一種射頻卡檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種射頻卡檢測(cè)裝置，包括有內(nèi)置比較器的單片機(jī)單元、射頻收發(fā)單元和檢波電路，單片機(jī)單元和射頻收發(fā)單元相連，射頻收發(fā)單元的輸出端和檢波電路的輸入端相連，檢波電路的輸出端和單片機(jī)單元的內(nèi)置比較器的輸入端相連。在射頻收發(fā)單元的相同開啟時(shí)間內(nèi)，通過檢波電路處理，比較器有個(gè)電平翻轉(zhuǎn)時(shí)間，而有無卡片靠近讀卡器時(shí)這個(gè)時(shí)間是不同的，因此通過判斷這個(gè)時(shí)間大小就能判斷是否有卡片靠近，實(shí)現(xiàn)射頻卡的檢測(cè)，當(dāng)確認(rèn)有卡片臨近時(shí)，再開啟完整讀卡過程。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，所用元器件較少，成本較低，大大降低尋卡功耗，還能避免由于環(huán)境因素影響造成的誤觸發(fā)，提高可靠性。
【專利說明】一種射頻卡檢測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及射頻卡檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種射頻卡檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]RFID技術(shù)(射頻識(shí)別技術(shù))的發(fā)展已經(jīng)給人們帶來越來越多的便利，諸如物流跟蹤、身份識(shí)別、一卡通等。現(xiàn)在成長于RFID的NFC技術(shù)在智能手機(jī)上也異軍突起，在分享電子名片、圖片、APP智能手機(jī)第三方應(yīng)用程序的應(yīng)用連接等都有它的身影。這些非接觸技術(shù)的應(yīng)用載體都是讀卡器以及卡片本身，讀卡器在讀取卡片的過程中通常都會(huì)消耗幾十甚至上百毫安的電流，在手持設(shè)備以及對(duì)功耗敏感的應(yīng)用領(lǐng)域，例如門鎖行業(yè)，這是個(gè)較大的應(yīng)用瓶頸。
[0003]讀卡器要獲知有卡片是否在其“場域”內(nèi)，現(xiàn)在的通常做法有三種:
[0004]I)電容檢測(cè)法
[0005]這個(gè)和觸摸按鍵原理類似，平常情況讀卡器處于休眠狀態(tài)，當(dāng)有卡片靠近的時(shí)候，改變了讀卡器感應(yīng)區(qū)域周圍的電容大小，單片機(jī)檢測(cè)到這種電容變化就喚醒讀卡器進(jìn)行正常讀寫操作，操作完成后再次進(jìn)入休眠模式。但是，這種檢測(cè)方式受讀卡器外形設(shè)計(jì)局限，這個(gè)感應(yīng)區(qū)域的尺寸大小和形狀直接影響了電容變化的靈敏度。而且溫度、濕度等環(huán)境因素變化的影響，電容本身也會(huì)變化，這需要一個(gè)強(qiáng)大的軟件算法做支撐。由于電容檢測(cè)是屬于電場領(lǐng)域，而卡片的讀取是屬于高頻磁場，這在讀卡的時(shí)候會(huì)帶來的一定的干擾。另外，為了捕獲由于卡片靠近導(dǎo)致的電容變化，需要增加諸多輔助外部檢測(cè)電路來捕捉這個(gè)變化，成本較高。
[0006]2)諧振法
[0007]在不啟動(dòng)讀卡器的前提下，由單片機(jī)控制產(chǎn)生一個(gè)高頻脈沖(13.56MHz，一般持續(xù)20us?50us)，如果有卡片靠近這個(gè)高頻信號(hào)則調(diào)制出的電壓信號(hào)就會(huì)變化，單片機(jī)的內(nèi)置AD (模數(shù)轉(zhuǎn)換)模塊檢測(cè)到這個(gè)變化時(shí)就可以知道有卡片靠近。這個(gè)方法的缺點(diǎn)是要增加很多外圍器件，需要有額外的晶振、運(yùn)放和濾波電路等，如果單片機(jī)沒有集成AD模塊，則還需要外置一個(gè)AD轉(zhuǎn)換芯片，即使單片機(jī)內(nèi)部集成有AD模塊，開啟AD模塊后，單片機(jī)的工作功耗就會(huì)立即增加很多，所以也會(huì)導(dǎo)致讀卡器功耗的增加。
