專利名稱：射頻感應(yīng)鎖及其讀卡模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
射頻感應(yīng)鎖及其讀卡模塊
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于酒店、賓館、高檔住宅小區(qū)等場(chǎng)合的射頻感應(yīng)鎖，尤其涉及其中的讀卡模塊。
技術(shù)背景國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，射頻感應(yīng)鎖的讀卡模塊產(chǎn)生載波的技術(shù)被國(guó)外先行者所壟斷，技術(shù)核心主要掌握在美國(guó)ATMEL與瑞士 EMI兩家公司手中，前者生產(chǎn)的型號(hào)為U2270B的專用集成電路(專用基站芯片)及后者生產(chǎn)的型號(hào)為EM4095的專用集成電路(專用基站芯片) 均可實(shí)現(xiàn)讀卡功能，且均工作在125KHZ頻點(diǎn)上，目前占據(jù)絕大部分的國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)。顯然，壟斷的結(jié)果導(dǎo)致產(chǎn)品價(jià)格的高企，由此也導(dǎo)致國(guó)內(nèi)鎖業(yè)生產(chǎn)商的制造成本高居不下，而且，由于前述兩家公司的生產(chǎn)力不足，常出現(xiàn)斷貨現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了依賴于這些芯片的相關(guān)行業(yè)的正常生產(chǎn)。高度集成的電路盡管有其便利之處，卻帶來制造成本的提高以及生產(chǎn)上的供不應(yīng)求，顯然不符合市場(chǎng)規(guī)律。在技術(shù)上，該兩家公司在先申請(qǐng)的專利構(gòu)成的壁壘以及集成電路高集成度的復(fù)雜性影響了國(guó)內(nèi)同行的加入，因此，直接自行研發(fā)能產(chǎn)生125KHZ載波信號(hào)的專用集成電路既屬重復(fù)勞動(dòng)，也不符合市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)要求。業(yè)內(nèi)傾向于尋找一種可替代該類專用集成電路的低成本方案。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的正在于提供一種射頻感應(yīng)鎖的讀卡模塊，爭(zhēng)取以較低的成本實(shí)現(xiàn)與已有公知技術(shù)同等的技術(shù)效果；本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種射頻感應(yīng)鎖，使其成本相對(duì)降低，且所實(shí)現(xiàn)的功能不變。為實(shí)現(xiàn)該目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案本實(shí)用新型的射頻感應(yīng)鎖的讀卡模塊，包括微處理器，用于輸出特定頻率的載波信號(hào)和處理接收到的數(shù)據(jù)信號(hào)；諧振電路，用于產(chǎn)生與該載波信號(hào)相諧振的正弦阻尼衰減信號(hào)；天線，用于向空中輻射該正弦阻尼衰減信號(hào)以激活無源卡片，并接收無源卡片反饋的數(shù)據(jù)信號(hào)；檢波電路，用于對(duì)天線接收的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行檢波處理；濾波電路，用于對(duì)檢波后的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行濾波處理；放大電路，用于對(duì)檢波濾波后的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行功率放大，以傳輸給所述微處理器。具體的，所述諧振電路與微處理器之間串接有用于限流的電阻(R14)。所述諧振電路包括電感(ANTl)和電容(C8)，該電感(ANTl)同時(shí)作為所述天線使用。較佳的，該模塊還包括一反相電路，串接于放大電路與微處理器之間用于對(duì)放大后的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行反相。為降低成本，所述諧振電路、檢波電路、濾波電路、放大電路或反相電路包括至少一個(gè)電子元器件。所述微處理器為單片機(jī)芯片。為加強(qiáng)適應(yīng)性，所述微處理器輸出的載波信號(hào)的頻率被定義為125KHZ。為便于實(shí)現(xiàn)，所述微處理器用于輸出特定頻率載波信號(hào)的端口為其定時(shí)器端口。本實(shí)用新型的射頻感應(yīng)鎖，包括前述的讀卡模塊及無源卡片，讀卡模塊發(fā)送一個(gè)載波信號(hào)用于激活無源卡片工作并向讀卡模塊反饋數(shù)據(jù)信號(hào)，讀卡模塊進(jìn)一步處理該數(shù)據(jù)信號(hào)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，通過采用單片機(jī)結(jié)合公知電子元器件(二極管、三極管、電阻、電感及電容等)之類的經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品，結(jié)合針對(duì)單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)即可實(shí)現(xiàn)與國(guó)外專用基站芯片同等的功能，不僅克服了生產(chǎn)條件嚴(yán)苛的缺點(diǎn)，也大大降低了生產(chǎn)成本，使得基于射頻技術(shù)的射頻感應(yīng)鎖及相應(yīng)的其它設(shè)備的整體成本大大降低。

