專利名稱：無(wú)線身份識(shí)別卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電子自動(dòng)識(shí)別裝置，具體涉及一種無(wú)線、紅外身份識(shí)別卡。
現(xiàn)有的電子自動(dòng)識(shí)別卡，如法國(guó)阿爾卡特公司的電子不停車收費(fèi)(ETC)技術(shù)，廣泛應(yīng)用于自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)，這種電子識(shí)別卡主要由集成的無(wú)線收、發(fā)電路、數(shù)據(jù)存貯器配以簡(jiǎn)單的邏輯控制電路構(gòu)成，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、使用方便的特點(diǎn)，但這種電路過(guò)于簡(jiǎn)單，不能實(shí)現(xiàn)與檢測(cè)站點(diǎn)的多種信息應(yīng)答功能，所以這種卡用途單一，智能化程度低，且容易被模擬，保密性能差。
本實(shí)用新型之目的旨在提供一種具有多種應(yīng)答功能及大信息量文檔識(shí)別、通信方式具有無(wú)線、紅外兩種獨(dú)特方式、功能多、保密性能好、智能化程度高的無(wú)線身份識(shí)別卡。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是這種無(wú)線身份識(shí)別卡主要由單片機(jī)系統(tǒng)、射頻收發(fā)電路、紅外線收發(fā)電路三部分構(gòu)成，單片機(jī)系統(tǒng)通過(guò)可編程I／O口分別外接射頻收發(fā)電路和紅外線收發(fā)電路，由單片機(jī)的軟件程序控制單片機(jī)數(shù)據(jù)通訊線分別與射頻收發(fā)電路和紅外線收發(fā)電路進(jìn)行對(duì)接。
單片機(jī)系統(tǒng)包括有單片機(jī)系統(tǒng)芯片組和單路收發(fā)器，射頻收發(fā)電路包括射頻接收電路和射頻發(fā)射電路，射頻接收電路由接收天線、射頻接收專用芯片和穩(wěn)壓電路構(gòu)成，射頻發(fā)射電路由發(fā)射天線、射頻發(fā)射專用芯片和開關(guān)電路、穩(wěn)壓電路構(gòu)成，紅外線收發(fā)電路則由紅外線數(shù)據(jù)接收器和紅外線數(shù)據(jù)發(fā)送器構(gòu)成；單片機(jī)的可編程I／O外接單路收發(fā)器的選擇控制端SD，單路收發(fā)器選通控制單片機(jī)數(shù)據(jù)通訊線與射頻收發(fā)電路的對(duì)接，單路收發(fā)器還選通控制單片機(jī)數(shù)據(jù)通訊線與紅外線收發(fā)電路的對(duì)接。
同時(shí)，單片機(jī)的可編程I／O口還外接射頻發(fā)射電路的開關(guān)電路，控制射頻發(fā)射專用芯片的工作電源，以實(shí)現(xiàn)工作狀態(tài)和休眠狀態(tài)。
本實(shí)用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有多種應(yīng)答功能，信息量大，通訊方式具備無(wú)線電波和紅外線兩處不同的獨(dú)特方式，這樣，大量的身份信息可隨檢測(cè)要求的不同而提供相應(yīng)的資訊，實(shí)現(xiàn)多用途的目標(biāo)；同時(shí)，這種無(wú)線身份識(shí)別卡由于采用了單片計(jì)算機(jī)技術(shù)，因而卡與檢測(cè)站點(diǎn)可方便地進(jìn)行較為復(fù)雜的應(yīng)答對(duì)話，大大提高了使用保密性能。這種無(wú)線身份識(shí)別卡不僅可以實(shí)現(xiàn)加密的多種應(yīng)答識(shí)別，而且還可以實(shí)現(xiàn)大信息量的文檔識(shí)別，這種多識(shí)別功能是目前使用的其它識(shí)別卡所無(wú)法比擬的，所以，本實(shí)用新型構(gòu)思巧妙、設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能齊全，保密性能好，智能化程度高，技術(shù)先進(jìn)，性能優(yōu)良。


圖1為本實(shí)用新型電路圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)施作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明如圖所示，無(wú)線身份識(shí)別卡的電路主要由單片機(jī)系統(tǒng)1、射頻收發(fā)電路2、紅外線收發(fā)電路3構(gòu)成，該卡的電路是以單片機(jī)系統(tǒng)為核心電路構(gòu)成的。