[0008]3)查詢法
[0009]這個(gè)方法是最常見的方法，無須增加任何額外的器件。如果讀卡器讀取的是IS014443A卡，只要間歇性地發(fā)送詢卡指令，看有無應(yīng)答信號(hào)返回即可。檢測(cè)其他卡片的原理也類似。但是，由于卡片一般是無源器件，一般都需要讀卡器開啟信號(hào)輻射一段時(shí)間后，等待卡片內(nèi)線圈耦合得到的電壓達(dá)到一定值后，才能接收解析讀卡器發(fā)射的命令。比如在IS014443-3協(xié)議規(guī)約內(nèi)就規(guī)定，讀卡器必須在開啟射頻輻射5ms之后才能發(fā)射命令，而如今主流RFID/NFC讀頭芯片開啟發(fā)射接收之后的功耗一般都接近100mA，也就是說讀卡器需要在5ms內(nèi)干消耗IOOmA的電流。如果要降低功耗，就只能降低尋卡頻率，而這個(gè)尋卡頻率和用戶感受又直接相關(guān)。為了有較好的用戶體驗(yàn)，一般尋卡頻率都要求在3Hz以上，為了達(dá)到這個(gè)用戶體驗(yàn)，這個(gè)方案的平均功耗為5msX100mA/333ms=l.5mA。在電池供電的功耗敏感應(yīng)用領(lǐng)域，這個(gè)功耗是不能容忍的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本實(shí)用新型主要解決原有卡片檢測(cè)裝置所用電路元器件較多，成本較高，并且要消耗較多的功耗，同時(shí)易受到干擾，可靠性不高，不適合應(yīng)用在低功耗手持設(shè)備以及功耗敏感行業(yè)的技術(shù)問題；提供一種射頻卡檢測(cè)裝置，其電路結(jié)構(gòu)簡單，所用元器件較少，成本較低，而且需要消耗的功耗較低，同時(shí)不易受到干擾，可靠性高，滿足低功耗手持設(shè)備以及功耗敏感行業(yè)的非接觸卡的應(yīng)用需要。
[0011]本實(shí)用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:本實(shí)用新型包括單片機(jī)單元、射頻收發(fā)單元和檢波電路，單片機(jī)單元有內(nèi)置比較器，單片機(jī)單元和射頻收發(fā)單元相連,射頻收發(fā)單元的輸出端和檢波電路的輸入端相連,檢波電路的輸出端和單片機(jī)單元的內(nèi)置比較器的輸入端相連。由單片機(jī)單元控制射頻收發(fā)單元的開啟發(fā)射時(shí)間，當(dāng)單片機(jī)單元控制射頻收發(fā)單元開啟發(fā)射信號(hào)時(shí)，射頻收發(fā)單元會(huì)有一個(gè)交流信號(hào)輸出給檢波電路，經(jīng)檢波電路處理后發(fā)出一個(gè)信號(hào)給單片機(jī)單元的內(nèi)置比較器的輸入端，t匕較器會(huì)輸出一個(gè)電平，經(jīng)過一段設(shè)定時(shí)間，單片機(jī)單元控制射頻收發(fā)單元關(guān)閉發(fā)射信號(hào)時(shí)，同時(shí)開啟定時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)，一段時(shí)間后，比較器輸出電平反轉(zhuǎn)，單片機(jī)單元檢測(cè)到這個(gè)反轉(zhuǎn)信號(hào)時(shí)，立即停止計(jì)時(shí)，獲得一個(gè)時(shí)間值。沒有射頻卡靠近時(shí)，這個(gè)時(shí)間都在一個(gè)時(shí)間值Threshold左右浮動(dòng)，Threshold為事先確定的沒有射頻卡靠近時(shí)的一個(gè)時(shí)間值,當(dāng)有卡片靠近時(shí)，這個(gè)時(shí)間值會(huì)迅速增大，因此只要判斷當(dāng)采樣到的時(shí)間值和Threshold的差值是否超過一個(gè)設(shè)定的閾值，就能確認(rèn)是否有卡片臨近。當(dāng)確認(rèn)有卡片臨近時(shí)，再開啟整個(gè)完整的協(xié)議讀取卡的過程，這樣尋卡功耗即可大大降低，滿足低功耗手持設(shè)備以及功耗敏感行業(yè)的非接觸卡的應(yīng)用需要。
