CN104680107A - 一种天线pcb化的低频rfid读卡电路 - Google Patents
一种天线pcb化的低频rfid读卡电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104680107A CN104680107A CN201510107865.2A CN201510107865A CN104680107A CN 104680107 A CN104680107 A CN 104680107A CN 201510107865 A CN201510107865 A CN 201510107865A CN 104680107 A CN104680107 A CN 104680107A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resistance
- rfid card
- circuit
- antenna
- card reading
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000003466 welding Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
Abstract
本发明公开了一种天线PCB化的低频RFID读卡电路,包括相互电连接的MCU电路、RFID读卡芯片及LC谐振电路,其特征在于MCU电路采用PIC单片机,PIC单片机的RC0、RC1、RC2、RC3端分别连接RFID读卡芯片的DATA、CLOCK、MODE、SPEED端,RFID读卡芯片的COIL端连接LC谐振电路,LC谐振电路采用PCB天线实现,所述RFID读卡芯片的型号为MLX90109。本发明使读卡器天线轻松实现PCB化,电路结构简单,PCB布线面积小,成本低,同时由于PCB的制作相对工艺精度较高,一致性较好,不需要额外的焊接和固定工艺,因此能大大简化生产工艺。
Description
技术领域
本发明涉及一种125KHz的低频RFID读卡电路,可以比较简单的实现读卡器天线的PCB化。
背景技术
目前常见的125KHz读卡芯片,都需要较大的外围谐振电感进行谐振,电感量需要达到几百甚至上千微亨,天线制作工艺多使用漆包线绕制天线,然后焊接在PCB上。对于生产而言,因为需要焊接和固定,会增加生产工艺的复杂度,而较大的谐振电感如果使用PCB天线则会导致PCB布线面积大,成本相应会比较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种低频RFID读卡电路,不仅能够简单地实现天线的PCB化,还能够降低读卡器天线制作的成本,简化天线生产的工艺。
本发明具体采用如下技术方案:
一种天线PCB化的低频RFID读卡电路,包括相互电连接的MCU电路、RFID读卡芯片及LC谐振电路,其特征在于MCU电路采用PIC单片机,PIC单片机的RC0、RC1、RC2、RC3端分别连接RFID读卡芯片的DATA、CLOCK、MODE、SPEED端,所述RFID读卡芯片的型号为MLX90109,RFID读卡芯片的COIL端通过LC谐振电路连接至+5V电源,LC谐振电路由谐振电感和谐振电容并联组成,采用PCB天线实现,RFID读卡芯片的DATA端通过第一电阻连接至+5V电源,CLOCK端通过第二电阻连接至+5V电源,VDD端连接+5V电源,VSS端接地,第三电阻和第四电阻串联在+5V电源和地之间,第三电阻和第四电阻的连接点连接至RFID读卡芯片的MODU端,第三电阻与第三电容并联。
MLX90109是迈来芯公司推出的一颗8引脚的125KHz的RFID读卡芯片。只需要简单的外围电路和很小的功耗,占用很小的PCB布线面积。最大的特点是匹配的外部谐振电感只需几十μH的电感。本发明利用MLX90109芯片只需较小外围电感(最小只需要44μH)的特点,使读卡器天线轻松实现PCB化,电路结构简单,PCB布线面积小,成本低,同时由于PCB的制作相对工艺精度较高,一致性较好,不需要额外的焊接和固定工艺,因此能大大简化生产工艺。并且MLX90109的外围电路非常简单,功耗极低,因此具有很好的商业推广和应用价值。
附图说明
图1为本发明系统框图。
图2为MCU电路原理图。
图3为RFID读卡芯片及LC谐振电路原理图。
图4为读卡电路螺旋天线示意图。
具体实施方式
如图1所示,本发明的天线PCB化的低频RFID读卡电路,包括相互电连接的MCU电路、RFID读卡芯片及LC谐振电路。如图2、图3所示,MCU电路采用型号为18F46K22的PIC单片机U2,PIC单片机U2的RC0、RC1、RC2、RC3端(引脚32、35、36、37)分别连接RFID读卡芯片U1(型号MLX90109)的DATA、CLOCK、MODE、SPEED端(引脚7、6、5、3),RFID读卡芯片U1的COIL端(引脚1)连接LC谐振电路,LC谐振电路由谐振电感L1和谐振电容C1组成,采用PCB天线实现。LC谐振电路的另一端连接至+5V电源。RFID读卡芯片U1的DATA端通过第一电阻R1连接至+5V电源,CLOCK端通过第二电阻R2连接至+5V电源,VDD端(引脚8)连接+5V电源,VSS端(引脚2)接地,第三电阻R3和第四电阻R4串联在+5V电源和地之间,第三电阻R3和第四电阻R4的连接点连接至RFID读卡芯片U1的MODU端(引脚4),第三电阻R3与第三电容C3并联。PIC单片机U2的RE3端(引脚18)连接第五电阻R5,第五电阻R5经第六电阻R6连接至+5V电源,同时第五电阻R5经第六电容C6连接至地。
要实现PCB天线,首先要知道如何计算PCB天线的电感量,单层螺旋天线的电感量计算公式如下:
如图4所示,
a=(ri+ro)/2;
b=ro-ri;
ri表示螺旋天线的内半径(即表一、表二中的内边沿),ro表示螺旋天线的外半径(即表一、表二中的外边沿),以上参数单位为cm。
由上述计算公式可得,如果使用常规的125KHz的RFID芯片,大约需要400μH的电感,而如果想要实现如此大的电感,则螺旋天线的参数如表一所示:
表一 常规螺旋天线参数
线宽cm | 0.0254 |
线间距cm | 0.0254 |
外中心cm | 5.5 |
匝数(N)圈 | 70 |
外边沿(ro)cm | 5.5127 |
内中心cm | 1.944 |
内边沿(ri)cm | 1.9313 |
有效半径(a)cm | 3.722 |
有效铜区(b)cm | 3.5814 |
电感量μH | 386.356005 |
