專利名稱:一種適應低電壓的低頻射頻ic卡的數(shù)據(jù)讀取電路及其相應裝置的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及ic卡數(shù)據(jù)讀取領域,具體涉及一種低頻射頻IC卡的數(shù)據(jù)
讀取電路及其相應裝置。
背景技術:
射頻IC卡又稱非接觸IC卡,在不大的塑料卡片中集成了 IC卡電路和微功 率無線收發(fā)電路,通過此無線收發(fā)電路,射頻IC卡可與相應的讀寫設備進行數(shù) 據(jù)通信。由于射頻IC卡具有非接觸、無磨損、防水、防塵等優(yōu)點,所以廣泛應
用于電子車票、電子鑰匙、電子身份證等場合。
射頻IC卡內有一個LC諧振電路,其頻率與讀寫器發(fā)射的頻率相同(目前 廣泛使用的低頻射頻IC卡的工作頻率主要有125kHz和134.2kHz兩種)。當射 頻卡在電磁波的激勵下,LC諧振電路產生共振,從而獲得能量作為電源為卡內 的其它電路供電,將卡內數(shù)據(jù)發(fā)射出去或讀取讀寫器的數(shù)據(jù)。讀寫器接收到卡 的數(shù)據(jù)后,解碼并進行錯誤校驗來決定數(shù)據(jù)的有效性,然后識別出相應數(shù)據(jù)。
射頻IC卡數(shù)據(jù)讀取裝置是射頻IC卡的應用中不可缺少的一部分。在實際 使用中,射頻IC卡數(shù)據(jù)讀取電路的設計是比較復雜的,基本都是采用專門的芯 片如ATMEL公司的U2270B來實現(xiàn),該芯片工作時要求電源在5V以上。很多 手持讀卡設備中,一般都是兩節(jié)干電池(3V)、三節(jié)干電池(4.5V)或鋰電池(3.6V) 供電,限制了不少芯片的使用范圍,使得系統(tǒng)需要增加額外的電源轉換電路來 保證系統(tǒng)工作,增加了系統(tǒng)的復雜度,降低了系統(tǒng)的可靠性。因此,如何使讀 卡電路比較簡單、能適應較低電源電壓一直是相關工程人員研究的重點和難點。發(fā)明內容
為克服上述缺點,滿足這一部分日益增加的需要,本實用新型的目的之一
是提供一種利用通用芯片,構成低頻射頻IC卡數(shù)據(jù)讀取裝置。該裝置采用單片 機產生載波和調制信號,由與非門設計的ASK調制電路,LC諧振回路工作于 諧振狀態(tài)給射頻IC卡提供能量,LC諧振回路同時和射頻IC卡交換數(shù)據(jù),經過 二極管包絡檢波電路,并利用一個與非門芯片等組成一個帶通濾波器和一個整 形放大電路。射頻IC卡數(shù)據(jù)讀取電路可以在3V的低壓下工作,電路簡單,穩(wěn) 定性高,同時還降低了成本。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是低頻射頻IC卡數(shù)據(jù)讀取 電路由低電壓單片機,LC諧振回路,二極管包絡檢波,以及由與非門組成的帶 通濾波、整形放大電路構成并順序連接,整形放大電路的輸出連接再回接到單 片機,由此構成構成調制電路、諧振回路二極管包絡檢波電路、帶通濾波電路、 整形放大的裝置部件及其由電阻、電容、二極管、三極管和電感共同構成的基 礎電路。其中,單片機產生載波,連接到LC諧振回路(諧振頻率為射頻IC卡 的工作頻率);LC諧振回路輸出連接到二極管包絡檢波電路(濾除載波信號, 得到包絡信號),再連接到與非門芯片組成的帶通濾波和整形放大模塊,從而得 到不失真、穩(wěn)定的IC卡數(shù)據(jù)送到單片機識別,由單片機解碼出射頻IC卡數(shù)據(jù)。
本實用新型的目的之二是提供一種構成低頻射頻IC卡數(shù)據(jù)讀取裝置的基礎 電路。電路中,單片機采用PIC16LF873A,其21腳連接到一個與非門U1A的 輸入引腳,單片機的22腳連接到U1的另一輸入引腳,與非門U1A的輸出端與 NPN三極管Ql、 PNP三極管Q2的基極相連,NPN三極管Ql的集電極接電源, 發(fā)射極與Q2的發(fā)射極、電感Ll相連,PNP三極管Q2的集電極接地;Ll的另 一端與二極管D1的正極相連,同時連接一個電容C1到地;二極管D1的負極 與電容C3相連,同時連接一個電容C2和一個電阻R1分別到地;電容C3的另 一端與非門U1B的輸入端和R2相連,U1B的另一輸入端接電源;U1B的輸出端與電阻R2的另一端相連,同時和電阻R3的一端相連;電阻R3的另一端與 U1C的輸入端相連,同時連接一個電容C4到地;U1C的輸出端為解調波形的 輸出端,該引腳連接到單片機的23腳。在這個電路中,電感L1的取值范圍為 400 600uH,電容C1的取值范圍為3000 4000pF,其中L1、電容Cl取值使得 其諧振頻率為125KHz左右;電阻R3的取值范圍為6.8k 15k,電容C4的取值 范圍為100(K3300pF。
