[实用新型]非接触式射频读卡器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种读卡器，尤其涉及一种非接触式射频读卡器。

背景技术

随着电子技术的进步与发展，射频卡及其非接触式读卡器正在逐步取代光电卡，磁卡，接触IC卡及其读卡器，由于非接触式读卡技术目前还是一种新技术，有很多方面还有待改善，比如目前的非接触式射频读卡器的电路较复杂，，最大读卡距离较短，稳定性欠佳等，这些问题都是科技人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电路简单，稳定性好非接触式射频读卡器。

本实用新型提供的这种非接触式射频读卡器包括微控制器MCU、非接触器读卡机芯片FM1702SL、放大电路、一级谐振电路、二级谐振电路、整形电路，MCU通过SPI通信接口控制非接触器读卡机芯片FM1702SL，该芯片第6脚TX2不断的输出载波信号，由放大电路放大后顺次耦合到用于滤除高次谐波和将信号谐振放大的一级LC谐振电路和二级LC谐振电路，其中二级LC谐振电路中的电感为天线，天线接收到的数据耦合到整形滤波电路，整形后的波形再耦合到FM1702SL的RX脚。

本实用新型外围元器件较少电路简单，稳定性好功耗低，制作与调试也较为简单并且由于它采用了非接触器读卡机芯片FM1702SL，此芯片只需要MCU通过SPI接口来发送命令就可以完成对卡片的操作。本实用新型的读卡距离可达到10cm，能方便应用于各种不同的射频识别应用系统.如考勤系统、门禁系统、公交车收费系统，以及各种水、电、气表计费系统等。

附图说明

图1是本实用新型的方框图。

图2是本实用新型的电路图。

具体实施方式

从图1和图2可以看出本实用新型主要由MCU、FM1702SL、放大电路、谐振电路、天线、整形电路组成，其中微控制器MCU通过SPI通信接口发射指令来控制FM1702SL，由FM1702SL第6脚TX2不断的输出13.56M的载波信号经C26耦合到Q1，经Q1放大后的信号通过C21耦合到第一级LC谐振电路，该级LC谐振电路由L1与C30、C33组成，它主要作用是滤除高次谐波和将信号谐振放大。经过这一级放大的信号经C22与C25耦合到第二级LC谐振电路。第二级LC谐振电路由天线和C31、C32组成，通过调节C31、C32电容值大小使它们谐振在13.56M频率上，经过二级谐振电路的谐振放大，此时在天线上已有足够的能量向外面发射无线电磁波。当射频卡进入本读卡器的天线工作范围之内时，由于射频卡内有一个LC串联谐振电路，其频率与射频模块发射的频率相同，在电磁波的激励下，LC谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷，在这个电容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存，当所积累的电荷达到2V时，此电容可做为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接收模块的数据。天线接收到的数据经C7耦合到D3、D5、C9和R12组成的整形滤波电路，整形过的波形经C2耦合到FM1702SL的RX脚，经内部解码解调去数据，从而完成对射频卡的读写操作。

FM1702SL是上海复旦微电子股份有限公司基于ISO14443标准设计的通用非接触卡读卡机芯片，该芯片采用的是0.6微米CMOS EEPROM工艺制造.可支持ISO14443typeA协议和MIFARE标准的加密算法。芯片内部集成了模拟调制解调电路。因而只需搭接最少量的外围电路就可以工作。FM1702SL芯片支持SPI接口，其数字电路具有TTL、CMOS两种电压工作模式。特别适用于ISO14443标准下的水、电、煤气表等计费系统的读卡器的应用。该芯片的三路电源最低工作电压均可达2.9V，此特性优于其它公司同类产品。

本实用新型的天线采用小环天线中的任意一种，如方型、圆形、椭圆型、三角型等，本实施例采用的是方型小环天线。天线的最大几何尺寸同工作波长之间没有一个严格的界限，一般定义为：

L/λ≤1/(2π)                  (1)

式(1)中，L是天线的最大尺寸，λ是工作波长。对于13.6MHz的系统来说，天线的最大尺寸在50cm左右。

在天线设计中，品质因数Q是一个非常重要的参数。对于电感耦合式射频模块天线来说，较高品质因数的值会使天线线圈中的电流强度大些，由此可改善对卡的传送功率。品质因数的计算公式为：