隨著電子信息技術的發(fā)展,智能卡(IC卡)在生活中隨處可見。而射頻識別卡(簡稱射頻卡、RFID卡)正逐漸取代傳統(tǒng)的接觸式IC卡,成為智能卡領域的新潮流。RFID卡由于成功結合了射頻識別技術和IC卡技術,解決了無源(卡內無電池)和免接觸的難題,因此,具有磁卡和接觸式IC卡不可比擬的優(yōu)點。RFID卡由IC芯片、感應天線組成,完全密封在一個標準PVC卡片中,無外露部分。學生考勤系統(tǒng)設計利用無線射頻識別(RFID)技術,實現(xiàn)對學生進行考勤、記錄等功能。
通過點名、磁卡和接觸式IC卡等方式對學生的到課情況進行考勤、記錄管理,既耗時又容易相互干擾;而非接觸式RFID學生考勤系統(tǒng)實現(xiàn)了利用無線射頻識別技術對學生考勤管理,既方便快捷,又省時。學生考勤系統(tǒng)由應答器和閱讀器組成,其中應答器由標簽(即卡片)構成,閱讀器(讀卡器)由射頻卡基站器件U2270B及其支撐電路、主控器件MCU及其支撐電路和外圍接口電路(鍵盤、液晶、時鐘和串口模塊)構成,如圖1所示。學生考勤系統(tǒng)的工作原理為:MCU工作于低功耗狀態(tài),標簽因為沒有能量而處于休眠狀態(tài)。當按下鍵盤上的IRQ按鈕時,MCU被換醒,同時激活U2270B開始工作,U2270B的兩個天線端子通過線圈將能量傳輸給外界。當有標簽靠近線圈時,標簽獲得能量開始工作,并將其內部存儲的信息發(fā)送到U2270B的輸入端,U2270B經(jīng)過轉換后再將信息送至輸出端口發(fā)送給MCU,MCU接收到信息后將其轉換成可識別的數(shù)據(jù),再將其送至液晶顯示。本文著重介紹考勤系統(tǒng)中的射頻卡基站器件U2270B及其支撐電路設計。
1 射頻卡基站器件U2270B及其電路設計
U2270B是ATMEL公司生產(chǎn)的基站器件,是一個對IC卡進行讀寫操作的非接觸式工作基站,內部由振蕩器、天線驅動器、電源供給電路、頻率調節(jié)電路、低通濾波電路、高通濾波電路、輸出控制電路等部分組成。
1.1頻卡基站器件U2270B的射頻頻率
U2270B基站的射頻頻率要求在100~150kHz范圍內,在頻率為125kHz情況下標準的數(shù)據(jù)傳輸速率可以達到5000波特率,它可以采用曼徹斯特和雙相調制兩種方式?;镜墓ぷ麟娫纯梢允瞧囯娖炕蚱渌?V標準電源。U2270B具有可微調功能,與其他微控制器有很好的兼容接口,在低功耗模式下低能量消耗,并可以為IC卡提供電源輸出。U2270B器件內部結構如圖2所示。