[0012]設(shè)定的閾值是個(gè)常數(shù)，是通過多次實(shí)驗(yàn)后選擇出的一個(gè)最合適的值。實(shí)驗(yàn)中，將卡片靠近讀卡器，比如距離讀卡器5cm，得到時(shí)間值Y，沒有卡片靠近時(shí)得到時(shí)間值X，將Y-X就得到這個(gè)閾值。經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)，選擇出一個(gè)最合適的值，作為設(shè)定的閾值。
[0013]當(dāng)然，當(dāng)采用的單片機(jī)單元沒有內(nèi)置比較器時(shí)，通過增設(shè)一個(gè)外置比較器也能實(shí)現(xiàn)。但選用外置比較器時(shí)，其工作電流也需考慮，可能增加功耗。
[0014]作為優(yōu)選，所述的檢波電路包括電容C20、電容C21、電阻R15、電阻R16、電阻R17和二極管D，所述的射頻收發(fā)單元的輸出端和二極管D的正極相連，電容C20和電阻R17連成的并聯(lián)電路的一端接二極管D的正極，另一端接地，二極管D的負(fù)極和電阻R15的一端相連，電阻R15的另一端，一路接所述的單片機(jī)單元的內(nèi)置比較器的反相輸入端，另一路經(jīng)電容C21和電阻R16連成的并聯(lián)電路接地，單片機(jī)單元的內(nèi)置比較器的同相輸入端接參考電壓Vref。二極管D采用整流肖特基二極管。射頻收發(fā)單元開啟發(fā)射時(shí)，會(huì)有一個(gè)13.56MHz的交流信號(hào)輸出，出于降低功耗考慮，由單片機(jī)單元控制這個(gè)發(fā)射時(shí)間只持續(xù)20us，讓這個(gè)信號(hào)經(jīng)過二極管D給電容C21充電。通過仿真計(jì)算確定電阻R15和電容C21的合適值，使得在20us內(nèi)，電容C21被充滿電荷。比較器同相輸入端接一個(gè)固定的參考電壓Vref，在射頻收發(fā)單元沒有開啟發(fā)射時(shí)，比較器的同相輸入端電壓大于反相輸入端電壓，比較器輸出高電平；開啟發(fā)射后，當(dāng)電容C21充滿電時(shí)，比較器輸出低電平；當(dāng)20us的信號(hào)發(fā)射完畢之后，單片機(jī)單元關(guān)閉射頻收發(fā)單元的發(fā)射，并立即開啟定時(shí)器計(jì)時(shí)，這時(shí)候電容C21的電量通過電阻R16放電，當(dāng)電容C21放電致使其電壓降低到比較器同相輸入端的參考電壓Vref之下時(shí)，比較器輸出高電平，輸出電平翻轉(zhuǎn)，單片機(jī)單元檢測(cè)到這個(gè)電平翻轉(zhuǎn)信號(hào)后立即停止定時(shí)器的計(jì)時(shí)，獲得一個(gè)時(shí)間值，這個(gè)時(shí)間值就是電容C21的放電時(shí)間。在射頻收發(fā)單元的相同開啟時(shí)間內(nèi)，有卡片靠近讀卡器時(shí)，由于電源耦合作用，電容C21的放電時(shí)間會(huì)比沒有卡片靠近時(shí)大很多，卡片離讀卡器越近，這個(gè)放電時(shí)間就越大。本技術(shù)方案就是通過判斷這個(gè)放電時(shí)間大小，來判斷是否有卡片靠近的，從而實(shí)現(xiàn)射頻卡的檢測(cè)。當(dāng)確認(rèn)有卡片臨近時(shí)，再開啟整個(gè)完整的協(xié)議讀取卡的過程，這樣尋卡功耗即可大大降低。電阻R17是個(gè)下拉電阻，為了防止在射頻收發(fā)單元沒有開啟發(fā)射時(shí)，輸入給二極管D的正極端的信號(hào)存在的浮動(dòng)不確定性。
[0015]作為優(yōu)選,所述的射頻卡檢測(cè)裝置包括指示單元和USB接口單元,指示單元及USB接口單元分別和所述的單片機(jī)單元相連。指示單元用于指示各種工作狀態(tài)及是否有卡片臨近，USB接口單元便于傳輸各種數(shù)據(jù)，提高使用的靈活性。