本實用新型的有益效果是,使得低頻射頻IC卡數(shù)據(jù)讀取裝置在3V供電的 情況下也能正常工作,擴大了低頻射頻IC卡數(shù)據(jù)讀取裝置的電源適應范圍。以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1是本實用新型所述的低頻射頻IC卡數(shù)據(jù)讀取裝置系統(tǒng)框圖。
圖2是本實用新型一個實施例的原理圖。
在圖1中,1.單片機;2. ASK調制電路;3. LC諧振電路;4. 二極管包絡 檢波電路;5.帶通濾波電路;6.整形放大電路。
具體實施方式
如圖1所示的低頻射頻IC卡數(shù)據(jù)讀取裝置系統(tǒng)框圖,按照圖中所述的方式 進行常規(guī)的連接,構建出低頻射頻IC卡數(shù)據(jù)讀取裝置,其中基礎電路部分按照 圖2中所述的串接方式進行。電路中單片機采用PIC16LF873A,其21腳連接到 一個與非門U1A的輸入引腳,單片機的22腳連接到U1的另一輸入引腳,與非 門U1A的輸出端與NPN三極管Q1、 PNP三極管Q2的基極相連,NPN三極管 Ql的集電極接電源,發(fā)射極與PNP三極管Q2的發(fā)射極、電感Ll相連,PNP 三極管Q2的集電極接地;電感L1的另一端與二極管D1的正極相連,同時連 接一個電容C1到地;二極管D1的負極與電容C3相連,同時連接一個電容C2 和一個電阻R1分別到地;電容C3的另一端與非門U1B的輸入端和電阻R2相 連,U1B的另一輸入端接電源;U1B的輸出端與電阻R2的另一端相連,同時 和電阻R3的一端相連;電阻R3的另一端與U1C的輸入端相連,同時連接一個電容C4到地;U1C的輸出端為解調波形的輸出端,該引腳連接到單片機的23 腳。在這個電路中,電感L1的取值范圍為500uH, Cl的取值范圍為3500pF, 其中電感L1、電容C1取值使得其諧振頻率為125KHz; R3的取值范圍為10k, 電容C4的取值范圍為2000pF。
權利要求1、 一種適應低電壓的低頻射頻IC卡的數(shù)據(jù)讀取電路及其相應裝置,其特征在 于裝置由單片機、ASK調制電路、LC諧振回路、二極管包絡檢波電路、帶通濾 波電路、整形放大電路組成并順序連接,整形放大電路的輸出連接再回接到單 片機,由此構成調制電路、諧振回路二極管包絡檢波電路、帶通濾波電路、整 形放大的裝置部件及其由電阻、電容、二極管、三極管和電感共同構成的基礎 電路。
2、 按照權利要求1所述的一種低頻射頻IC卡的數(shù)據(jù)讀取裝置,其特征是在所述的基礎電路中單片機21腳連接到一個與非門U1A的輸入引腳,單片機的22腳連接到Ul 的另一輸入引腳,與非門U1A的輸出端與NPN三極管Q1、 PNP三極管Q2的 基極相連,NPN三極管Ql的集電極接電源,發(fā)射極與PNP三極管Q2的發(fā)射 極、電感Ll相連,PNP三極管Q2的集電極接地;電感L1的另一端與二極管D1的正極相連,同時連接一個電容C1到地; 二極管D1的負極與電容C3相連,同時連接一個電容C2和一個電阻R1分 別到地;電容C3的另一端與非門U1B的輸入端和電阻R2相連,U1B的另一輸入端 接電源;U1B的輸出端與電阻R2的另一端相連,同時和電阻R3的一端相連; 電阻R3的另一端與U1C的輸入端相連,同時連接一個電容C4到地; U1C的輸出端為解調波形的輸出端,該引腳連接到單片機的23腳。
3、 按照權利要求1所述的一種適應低電壓的低頻射頻IC卡的數(shù)據(jù)讀取電路及 其相應裝置,其特征是Ll的取值范圍為400 600uH, Cl的取值范圍為 3000 4000pF,其中L1、 Cl取值使得其諧振頻率為125KHz。
4、 按照權利要求1所述的一種適應低電壓的低頻射頻IC卡數(shù)據(jù)讀取電路及其 相應裝置,其特征是R3的取值范圍為6.8k 15k, C4的取值范圍為 1000 3300pF。
專利摘要本實用新型涉及IC卡數(shù)據(jù)讀取領域,具體涉及一種低頻射頻IC卡的數(shù)據(jù)讀取電路及其相應裝置。裝置由單片機、ASK調制電路、LC諧振回路、二極管包絡檢波電路、帶通濾波電路、整形放大電路組成并順序連接,整形放大電路的輸出連接再在回接到單片機,由此構成調制電路、諧振回路二極管包絡檢波電路、帶通濾波電路、整形放大的裝置部件及其由電阻、電容、二極管、三極管和電感共同構成的基礎電路。電路中電感L1的取值范圍為400~600uH,電容C1的取值范圍為3000~4000pF,其中L1、電容C1取值使得其諧振頻率為125KHz左右;電阻R3的取值范圍為6.8k~15k,電容C4的取值范圍為1000~3300pF。低頻射頻IC卡數(shù)據(jù)讀取裝置在3V供電的情況下也能正常工作,擴大了低頻射頻IC卡數(shù)據(jù)讀取裝置的電源適應范圍。
文檔編號G06K7/08GK201156257SQ20082010144
公開日2008年11月26日 申請日期2008年2月20日 優(yōu)先權日2008年2月20日
發(fā)明者宇 盧, 吳允平, 吳進營, 李汪彪, 蘇偉達, 蔡聲鎮(zhèn), 陳聰慧 申請人:福建師范大學