單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)1由IC1+2，IC3與IC4組成；其中IC1+2為PS0002結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)的單片機(jī)系統(tǒng)芯片組，它是97C2051單片機(jī)、X25045E2監(jiān)控合成的單片機(jī)芯片組。單片機(jī)可編程I／O口外接兩枚單路RS-232收發(fā)器ADM101E即IC3、IC4，實(shí)現(xiàn)與其它電路功能對(duì)接；IC3，控制射頻收、發(fā)電路2與單片機(jī)的聯(lián)系，IC4控制紅外線收發(fā)電路3與單片機(jī)的聯(lián)系。
如圖所示，IC3與IC4的SD端(第8腳)分別與PS0002單片機(jī)可編程I／O口P1．0與P1．1聯(lián)接；這樣，通過(guò)對(duì)可編程I／O口的選擇控制，即可便利地實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì)射頻收、發(fā)電路、紅外線收、發(fā)電路的選擇控制。由于IC3、IC4的SD端已受控于單片機(jī)可編程I／O口，IC3、IC4的TIN端(第4腳)，ROUT端(第5腳)即可對(duì)接，并分別與單片機(jī)的P3．1口TXD、P3．0口RXD聯(lián)接；這樣對(duì)于單片機(jī)而言RXD與ROUT相聯(lián)接的線為數(shù)據(jù)輸入線、TXD與TIN相聯(lián)接的線為數(shù)據(jù)輸出線，也就是說(shuō)，此時(shí)單片機(jī)接收或發(fā)送數(shù)據(jù)的目標(biāo)僅受對(duì)P1．0與P1．1的編程所控制，如果，程序選擇的是P1．0口，此時(shí)接收或發(fā)送的數(shù)據(jù)則經(jīng)由IC3與射頻收、發(fā)電路完成；如果，程序選擇的是P1．1口，則數(shù)據(jù)是經(jīng)IC4與紅外線收、發(fā)電路完成傳輸?shù)摹?br> 上述聯(lián)接主要是完成單片機(jī)系統(tǒng)1的內(nèi)部功能聯(lián)接，可歸納為IC3的SD端與PS0002的P1．0口、IC4的SD端與PS0002的P1．1口、IC3及IC4的TIN端與PS0002的P3．1口TXD端、IC3及IC4的ROUT端與PS0002的P3．0口RXD端相聯(lián)接。
單片機(jī)系統(tǒng)1的外部聯(lián)接亦很簡(jiǎn)單，即將IC3的TOUT端(第7腳)與IC6的第3腳聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的射頻發(fā)射輸出；將IC3的RIN端(第6腳)與IC5的第3腳聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)射頻數(shù)據(jù)信號(hào)接收，將IC4的TOUT端(第7腳)與IC8的第2腳聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的紅外線發(fā)射輸出；將IC4的RIN端(第6腳)與IC7的第2腳聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)紅外線數(shù)據(jù)信號(hào)的接收；將可編程P1．2口與射頻發(fā)射電路之D2聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)射頻發(fā)射器的休眠控制。
射頻收、發(fā)電路射頻收、發(fā)電路2可分為接收電路與發(fā)射電路兩部分。
①射頻接收電路射頻接收電路由接收天線AN2、IC5及Q3、D3等構(gòu)成，其中，IC5是具有射頻、放大、混頻、解調(diào)等功能的專用芯片(如武漢力源電子股份有限公司出品TX315-R01)；Q3、D3、R3、組成穩(wěn)壓電路，為IC5提供長(zhǎng)期可靠工作的穩(wěn)壓電源。
當(dāng)無(wú)線身份識(shí)別卡處于射頻接收狀態(tài)時(shí)，單片機(jī)系統(tǒng)1的P1．0、P3．0被編程為工作狀態(tài)，此時(shí)，接收天線AN2接收到信號(hào)時(shí)，將信號(hào)送往IC5的0腳，經(jīng)內(nèi)部射頻放大，混頻，解調(diào)并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后，從IC5的第3腳將數(shù)據(jù)送往單片機(jī)系統(tǒng)1中的IC3的RIN端(第6腳)，再經(jīng)ROUT端(第5腳)進(jìn)入單片機(jī)PS0002的P3．ORXD端。
