CN201156257Y - 一种适应低电压的低频射频ic卡的数据读取电路及其相应装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及IC卡数据读取领域，具体涉及一种低频射频IC卡的数据读取电路及其相应装置。装置由单片机、ASK调制电路、LC谐振回路、二极管包络检波电路、带通滤波电路、整形放大电路组成并顺序连接，整形放大电路的输出连接再在回接到单片机，由此构成调制电路、谐振回路二极管包络检波电路、带通滤波电路、整形放大的装置部件及其由电阻、电容、二极管、三极管和电感共同构成的基础电路。电路中电感L1的取值范围为400～600uH，电容C1的取值范围为3000～4000pF，其中L1、电容C1取值使得其谐振频率为125KHz左右；电阻R3的取值范围为6.8k～15k，电容C4的取值范围为1000～3300pF。低频射频IC卡数据读取装置在3V供电的情况下也能正常工作，扩大了低频射频IC卡数据读取装置的电源适应范围。
Description
技术领域
本实用新型涉及IC卡数据读取领域，具体涉及一种低频射频IC卡的数据读取电路及其相应装置。
背景技术
射频IC卡又称非接触IC卡，在不大的塑料卡片中集成了IC卡电路和微功率无线收发电路，通过此无线收发电路，射频IC卡可与相应的读写设备进行数据通信。由于射频IC卡具有非接触、无磨损、防水、防尘等优点，所以广泛应用于电子车票、电子钥匙、电子身份证等场合。
射频IC卡内有一个LC谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同(目前广泛使用的低频射频IC卡的工作频率主要有125kHz和134.2kHz两种)。当射频卡在电磁波的激励下，LC谐振电路产生共振，从而获得能量作为电源为卡内的其它电路供电，将卡内数据发射出去或读取读写器的数据。读写器接收到卡的数据后，解码并进行错误校验来决定数据的有效性，然后识别出相应数据。
射频IC卡数据读取装置是射频IC卡的应用中不可缺少的一部分。在实际使用中，射频IC卡数据读取电路的设计是比较复杂的，基本都是采用专门的芯片如ATMEL公司的U2270B来实现，该芯片工作时要求电源在5V以上。很多手持读卡设备中，一般都是两节干电池(3V)、三节干电池(4.5V)或锂电池(3.6V)供电，限制了不少芯片的使用范围，使得系统需要增加额外的电源转换电路来保证系统工作，增加了系统的复杂度，降低了系统的可靠性。因此，如何使读卡电路比较简单、能适应较低电源电压一直是相关工程人员研究的重点和难点。
发明内容
为克服上述缺点，满足这一部分日益增加的需要，本实用新型的目的之一是提供一种利用通用芯片，构成低频射频IC卡数据读取装置。该装置采用单片机产生载波和调制信号，由与非门设计的ASK调制电路，LC谐振回路工作于谐振状态给射频IC卡提供能量，LC谐振回路同时和射频IC卡交换数据，经过二极管包络检波电路，并利用一个与非门芯片等组成一个带通滤波器和一个整形放大电路。射频IC卡数据读取电路可以在3V的低压下工作，电路简单，稳定性高，同时还降低了成本。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：低频射频IC卡数据读取电路由低电压单片机，LC谐振回路，二极管包络检波，以及由与非门组成的带通滤波、整形放大电路构成并顺序连接，整形放大电路的输出连接再回接到单片机，由此构成构成调制电路、谐振回路二极管包络检波电路、带通滤波电路、整形放大的装置部件及其由电阻、电容、二极管、三极管和电感共同构成的基础电路。其中，单片机产生载波，连接到LC谐振回路(谐振频率为射频IC卡的工作频率)；LC谐振回路输出连接到二极管包络检波电路(滤除载波信号，得到包络信号)，再连接到与非门芯片组成的带通滤波和整形放大模块，从而得到不失真、稳定的IC卡数据送到单片机识别，由单片机解码出射频IC卡数据。
