[發(fā)明專利]低功耗模式實時監(jiān)測并識別非接觸式IC卡方法

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• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN104376289A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發(fā)明（設計）人: 關慶璽;靳磊;寧立紅
• 申請（專利權）人: 西安倉實電子科技有限公司
• 主分類號: G06K7/00
• 分類號: G06K7/00
• 代理公司: 陜西增瑞律師事務所 61219
• 代理人: 孫衛(wèi)增

技術領域

本發(fā)明涉及儀表射頻卡通信技術,具體地說是一種低功耗模式實時監(jiān)測并識別非接觸式IC卡的方法。

背景技術

在低功耗智能儀表射頻通訊中，為了節(jié)省電池電能，目前絕大多數(shù)設計方案都采用干簧管作為物理開關來檢測射頻卡是否靠近，而干簧管本身存在接觸電阻大，開關易發(fā)生抖動，體積較大，壽命較短，成本高等缺點,且由于干簧管必須用帶磁鐵的卡片來觸發(fā)，而磁鐵容易消磁，故影響了通訊效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決采用干簧管給射頻卡檢測技術帶來的不足，提供一種低功耗模式下非接觸式IC卡的實時監(jiān)測電路和方法，該電路采用高頻電磁波來檢測射頻卡，可以使用無磁鐵薄卡觸發(fā)，成本低，壽命長，抗干擾能力強，工作穩(wěn)定。

本發(fā)明采用的技術方案是：

本發(fā)明系一種實時監(jiān)測非接觸式IC卡的電路，包括電源模塊，正弦波發(fā)生模塊，放大驅動模塊，射頻發(fā)送及接收模塊，回波整流模塊，通訊模塊，中央處理模塊，各模塊之間前后依次電連接。

該實時監(jiān)測非接觸式IC卡的電路之各模塊電路結構如下：

1.電源模塊。由鋰電池、濾波電容和三端穩(wěn)壓器件組成，鋰電池輸出的直流電，經(jīng)過穩(wěn)壓器件和濾波電容后輸出所需的直流電壓。

2.正弦波發(fā)生模塊——為正弦波振蕩電路,系采用皮爾斯振蕩模型，由無源石英晶振、負載電容、反相器、反饋電阻和限流電阻組成，各部分之間電連接。

其原理為：晶振在電氣上可以等效成一個電容和一個電阻并聯(lián)再串聯(lián)一個電容的二端網(wǎng)絡，這個網(wǎng)絡有兩個諧振特點，即頻率較高的并聯(lián)諧振和頻率較低的串聯(lián)諧振，在高頻和低頻這兩個極窄的范圍內(nèi)，晶振可以等效為一個電感，所以只要晶振的兩端并聯(lián)上合適的電容就能構成并聯(lián)諧振電路。將這個并聯(lián)諧振電路加到一個負反饋電路中，就可以構成正弦波振蕩電路，由于晶振等效為電感的的頻率范圍很窄，所以即使其他元件的參數(shù)變化很大，這個振蕩器的頻率也不會有很大的變化。

3.放大驅動模塊。

本模塊采用邏輯門電路對正弦波的幅度進行放大，最后將正弦波以正反相兩路輸出。

4.射頻發(fā)送及接收模塊。

由濾波電感、電容，天線匹配電容和射頻天線組成，各部分之間電連接。本模塊將前級模塊的高頻信號經(jīng)過匹配后發(fā)射到天線上，從而在一定空間范圍內(nèi)形成電磁場，來感應射頻卡片。

5.回波整流模塊。

由整流二極管，濾波電阻、電容，限流電阻組成，各部分之間電連接。本模塊對感應到的回波先經(jīng)過整流，再進行濾波限流后將信號輸出到下級模塊。

6.通訊模塊。

由射頻讀卡機芯片組成。本模塊通過IIC串行通信接口與中央處理模塊連接，通過射頻場通信接口與射頻發(fā)送及接收模塊連接。

7.中央處理模塊

主要由單片機芯片組成。本模塊對輸入的信號進行判斷，做出相應動作。如果檢測到卡片，關閉正弦波發(fā)生模塊，喚醒通信模塊進行通訊。本模塊通過輸入輸出接口與正弦波發(fā)生模塊和放大驅動模塊連接，通過模擬輸入接口與回波整流模塊連接，通過IIC串行通信接口與通信模塊連接。

本發(fā)明的優(yōu)點是：省去了傳統(tǒng)檢卡中使用的干簧管，采用高頻電磁波來檢測射頻卡，可以使用無磁鐵薄卡觸發(fā)，成本低，壽命長，抗干擾能力強，工作穩(wěn)定。

下面結合附圖和實施例之射頻卡檢測裝置,對本發(fā)明做進一步說明。

附圖說明

圖1是本實施例之射頻卡檢測裝置的原理框圖；

圖2是本實施例之電源模塊的電路原理框圖；

圖3是本實施例之正弦波發(fā)生模塊原理框圖；

圖4是本實施例之放大驅動模塊原理框圖；

圖5是本實施例之射頻發(fā)送及接收模塊原理框圖；

圖6是本實施例之回波整流模塊原理框圖；

圖7是本實施例之系統(tǒng)操作流程圖。

具體實施方式

實施例一種非接觸式IC卡的實時監(jiān)測裝置

圖1顯示了本實施例非接觸式IC卡檢測裝置的原理。

電源模塊給各模塊供電，正弦波發(fā)生模塊在中央處理模塊控制下將正弦波輸出到放大驅動模塊，經(jīng)過放大驅動模塊處理后再輸出到射頻發(fā)送和接收模塊，從而形成射頻檢卡的電磁場，回波整流模塊將接收到回波經(jīng)過整流濾波后輸出到中央處理模塊的模擬輸入接口，經(jīng)過判斷如果檢測到卡片進場，就啟動通信模塊通過射頻通信接口將數(shù)據(jù)編碼后發(fā)送到射頻發(fā)送及接收模塊，從而實現(xiàn)和射頻卡片的通信。

圖7顯示了本實施例之非接觸式IC卡檢測裝置的系統(tǒng)操作流程：

開始①：非接觸式IC卡檢測裝置上電，并且進行初始化；