[0016]作為優(yōu)選，所述的單片機(jī)單元包括單片機(jī)U3，單片機(jī)U3采用MSP430單片機(jī)；所述的射頻收發(fā)單元包括射頻收發(fā)芯片U1、晶振XT和天線ANT，射頻收發(fā)芯片Ul采用TRF79XX射頻收發(fā)芯片；單片機(jī)U3的I腳經(jīng)電容C37和電容C38的并聯(lián)電路接地，單片機(jī)U3的2腳和射頻收發(fā)芯片Ul的27腳相連，單片機(jī)U3的6腳經(jīng)電阻R21和射頻收發(fā)芯片Ul的13腳相連，單片機(jī)U3的12腳、13腳、18腳、19腳、20腳及21腳分別和射頻收發(fā)芯片Ul的28腳、25腳、21腳、24腳、23腳及26腳相連，單片機(jī)U3的16腳和所述的檢波電路3的輸出端相連，射頻收發(fā)芯片Ul的28腳經(jīng)電阻R2接地，射頻收發(fā)芯片Ul的25腳，一路經(jīng)電阻R3接地，另一路經(jīng)電阻Rl接電壓VIN，射頻收發(fā)芯片Ul的14腳經(jīng)電阻R32和單片機(jī)U3的26腳相連，射頻收發(fā)芯片Ul的12腳經(jīng)電阻R33和單片機(jī)U3的27腳相連，射頻收發(fā)芯片Ul的30腳、31腳分別和晶振XT的3腳、I腳相連，晶振XT的3腳經(jīng)電容Cl接地，晶振XT的I腳經(jīng)電容C2接地，晶振XT的2腳及4腳均接地；射頻收發(fā)芯片Ul的5腳經(jīng)電容C5和電容C15連成的并聯(lián)電路和電感LI的一端相連，電感LI的另一端和電感L2的一端相連，電感L2的另一端經(jīng)電阻R18和電阻RlO的一端相連，電阻RlO的另一端和所述的檢波電路的輸入端相連，電感LI和電感L2的并接點(diǎn)，一路經(jīng)電容C7、電容C18接地，還有一路經(jīng)電容C16接地，再一路經(jīng)電容C8接地，電感L2上并聯(lián)有電容C3，電感L2和電阻R18的并接點(diǎn)，一路經(jīng)電容C9、電容C19接地，還有一路經(jīng)電容ClO接地，再一路經(jīng)電容Cll接地，電容C7和電容C18的并接點(diǎn)和射頻收發(fā)芯片Ul的8腳相連，電容C9和電容C19的并接點(diǎn)和射頻收發(fā)芯片Ul的9腳相連；電阻R18和電阻RlO的并接點(diǎn)和電阻R5、電阻R7的一端相連，電阻R5和電阻R4的串聯(lián)電路與電阻R7并聯(lián)，電阻R7的另一端經(jīng)電容C4及電容C6的并聯(lián)電路和天線ANT的一端相連，天線ANT的另一端接地，電阻R9、電容C12及電容C13分別和天線ANT并聯(lián)。電路結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，功耗低。
[0017]作為優(yōu)選,所述的射頻卡檢測(cè)裝置包括指示單元和USB接口單元,指示單元及USB接口單元分別和所述的單片機(jī)單元相連；所述的指示單元包括發(fā)光二極管D1、發(fā)光二極管D2和發(fā)光二極管D3，發(fā)光二極管Dl經(jīng)電阻R25和單片機(jī)U3的30腳相連，發(fā)光二極管D2經(jīng)電阻R26和單片機(jī)U3的29腳相連，發(fā)光二極管D3經(jīng)電阻R27和單片機(jī)U3的28腳相連；所述的USB接口單元包括驅(qū)動(dòng)芯片U4、瞬態(tài)抑制器U5和USB接口 J5，驅(qū)動(dòng)芯片U4采用CP2102驅(qū)動(dòng)芯片，瞬態(tài)抑制器U5采用SN75240瞬態(tài)抑制器，單片機(jī)U3的23腳經(jīng)電阻R22和驅(qū)動(dòng)芯片U4的26腳相連，單片機(jī)U3的22腳經(jīng)電阻R24和驅(qū)動(dòng)芯片U4的25腳相連，驅(qū)動(dòng)芯片U4的7腳和8腳相連，并經(jīng)電容C41和電容C42的并聯(lián)電路接地，同時(shí)和電阻R28的一端相連，電阻R28的另一端經(jīng)跳線J4和USB接口 J5的I腳相連，驅(qū)動(dòng)芯片U4的5腳經(jīng)電阻R29和USB接口 J5的2腳相連，驅(qū)動(dòng)芯片U4的4腳經(jīng)電阻R30和USB接口 J5的3腳相連，USB接口 J5的I腳、2腳、3腳分別和瞬態(tài)抑制器U5的3腳、5腳、7腳相連，USB接口 J5的5腳及瞬態(tài)抑制器U5的2腳、4腳、6腳、8腳均接地，USB接口 J5的6腳、7腳、8腳及9腳并接，并接后經(jīng)電阻R31接地，驅(qū)動(dòng)芯片U4的3腳接地，驅(qū)動(dòng)芯片U4的11腳經(jīng)電阻R20接地，驅(qū)動(dòng)芯片U4的9腳經(jīng)電阻R23和驅(qū)動(dòng)芯片U4的6腳相連，驅(qū)動(dòng)芯片U4的6腳經(jīng)電容C39和電容C40的并聯(lián)電路接地。