FM1702SL的RX腳。

本實用新型外圍元器件較少電路簡單，穩定性好功耗低，制作與調試也較為簡單并且由于它采用了非接觸器讀卡機芯片FM1702SL，此芯片只需要MCU通過SPI接口來發送命令就可以完成對卡片的操作。本實用新型的讀卡距離可達到10cm，能方便應用于各種不同的射頻識別應用系統.如考勤系統、門禁系統、公交車收費系統，以及各種水、電、氣表計費系統等。

附圖說明

圖1是本實用新型的方框圖。

圖2是本實用新型的電路圖。

具體實施方式

從圖1和圖2可以看出本實用新型主要由MCU、FM1702SL、放大電路、諧振電路、天線、整形電路組成，其中微控制器MCU通過SPI通信接口發射指令來控制FM1702SL，由FM1702SL第6腳TX2不斷的輸出13.56M的載波信號經C26耦合到Q1，經Q1放大后的信號通過C21耦合到第一級LC諧振電路，該級LC諧振電路由L1與C30、C33組成，它主要作用是濾除高次諧波和將信號諧振放大。經過這一級放大的信號經C22與C25耦合到第二級LC諧振電路。第二級LC諧振電路由天線和C31、C32組成，通過調節C31、C32電容值大小使它們諧振在13.56M頻率上，經過二級諧振電路的諧振放大，此時在天線上已有足夠的能量向外面發射無線電磁波。當射頻卡進入本讀卡器的天線工作范圍之內時，由于射頻卡內有一個LC串聯諧振電路，其頻率與射頻模塊發射的頻率相同，在電磁波的激勵下，LC諧振電路產生共振，從而使電容內有了電荷，在這個電容的另一端，接有一個單向導通的電子泵，將電容內的電荷送到另一個電容內儲存，當所積累的電荷達到2V時，此電容可做為電源為其它電路提供工作電壓，將卡內數據發射出去或接收模塊的數據。天線接收到的數據經C7耦合到D3、D5、C9和R12組成的整形濾波電路，整形過的波形經C2耦合到FM1702SL的RX腳，經內部解碼解調去數據，從而完成對射頻卡的讀寫操作。

FM1702SL是上海復旦微電子股份有限公司基于ISO14443標準設計的通用非接觸卡讀卡機芯片，該芯片采用的是0.6微米CMOS?EEPROM工藝制造.可支持ISO14443typeA協議和MIFARE標準的加密算法。芯片內部集成了模擬調制解調電路。因而只需搭接最少量的外圍電路就可以工作。FM1702SL芯片支持SPI接口，其數字電路具有TTL、CMOS兩種電壓工作模式。特別適用于ISO14443標準下的水、電、煤氣表等計費系統的讀卡器的應用。該芯片的三路電源最低工作電壓均可達2.9V，此特性優于其它公司同類產品。

本實用新型的天線采用小環天線中的任意一種，如方型、圓形、橢圓型、三角型等，本實施例采用的是方型小環天線。天線的最大幾何尺寸同工作波長之間沒有一個嚴格的界限，一般定義為：

L/λ≤1/(2π)??????????????????(1)

式(1)中，L是天線的最大尺寸，λ是工作波長。對于13.6MHz的系統來說，天線的最大尺寸在50cm左右。

在天線設計中，品質因數Q是一個非常重要的參數。對于電感耦合式射頻模塊天線來說，較高品質因數的值會使天線線圈中的電流強度大些，由此可改善對卡的傳送功率。品質因數的計算公式為：