圖1為本實(shí)用新型首要實(shí)施例的射頻感應(yīng)鎖的讀卡模塊的電路圖；圖2為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的射頻感應(yīng)鎖的讀卡模塊的電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明參閱圖1，其示出了本實(shí)用新型射頻感應(yīng)鎖的讀卡模塊的電路結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于公知的射頻感應(yīng)鎖中，通過該讀卡模塊向空中輻射載波信號(hào)激活無源卡片，無源卡片在一定的時(shí)間周期了通過將數(shù)據(jù)信號(hào)反饋給讀卡模塊實(shí)現(xiàn)自身及讀卡模塊之間的數(shù)據(jù)讀寫，由此實(shí)現(xiàn)讀卡模塊與無源卡片之間的非接觸信號(hào)交互。圖1的微處理器采用菲利浦公司生產(chǎn)的型號(hào)為87LPC767的單片機(jī)芯片，其I/O 口支持低電平驅(qū)動(dòng)，即支持灌電流驅(qū)動(dòng)。適應(yīng)此一特性設(shè)計(jì)該讀卡模塊，該讀卡模塊由該微處理器和限流電阻、諧振電路、天線、檢波電路、濾波電路、放大電路以及反相電路等構(gòu)成。微處理器集成有相應(yīng)的程序，用于通過其定時(shí)器端口(標(biāo)記為P0. 7)產(chǎn)生一個(gè)頻率為125KHz的方波載波信號(hào)。限流電阻R14—端與微處理器的定時(shí)器端口連接，另一端與諧振電路相連接，起限流作用。所述諧振電路由與限流電阻R14串接的電感ANTl和電容C8組成，電容C8另一端接地。適當(dāng)調(diào)整電感ANTl的電阻值和選取適當(dāng)?shù)碾娙軨8，可以使由此組成的LC串聯(lián)諧振電路在頻率為125KHz時(shí)達(dá)到諧振，從而產(chǎn)生頻率為125KHz的正弦阻尼衰減載波信號(hào)，經(jīng)過電感ANTl向空中輻射以便激活無源卡片。由此可見，電感ANTl除了與電容C8共同構(gòu)成串聯(lián)諧振電路外，還獨(dú)立擔(dān)當(dāng)天線以與無源卡片實(shí)現(xiàn)交互的作用。該天線不僅具有向空中輻射微處理器產(chǎn)生的載波信號(hào)的功能，而且可用于接收無源卡片被激活后反饋的數(shù)據(jù)信號(hào)。通過天線ANTl接收的數(shù)據(jù)信號(hào)被檢波電路進(jìn)一步處理，檢波電路由檢波二極管 D3，D4、限流電阻R13以及電容C3共同組成，由檢波電路解調(diào)出從天線ANTl接收到的微弱的電磁波中解調(diào)出來自無源卡片的數(shù)據(jù)信號(hào)。被解調(diào)后的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)一步被由電阻R17和 C9共同組成的濾波電路濾除雜散干擾，繼而，濾波后的數(shù)據(jù)信號(hào)被一放大電路放大，該放大電路由耦合電容C7、限流電阻R18、第一級(jí)放大三極管P3及其偏置電阻R19和R20共同構(gòu)成，放大電路將該濾波后數(shù)據(jù)信號(hào)放大到適當(dāng)?shù)拇笮?，以便提供給微處理器進(jìn)一步處理。適應(yīng)微處理器選用的87LPC767號(hào)單片機(jī)芯片的I/O 口支持低電平驅(qū)動(dòng)的特性，利用一反相三極管m作為反相電路將放大后的數(shù)據(jù)信號(hào)反相之后才傳輸?shù)轿⑻幚砥鞯腜o. 5 端口，可以將來自無源卡片的數(shù)據(jù)信號(hào)傳送給微處理器進(jìn)行曼徹斯特碼解碼，以便微處理器最終輸出相應(yīng)的狀態(tài)指令以實(shí)施進(jìn)一步的控制。據(jù)示波器測(cè)得的圖譜表明，本實(shí)施例的讀卡模塊在IOOKHz 150KHZ頻率范圍內(nèi)， 具體在125KHz附近時(shí)，天線ANTl的發(fā)射功率達(dá)到最大值?？梢?，由于本實(shí)用新型采用價(jià)格低廉的電子元器件和單片機(jī)芯片替代了目前市面上的專用基站芯片，可以使基于此種讀卡模塊的包括射頻感應(yīng)鎖在內(nèi)的之類產(chǎn)品的成本得以降低，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力由此得以提升。圖2進(jìn)一步揭示了本實(shí)用新型的另一實(shí)施例，其不同于前一實(shí)施例之處在于本實(shí)施例的微處理器采用了 AVR公司生產(chǎn)的型號(hào)為ATMEGA8的單片機(jī)，其I/O 口特性是支持高電平驅(qū)動(dòng)，即支持拉電流驅(qū)動(dòng)，因此，省略了前一實(shí)施例所揭示的反相電路。盡管圖2所揭示的實(shí)施例中，電子元器件的標(biāo)號(hào)及具體連接端口名稱略有不同， 但不影響本領(lǐng)域技術(shù)人員的閱讀，該實(shí)施例中電路原理依然同于前一實(shí)施例，并不超脫本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神。