指示單元用于指示各種工作狀態(tài)及是否有卡片臨近，USB接口單元便于傳輸各種數(shù)據(jù)，提高使用的靈活性，而且電路結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，功耗低。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果是:檢測(cè)電路結(jié)構(gòu)簡單，所用元器件較少，成本較低，而且大大降低檢測(cè)卡片是否臨近所需要消耗的功耗，同時(shí)減少干擾，避免由于環(huán)境因素影響造成的誤觸發(fā)，提高可靠性，滿足低功耗手持設(shè)備以及功耗敏感行業(yè)的非接觸卡的應(yīng)用需要。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型的一種電路原理連接結(jié)構(gòu)框圖。
[0020]圖2是本實(shí)用新型中單片機(jī)單元和指示單元、USB接口單元的一種電路原理圖。
[0021]圖3是本實(shí)用新型中射頻收發(fā)單元和檢波電路的一種電路原理圖。
[0022]圖中1.單片機(jī)單元，2.射頻收發(fā)單元，3.檢波電路，4.指示單元，5.USB接口單
J Li ο
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
[0024]實(shí)施例:本實(shí)施例的一種射頻卡檢測(cè)裝置，如圖1所示，包括單片機(jī)單元1、射頻收發(fā)單元2、檢波電路3、指示單元4和USB接口單元5，單片機(jī)單元I有內(nèi)置比較器，射頻收發(fā)單元2、指示單元4及USB接口單元5分別和單片機(jī)單元I相連，射頻收發(fā)單元2的輸出端和檢波電路3的輸入端相連，檢波電路3的輸出端和單片機(jī)單元I的內(nèi)置比較器的輸入端相連。
[0025]如圖2、圖3所示，單片機(jī)單元I包括單片機(jī)U3，單片機(jī)U3采用MSP430單片機(jī)；射頻收發(fā)單元2包括射頻收發(fā)芯片U1、晶振XT和天線ANT，射頻收發(fā)芯片Ul采用TRF79XX射頻收發(fā)芯片，晶振XT的頻率為13.56MHz ;檢波電路3包括電容C20、電容C21、電阻R15、電阻R16、電阻R17和二極管D。單片機(jī)U3的I腳經(jīng)電容C37和電容C38的并聯(lián)電路接地，單片機(jī)U3的2腳和射頻收發(fā)芯片Ul的27腳相連，單片機(jī)U3的6腳經(jīng)電阻R21和射頻收發(fā)芯片Ul的13腳相連，單片機(jī)U3的12腳、13腳、18腳、19腳、20腳及21腳分別和射頻收發(fā)芯片Ul的28腳、25腳、21腳、24腳、23腳及26腳相連，射頻收發(fā)芯片Ul的28腳經(jīng)電阻R2接地，射頻收發(fā)芯片Ul的25腳，一路經(jīng)電阻R3接地，另一路經(jīng)電阻Rl接電壓VIN，射頻收發(fā)芯片Ul的14腳經(jīng)電阻R32和單片機(jī)U3的26腳相連，射頻收發(fā)芯片Ul的12腳經(jīng)電阻R33和單片機(jī)U3的27腳相連，射頻收發(fā)芯片Ul的30腳、31腳分別和晶振XT的3腳、I腳相連，晶振XT的3腳經(jīng)電容Cl接地，晶振XT的I腳經(jīng)電容C2接地，晶振XT的2腳及4腳均接地；射頻收發(fā)芯片Ul的5腳經(jīng)電容C5和電容C15連成的并聯(lián)電路和電感LI的一端相連，電感LI的另一端和電感L2的一端相連，電感L2的另一端經(jīng)電阻R18和電阻RlO的一端相連，電阻RlO的另一端和二極管D的正極相連，電容C20和電阻R17連成的并聯(lián)電路的一端接二極管D的正極