②射頻發(fā)射電路射頻發(fā)射電路由發(fā)射ANI、IC6、D2、Q2、Q1、D1等組成，其中IC6是具有調(diào)制、混頻、射頻放大等功能的專用芯片(如武漢力源電子股份有限公司的TX315-T01)。D2、R2、Q2組成開關(guān)電路。Q1、D1、R1組成穩(wěn)壓電路，當(dāng)D2端為高電平時(shí)，Q2導(dǎo)通，Q2集電極為0．3伏，使Q1截止，射頻發(fā)射電路無(wú)工作電壓，處于休眠狀態(tài)，反之，則處于有工作電壓狀態(tài)(即射頻發(fā)射狀態(tài))。
當(dāng)處于射頻發(fā)射狀態(tài)時(shí)，單片機(jī)系統(tǒng)1的P1．2口被編程為低電平狀態(tài)，此時(shí)，射頻發(fā)射電路處于發(fā)射狀態(tài)，同時(shí)，P1．0、P3．1口被編程為工作狀態(tài)，單片機(jī)PS0002所輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)由P3．1TXD端進(jìn)入IC3的TIN端送至IC6的第3腳，經(jīng)過(guò)內(nèi)部調(diào)制，混頻和射頻放大并轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào)后，從IC6的0腳輸出到天線ANI發(fā)射出去。
電路中C1、C2均為濾波電容。
③紅外線收、發(fā)電路紅外線收、發(fā)電路是由具有整形、濾波、放大等功能的大規(guī)模集成電路(如SF0036、SJ0038A)構(gòu)成，其中，IC8為紅外線數(shù)據(jù)發(fā)送器，其2腳為數(shù)據(jù)輸入端；IC7為紅外線數(shù)據(jù)接收器，其2腳為數(shù)據(jù)輸出端。
當(dāng)卡處于紅外線數(shù)據(jù)接收狀態(tài)時(shí)，單片機(jī)PS0002的P1．1、P3．0RXD口被編程為工作狀態(tài)，此時(shí)，外部特定的紅外線數(shù)據(jù)信號(hào)被IC7接收，經(jīng)內(nèi)部整形、濾波、放大并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后，由2腳輸出至IC4的RIN端(第6腳)，再經(jīng)IC4ROUT端(第5腳)進(jìn)入單片機(jī)PS0002的P3．0RXD端，完成輸入過(guò)程。
當(dāng)無(wú)線身份識(shí)別卡處于紅外線數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)時(shí)，單片機(jī)PS0002的P1．1、P3．1TXD口被編程為工作狀態(tài)，此時(shí)，單片機(jī)PS0002所輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)P3．1TXD端送入IC4的TIN端(第4腳)，再經(jīng)IC4的TOUT端(第7腳)送入IC8的輸入端(第2腳)，被送入的數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)整形、濾波、放大后，轉(zhuǎn)換為紅外線數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)射出去。
工作原理本卡的工作方式可分為射頻收發(fā)方式和紅外線收、發(fā)方式兩種。
①射頻收、發(fā)方式射頻收、發(fā)方式是一種自動(dòng)收／發(fā)方式，適應(yīng)于簡(jiǎn)短的身份識(shí)別信息碼的傳輸，這種方式便于身份識(shí)別碼的多次重復(fù)校驗(yàn)，其工作實(shí)例如下本卡的初始狀態(tài)，其單片機(jī)PS0002處于查詢狀態(tài)，此時(shí)，單片機(jī)和PS0002內(nèi)運(yùn)行的是訪問(wèn)程序，這種訪問(wèn)是不間斷地對(duì)IC3、IC4的查詢。如果射頻收、發(fā)電路接收到外部射頻信號(hào)，單片計(jì)算機(jī)PS0002通過(guò)IC3啟動(dòng)射頻收／發(fā)程序，此時(shí)，PS0002的P1．0、P3．0RXD口被設(shè)定為工作狀態(tài)，對(duì)經(jīng)由AN2、IC5、IC3進(jìn)入PS0002的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行采集、比較、確認(rèn)、該信號(hào)一旦被確認(rèn)為有效信號(hào)，單片機(jī)PS0002轉(zhuǎn)入射頻發(fā)送程序，即將P1．0．P1．2、P3．1TXD口設(shè)為工作狀態(tài)，將貯存在PS0002內(nèi)的身份識(shí)別碼經(jīng)由P3．1TXD、IC3、IC6、ANI發(fā)射出去。上述收發(fā)過(guò)程經(jīng)多次重復(fù)且校驗(yàn)確認(rèn)后，單片機(jī)PS0002返回初如狀態(tài)。