綜上所述，本實(shí)用新型選用造價(jià)低廉的電子元器件及微處理芯片結(jié)合合理的電路和可行的程序共同實(shí)現(xiàn)了與專用基站芯片同等的技術(shù)效果。以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型而并非限制本實(shí)用新型所描述的技術(shù)方案，因此，盡管本說明書參照上述的各個(gè)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行修改或者等同替換；而一切不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種射頻感應(yīng)鎖的讀卡模塊，其特征在于，其包括微處理器，用于輸出特定頻率的載波信號(hào)和處理接收到的數(shù)據(jù)信號(hào)；諧振電路，用于產(chǎn)生與該載波信號(hào)相諧振的正弦阻尼衰減信號(hào)；天線，用于向空中輻射該正弦阻尼衰減信號(hào)以激活無源卡片，并接收無源卡片反饋的數(shù)據(jù)信號(hào)；檢波電路，用于對(duì)天線接收的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行檢波處理；濾波電路，用于對(duì)檢波后的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行濾波處理；放大電路，用于對(duì)檢波濾波后的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行功率放大，以傳輸給所述微處理器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻感應(yīng)鎖的讀卡模塊，其特征在于所述諧振電路與微處理器之間串接有用于限流的電阻(R14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的射頻感應(yīng)鎖的讀卡模塊，其特征在于所述諧振電路包括電感(ANTl)和電容(C8)，該電感(ANTl)同時(shí)作為所述天線使用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻感應(yīng)鎖的讀卡模塊，其特征在于該模塊還包括一反相電路，串接于放大電路與微處理器之間用于對(duì)放大后的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行反相。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的射頻感應(yīng)鎖的讀卡模塊，其特征在于所述諧振電路、檢波電路、濾波電路、放大電路或反相電路包括至少一個(gè)電子元器件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的射頻感應(yīng)鎖的讀卡模塊，其特征在于所述微處理器輸出的載波信號(hào)的頻率被定義為125KHz。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的射頻感應(yīng)鎖的讀卡模塊，其特征在于所述微處理器為單片機(jī)芯片。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的射頻感應(yīng)鎖的讀卡模塊，其特征在于所述微處理器用于輸出特定頻率載波信號(hào)的端口為其定時(shí)器端口。
9.一種射頻感應(yīng)鎖，包括讀卡模塊及無源卡片，其特征在于，所述讀卡模塊采用如權(quán)利要求1至8中任意一種所述的讀卡模塊，讀卡模塊發(fā)送一個(gè)載波信號(hào)用于激活無源卡片工作并向讀卡模塊反饋數(shù)據(jù)信號(hào)。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種射頻感應(yīng)鎖及其讀卡模塊，包括微處理器，用于輸出特定頻率的載波信號(hào)和處理接收到的數(shù)據(jù)信號(hào)；諧振電路，用于產(chǎn)生與該載波信號(hào)相諧振的正弦阻尼衰減信號(hào)；天線，用于向空中輻射該正弦阻尼衰減信號(hào)以激活無源卡片，并接收無源卡片反饋的數(shù)據(jù)信號(hào)；檢波電路，用于對(duì)天線接收的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行檢波處理；濾波電路，用于對(duì)檢波后的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行濾波處理；放大電路，用于對(duì)檢波濾波后的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行功率放大，以傳輸給所述微處理器。本實(shí)用新型選用造價(jià)低廉的電子元器件及微處理芯片結(jié)合合理的電路和可行的程序共同實(shí)現(xiàn)了與專用基站芯片同等的技術(shù)效果。
文檔編號(hào)E05B49/00GK202033757SQ20102027361
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2010年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月28日
發(fā)明者林新達(dá) 申請(qǐng)人:廣東頂固集創(chuàng)家居股份有限公司