，另一端接地，二極管D的負(fù)極和電阻R15的一端相連，電阻R15的另一端，一路和單片機(jī)U3的16腳相連，即單片機(jī)U3的內(nèi)置比較器的反相輸入端，另一路經(jīng)電容C21和電阻R16連成的并聯(lián)電路接地，單片機(jī)U3的內(nèi)置比較器的同相輸入端接參考電壓Vref，本實(shí)施例中，這個(gè)參考電壓Vref采用單片機(jī)U3的內(nèi)部參考電壓0.5V，電感LI和電感L2的并接點(diǎn)，一路經(jīng)電容C7、電容C18接地，還有一路經(jīng)電容C16接地，再一路經(jīng)電容C8接地，電感L2上并聯(lián)有電容C3，電感L2和電阻R18的并接點(diǎn)，一路經(jīng)電容C9、電容C19接地，還有一路經(jīng)電容ClO接地，再一路經(jīng)電容Cll接地，電容C7和電容C18的并接點(diǎn)和射頻收發(fā)芯片Ul的8腳相連，電容C9和電容C19的并接點(diǎn)和射頻收發(fā)芯片Ul的9腳相連；電阻R18和電阻RlO的并接點(diǎn)和電阻R5、電阻R7的一端相連，電阻R5和電阻R4的串聯(lián)電路與電阻R7并聯(lián)，電阻R7的另一端經(jīng)電容C4及電容C6的并聯(lián)電路和天線ANT的一端相連，天線ANT的另一端接地，電阻R9、電容C12及電容C13分別和天線ANT并聯(lián)。
[0026]指示單元4包括發(fā)光二極管Dl、發(fā)光二極管D2和發(fā)光二極管D3，發(fā)光二極管Dl經(jīng)電阻R25和單片機(jī)U3的30腳相連，發(fā)光二極管D2經(jīng)電阻R26和單片機(jī)U3的29腳相連，發(fā)光二極管D3經(jīng)電阻R27和單片機(jī)U3的28腳相連。USB接口單元5包括驅(qū)動(dòng)芯片U4、瞬態(tài)抑制器U5和USB接口 J5，驅(qū)動(dòng)芯片U4采用CP2102驅(qū)動(dòng)芯片，瞬態(tài)抑制器U5采用SN75240瞬態(tài)抑制器，單片機(jī)U3的23腳經(jīng)電阻R22和驅(qū)動(dòng)芯片U4的26腳相連，單片機(jī)U3的22腳經(jīng)電阻R24和驅(qū)動(dòng)芯片U4的25腳相連，驅(qū)動(dòng)芯片U4的7腳和8腳相連，并經(jīng)電容C41和電容C42的并聯(lián)電路接地，同時(shí)和電阻R28的一端相連，電阻R28的另一端經(jīng)跳線J4和USB接口 J5的I腳相連，驅(qū)動(dòng)芯片U4的5腳經(jīng)電阻R29和USB接口 J5的2腳相連，驅(qū)動(dòng)芯片U4的4腳經(jīng)電阻R30和USB接口 J5的3腳相連，USB接口 J5的I腳、2腳、3腳分別和瞬態(tài)抑制器U5的3腳、5腳、7腳相連，USB接口 J5的5腳及瞬態(tài)抑制器U5的2腳、4腳、6腳、8腳均接地，USB接口 J5的6腳、7腳、8腳及9腳并接，并接后經(jīng)電阻R31接地，驅(qū)動(dòng)芯片U4的3腳接地，驅(qū)動(dòng)芯片U4的11腳經(jīng)電阻R20接地，驅(qū)動(dòng)芯片U4的9腳經(jīng)電阻R23和驅(qū)動(dòng)芯片U4的6腳相連，驅(qū)動(dòng)芯片U4的6腳經(jīng)電容C39和電容C40的并聯(lián)電路接地。
[0027]射頻卡檢測(cè)過程:
[0028]由單片機(jī)U3控制射頻收發(fā)芯片Ul的開啟發(fā)射時(shí)間；當(dāng)單片機(jī)U3控制射頻收發(fā)芯片Ul開啟發(fā)射信號(hào)時(shí)，射頻收發(fā)芯片Ul會(huì)有一個(gè)交流信號(hào)輸出，這個(gè)信號(hào)經(jīng)檢波電路3中的二極管D給電容C21充電，電容C21充滿電時(shí)，單片機(jī)U3的內(nèi)置比較器輸出低電平；經(jīng)過一段設(shè)定的時(shí)間，本實(shí)施例中，這個(gè)設(shè)定時(shí)間為20us，由單片機(jī)U3控制射頻收發(fā)芯片Ul關(guān)閉發(fā)射信號(hào)時(shí)，