本实用新型的目的之二是提供一种构成低频射频IC卡数据读取装置的基础电路。电路中，单片机采用PIC16LF873A，其21脚连接到一个与非门U1A的输入引脚，单片机的22脚连接到U1的另一输入引脚，与非门U1A的输出端与NPN三极管Q1、PNP三极管Q2的基极相连，NPN三极管Q1的集电极接电源，发射极与Q2的发射极、电感L1相连，PNP三极管Q2的集电极接地；L1的另一端与二极管D1的正极相连，同时连接一个电容C1到地；二极管D1的负极与电容C3相连，同时连接一个电容C2和一个电阻R1分别到地；电容C3的另一端与非门U1B的输入端和R2相连，U1B的另一输入端接电源；U1B的输出端与电阻R2的另一端相连，同时和电阻R3的一端相连；电阻R3的另一端与U1C的输入端相连，同时连接一个电容C4到地；U1C的输出端为解调波形的输出端，该引脚连接到单片机的23脚。在这个电路中，电感L1的取值范围为400～600uH，电容C1的取值范围为3000～4000pF，其中L1、电容C1取值使得其谐振频率为125KHz左右；电阻R3的取值范围为6.8k～15k，电容C4的取值范围为1000～3300pF。
本实用新型的有益效果是，使得低频射频IC卡数据读取装置在3V供电的情况下也能正常工作，扩大了低频射频IC卡数据读取装置的电源适应范围。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型所述的低频射频IC卡数据读取装置系统框图。
图2是本实用新型一个实施例的原理图。
在图1中，1.单片机；2.ASK调制电路；3.LC谐振电路；4.二极管包络检波电路；5.带通滤波电路6.整形放大电路。
具体实施方式
如图1所示的低频射频IC卡数据读取装置系统框图，按照图中所述的方式进行常规的连接，构建出低频射频IC卡数据读取装置，其中基础电路部分按照图2中所述的串接方式进行。电路中单片机采用PIC16LF873A，其21脚连接到一个与非门U1A的输入引脚，单片机的22脚连接到U1的另一输入引脚，与非门U1A的输出端与NPN三极管Q1、PNP三极管Q2的基极相连，NPN三极管Q1的集电极接电源，发射极与PNP三极管Q2的发射极、电感L1相连，PNP三极管Q2的集电极接地；电感L1的另一端与二极管D1的正极相连，同时连接一个电容C1到地；二极管D1的负极与电容C3相连，同时连接一个电容C2和一个电阻R1分别到地；电容C3的另一端与非门U1B的输入端和电阻R2相连，U1B的另一输入端接电源；U1B的输出端与电阻R2的另一端相连，同时和电阻R3的一端相连；电阻R3的另一端与U1C的输入端相连，同时连接一个电容C4到地；U1C的输出端为解调波形的输出端，该引脚连接到单片机的23脚。在这个电路中，电感L1的取值范围为500uH，C1的取值范围为3500pF，其中电感L1、电容C1取值使得其谐振频率为125KHz；R3的取值范围为10k，电容C4的取值范围为2000pF。
Claims (4)
1、一种适应低电压的低频射频IC卡的数据读取电路及其相应装置，其特征在于装置由单片机、ASK调制电路、LC谐振回路、二极管包络检波电路、带通滤波电路、整形放大电路组成并顺序连接，整形放大电路的输出连接再回接到单片机，由此构成调制电路、谐振回路二极管包络检波电路、带通滤波电路、整形放大的装置部件及其由电阻、电容、二极管、三极管和电感共同构成的基础电路。
2、按照权利要求1所述的一种低频射频IC卡的数据读取装置，其特征是在所述的基础电路中：
单片机21脚连接到一个与非门U1A的输入引脚，单片机的22脚连接到U1的另一输入引脚，与非门U1A的输出端与NPN三极管Q1、PNP三极管Q2的基极相连，NPN三极管Q1的集电极接电源，发射极与PNP三极管Q2的发射极、电感L1相连，PNP三极管Q2的集电极接地；
电感L1的另一端与二极管D1的正极相连，同时连接一个电容C1到地；
二极管D1的负极与电容C3相连，同时连接一个电容C2和一个电阻R1分别到地；
电容C3的另一端与非门U1B的输入端和电阻R2相连，U1B的另一输入端接电源；
U1B的输出端与电阻R2的另一端相连，同时和电阻R3的一端相连；
电阻R3的另一端与U1C的输入端相连，同时连接一个电容C4到地；
U1C的输出端为解调波形的输出端，该引脚连接到单片机的23脚。
3、按照权利要求1所述的一种适应低电压的低频射频IC卡的数据读取电路及其相应装置，其特征是：L1的取值范围为400～600uH，C1的取值范围为3000～4000pF，其中L1、C1取值使得其谐振频率为125KHz。
4、按照权利要求1所述的一种适应低电压的低频射频IC卡数据读取电路及其相应装置，其特征是：R3的取值范围为6.8k～15k，C4的取值范围为1000～3300pF。
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