②紅外線收／發(fā)方式紅外線收／發(fā)方式是一種遠(yuǎn)距離手動(dòng)收／發(fā)方式，適應(yīng)于對(duì)大容量身份識(shí)別信息(如文本文件、圖形文件、數(shù)據(jù)庫(kù)文件)進(jìn)行傳輸，其工作實(shí)例如下本卡的初始狀態(tài)，其單片機(jī)處于查詢狀態(tài)，此時(shí)，單片機(jī)PS0002內(nèi)運(yùn)行的是訪問(wèn)程序，這種訪問(wèn)是不間斷地對(duì)IC3、IC4的查詢。如果紅外線收發(fā)電路接收到外部紅外線信號(hào)，單片機(jī)PS0002通過(guò)IC4啟動(dòng)紅外線收／發(fā)程序，此時(shí)，PS0002的P1．1、P3．0TXD口被設(shè)定為工作狀態(tài)，對(duì)經(jīng)由IC7、IC4進(jìn)入PS0002的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行采集、比較、確認(rèn)，該信號(hào)一旦被確認(rèn)為有效信號(hào)，單片機(jī)PS0002轉(zhuǎn)入紅外線發(fā)送程序，即將P1．1、P3．1TXD口設(shè)定為工作狀態(tài)，將貯存在PS0002內(nèi)大量的身份識(shí)別文件經(jīng)由P3．1TXD、IC4、IC8發(fā)射出去。
上述的各集成電路IC1+2、IC3、IC4、IC5、IC6、IC7、IC8均在市場(chǎng)有購(gòu)，如武漢力源電子股份有限公司即可全部購(gòu)得，型號(hào)如圖1標(biāo)注所示。
權(quán)利要求1.一種無(wú)線身份識(shí)別卡，其特征在于由單片機(jī)系統(tǒng)、射頻收發(fā)電路、紅外線收發(fā)電路三部分構(gòu)成，單片機(jī)系統(tǒng)通過(guò)可編程I／O口分別外接射頻收發(fā)電路和紅外線收發(fā)電路，由單片機(jī)的軟件程序控制單片機(jī)數(shù)據(jù)通訊線分別與射頻收發(fā)電路和紅外線收發(fā)電路進(jìn)行對(duì)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線身份識(shí)別卡，其特征在于單片機(jī)系統(tǒng)包括有單片機(jī)系統(tǒng)芯片組和單路收發(fā)器，射頻收發(fā)電路包括射頻接收電路和射頻發(fā)射電路，射頻接收電路由接收天線、射頻接收專用芯片和穩(wěn)壓電路構(gòu)成，射頻發(fā)射電路由發(fā)射天線、射頻發(fā)射專用芯片和開關(guān)電路、穩(wěn)壓電路構(gòu)成，紅外線收發(fā)電路則由紅外線數(shù)據(jù)接收器和紅外線數(shù)據(jù)發(fā)送器構(gòu)成；單片機(jī)的可編程I／O外接單路收發(fā)器的選擇控制端SD，單路收發(fā)器選通控制單片機(jī)數(shù)據(jù)通訊線與射頻收發(fā)電路的對(duì)接，單路收發(fā)器還選通控制單片機(jī)數(shù)據(jù)通訊線與紅外線收發(fā)電路的對(duì)接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)線身份識(shí)別卡，其特征在于單片機(jī)的可編程I／O口還外接射頻發(fā)射電路的開關(guān)電路，控制射頻發(fā)射專用芯片的工作電源。
專利摘要一種無(wú)線身份識(shí)別卡,由單片機(jī)系統(tǒng)、射頻收發(fā)電路、紅外線收發(fā)電路三部分構(gòu)成,單片機(jī)的可編程I/O口外接選通控制單路收發(fā)器,分別對(duì)接射頻收發(fā)電路與單片機(jī)數(shù)據(jù)通訊線和對(duì)接紅外線收發(fā)電路與單片機(jī)數(shù)據(jù)通訊線。本實(shí)用新型構(gòu)思巧妙、設(shè)計(jì)合理、功能多,用途廣,保密性好,智能化程度高。
文檔編號(hào)G06K19/067GK2428820SQ0022484
公開日2001年5月2日 申請(qǐng)日期2000年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月19日
發(fā)明者李立衡, 杜嘯嵐, 尚久駜 申請(qǐng)人:李立衡, 杜嘯嵐, 尚久駜