單片機(jī)U3同時(shí)開啟內(nèi)部定時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)，此時(shí)電容C21的電量通過電阻R16放電，當(dāng)放電致使電容C21的電壓降低到單片機(jī)U3的內(nèi)置比較器的參考電壓Vref之下時(shí)，比較器輸出高電平，當(dāng)單片機(jī)U3檢測(cè)到這個(gè)電平反轉(zhuǎn)信號(hào)時(shí)立即停止定時(shí)器計(jì)時(shí)，則獲得一個(gè)時(shí)間值T，由單片機(jī)U3計(jì)算Λ T=T-Threshold的值，Threshold為事先確定的沒有射頻卡靠近時(shí)的一個(gè)時(shí)間值，當(dāng)Λ T超過一個(gè)設(shè)定的閾值OFFSET (閾值OFFSET是個(gè)常數(shù))時(shí)，則單片機(jī)U3認(rèn)為有射頻卡臨近，開啟射頻卡讀取過程，反之則認(rèn)為無射頻卡臨近，不開啟射頻卡讀取過程。
[0029]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，所用元器件較少，成本較低，而且大大降低檢測(cè)卡片是否臨近所需要消耗的功耗，同時(shí)減少干擾，避免由于環(huán)境因素影響造成的誤觸發(fā)，提高可靠性，滿足低功耗手持設(shè)備以及功耗敏感行業(yè)的非接觸卡的應(yīng)用需要。
【權(quán)利要求】
1.一種射頻卡檢測(cè)裝置，其特征在于包括單片機(jī)單元(I)、射頻收發(fā)單元(2)和檢波電路(3)，單片機(jī)單元(I)有內(nèi)置比較器，單片機(jī)單元(I)和射頻收發(fā)單元(2)相連，射頻收發(fā)單元(2)的輸出端和檢波電路(3)的輸入端相連，檢波電路(3)的輸出端和單片機(jī)單元(I)的內(nèi)置比較器的輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種射頻卡檢測(cè)裝置，其特征在于所述的檢波電路(3)包括電容C20、電容C21、電阻R15、電阻R16、電阻R17和二極管D，所述的射頻收發(fā)單元(2)的輸出端和二極管D的正極相連，電容C20和電阻R17連成的并聯(lián)電路的一端接二極管D的正極，另一端接地，二極管D的負(fù)極和電阻R15的一端相連，電阻R15的另一端，一路接所述的單片機(jī)單元(I)的內(nèi)置比較器的反相輸入端，另一路經(jīng)電容C21和電阻R16連成的并聯(lián)電路接地，單片機(jī)單元(I)的內(nèi)置比較器的同相輸入端接參考電壓Vref。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種射頻卡檢測(cè)裝置，其特征在于包括指示單元(4)和USB接口單元(5)，指示單元(4)及USB接口單元(5)分別和所述的單片機(jī)單元⑴相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種射頻卡檢測(cè)裝置，其特征在于所述的單片機(jī)單元(1)包括單片機(jī)U3，單片機(jī)U3采用MSP430單片機(jī)；所述的射頻收發(fā)單元(2)包括射頻收發(fā)芯片U1、晶振XT和天線ANT，射頻收發(fā)芯片Ul采用TRF79XX射頻收發(fā)芯片；單片機(jī)U3的I腳經(jīng)電容C37和電容C38的并聯(lián)電路接地，單片機(jī)U3的2腳和射頻收發(fā)芯片Ul的27腳相連，單片機(jī)U3的6腳經(jīng)電阻R21和射頻收發(fā)芯片Ul的13腳相連，單片機(jī)U3的12腳、13腳、18腳、19腳、20腳及21腳分別和射頻收發(fā)芯片Ul的28腳、25腳、21腳、24腳、23腳及26腳相連，單片機(jī)U3的16腳和所述的檢波電路(3)的輸出端相連，射頻收發(fā)芯片Ul的28腳經(jīng)電阻R2接地，射頻收發(fā)芯片Ul的25腳，一路經(jīng)電阻R3接地，另一路經(jīng)電阻Rl接電壓VIN,射頻收發(fā)芯片Ul的14腳經(jīng)電阻R32和單片機(jī)U3的26腳相連，射頻收發(fā)芯片Ul的12腳經(jīng)電阻R33和單片機(jī)U3的27腳相連，射頻收發(fā)芯片Ul的30腳、31腳分別和晶振XT的3腳、I腳相連，晶振XT的3腳經(jīng)電容Cl接地，晶振XT的I腳經(jīng)電容C2接地，晶振XT的2腳及4腳均接地；射頻收發(fā)芯片Ul的5腳經(jīng)電容C5和電容C15連成的并聯(lián)電路和電感LI的一端相連，電感LI的另一端和電感L2的一端相連，電感L2的另一端經(jīng)電阻R18和電阻RlO的一端相連，電阻RlO的另一端和所述的檢波電路(3)的輸入端相連，電感LI和電感L2的并接點(diǎn)，一路經(jīng)電容C7、電容C18接地，還有一路經(jīng)電容C16接地，再一路經(jīng)電容C8接地，電感L2上并聯(lián)有電容C3，電感L2和電阻R18的并接點(diǎn)，一路經(jīng)電容C9、電容C19接地，還有一路經(jīng)電容ClO接地，再一路經(jīng)電容Cll接地，電容C7和電容C18的并接點(diǎn)和射頻收發(fā)芯片Ul的8腳相連，電容C9和電容C19的并接點(diǎn)和射頻收發(fā)芯片Ul的9腳相連；電阻R18和電阻RlO的并接點(diǎn)和電阻R5、電阻R7的一端相連，電阻R5和電阻R4的串聯(lián)電路與電阻R7并聯(lián)，電阻R7的另一端經(jīng)電容C4及電容C6的并聯(lián)電路和天線ANT的一端相連，天線ANT的另一端接地，電阻R9、電容C12及電容C13分別和天線ANT并聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種射頻卡檢測(cè)裝置，其特征在于包括指示單元(4)和USB接口單元(5)，指示單元(4)及USB接口單元(5)分別和所述的單片機(jī)單元⑴相連；所述的指示單元(4)包括發(fā)光二極管D1、發(fā)光二極管D2和發(fā)光二極管D3，發(fā)光二極管Dl經(jīng)電阻R25和單片機(jī)U3的30腳相連，發(fā)光二極管D2經(jīng)電阻R26和單片機(jī)U3的29腳相連，發(fā)光二極管D3經(jīng)電阻R27和單片機(jī)U3的28腳相連；所述的USB接口單元(5)包括驅(qū)動(dòng)芯片U4、瞬態(tài)抑制器U5和USB接口 J5，驅(qū)動(dòng)芯片U4采用CP2102驅(qū)動(dòng)芯片，瞬態(tài)抑制器U5采用SN75240瞬態(tài)抑制器，單片機(jī)U3的23腳經(jīng)電阻R22和驅(qū)動(dòng)芯片U4的26腳相連，單片機(jī)U3的22腳經(jīng)電阻R24和驅(qū)動(dòng)芯片U4的25腳相連，驅(qū)動(dòng)芯片U4的7腳和8腳相連，并經(jīng)電容C41和電容C42的并聯(lián)電路接地，同時(shí)和電阻R28的一端相連，電阻R28的另一端經(jīng)跳線J4和USB接口 J5的I腳相連，驅(qū)動(dòng)芯片U4的5腳經(jīng)電阻R29和USB接口 J5的2腳相連，驅(qū)動(dòng)芯片U4的4腳經(jīng)電阻R30和USB接口 J5的3腳相連，USB接口 J5的I腳、2腳、3腳分別和瞬態(tài)抑制器U5的3腳、5腳、7腳相連，USB接口 J5的5腳及瞬態(tài)抑制器U5的2腳、4腳、6腳、8腳均接地，USB接口 J5的6腳、7腳、8腳及9腳并接，并接后經(jīng)電阻R31接地，驅(qū)動(dòng)芯片U4的3腳接地，驅(qū)動(dòng)芯片U4的11腳經(jīng)電阻R20接地，驅(qū)動(dòng)芯片U4的9腳經(jīng)電阻R23和驅(qū)動(dòng)芯片U4的6 腳相連，驅(qū)動(dòng)芯片U4的6腳經(jīng)電容C39和電容C40的并聯(lián)電路接地。
【文檔編號(hào)】G06K7/00GK203673491SQ201320855436
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】陳冰, 梁世樂, 王魯克, 儲(chǔ)祝君 申請(qǐng)人:利爾達(dá)科技集團(tuán)股份有限公司