所需的PCB面积约为121平方厘米。
而使用MLX90109芯片因为最小是需要44μH的电感,而要达到这样的电感量需要的螺旋天线设计参数如表二:
表二 本发明螺旋天线参数
线宽cm | 0.0254 |
线间距cm | 0.0254 |
外中心cm | 2.6 |
匝数(N)圈 | 42 |
外边沿(ro)cm | 2.6127 |
内中心cm | 0.4664 |
内边沿(ri)cm | 0.4537 |
有效半径(a)cm | 1.5332 |
有效铜区(b)cm | 2.159 |
电感量μH | 45.3297184 |
所需PCB面积约为27平方厘米。
可见,本发明的读卡电路使PCB布线面积大幅减少,因此成本大幅降低。
制作方法:
制作PCB天线,需要先计算出所需电感量天线的相关参数,按照相关参数设计PCB,PCB制作完成后再用电感表测一下PCB天线的电感量,然后计算出匹配的谐振电容值,焊接谐振电容后就可以完成PCB天线的制作。
Claims (3)
1.一种天线PCB化的低频RFID读卡电路,包括相互电连接的MCU电路、RFID读卡芯片及LC谐振电路,其特征在于MCU电路采用PIC单片机,PIC单片机的RC0、RC1、RC2、RC3端分别连接RFID读卡芯片的DATA、CLOCK、MODE、SPEED端,所述RFID读卡芯片的型号为MLX90109,RFID读卡芯片的COIL端通过LC谐振电路连接至+5V电源,LC谐振电路由谐振电感(L1)和谐振电容(C1)并联组成,采用PCB天线实现,RFID读卡芯片的DATA端通过第一电阻(R1)连接至+5V电源,CLOCK端通过第二电阻(R2)连接至+5V电源,VDD端连接+5V电源,VSS端接地,第三电阻(R3)和第四电阻(R4)串联在+5V电源和地之间,第三电阻(R3)和第四电阻(R4)的连接点连接至RFID读卡芯片MODU端,第三电阻(R3)与第三电容(C3)并联。
2.如权利要求1所述的天线PCB化的低频RFID读卡电路,其特征在于所述PIC单片机型号为18F46K22。
3.如权利要求2所述的天线PCB化的低频RFID读卡电路,其特征在于所述PIC单片机的RE3端连接第五电阻(R5),第五电阻(R5)经第六电阻(R6)连接至+5V电源,同时经第六电容(C6)连接至地。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510107865.2A CN104680107B (zh) | 2015-03-11 | 2015-03-11 | 一种天线pcb化的低频rfid读卡电路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510107865.2A CN104680107B (zh) | 2015-03-11 | 2015-03-11 | 一种天线pcb化的低频rfid读卡电路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104680107A true CN104680107A (zh) | 2015-06-03 |
CN104680107B CN104680107B (zh) | 2017-08-04 |
Family
ID=53315130
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510107865.2A Active CN104680107B (zh) | 2015-03-11 | 2015-03-11 | 一种天线pcb化的低频rfid读卡电路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104680107B (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2619314Y (zh) * | 2003-06-03 | 2004-06-02 | 田斌 | 手持式射频识别数据采集装置 |
CN201017327Y (zh) * | 2007-04-05 | 2008-02-06 | 田靖 | 一种无线射频识别读卡装置 |
CN101615307A (zh) * | 2008-06-26 | 2009-12-30 | 上海工程技术大学 | 基于pic单片机的rfid门禁管理系统 |
CN103190890A (zh) * | 2013-02-26 | 2013-07-10 | 福建工程学院 | 一种基于中医脉象诊断模式的人体健康预警方法 |
CN104143072A (zh) * | 2013-05-06 | 2014-11-12 | 青岛金弘测控技术发展有限公司 | 一种基于音频口通信的rfid设备 |
-
2015
- 2015-03-11 CN CN201510107865.2A patent/CN104680107B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2619314Y (zh) * | 2003-06-03 | 2004-06-02 | 田斌 | 手持式射频识别数据采集装置 |
CN201017327Y (zh) * | 2007-04-05 | 2008-02-06 | 田靖 | 一种无线射频识别读卡装置 |
CN101615307A (zh) * | 2008-06-26 | 2009-12-30 | 上海工程技术大学 | 基于pic单片机的rfid门禁管理系统 |
CN103190890A (zh) * | 2013-02-26 | 2013-07-10 | 福建工程学院 | 一种基于中医脉象诊断模式的人体健康预警方法 |
CN104143072A (zh) * | 2013-05-06 | 2014-11-12 | 青岛金弘测控技术发展有限公司 | 一种基于音频口通信的rfid设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104680107B (zh) | 2017-08-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101882711B (zh) | 天线装置 | |
CN106471673B (zh) | 天线装置、天线模块以及通信终端装置 | |
CN102282723B (zh) | Rfid天线电路 | |
JP5392382B2 (ja) | 無線icデバイス | |
CN103907241B (zh) | 天线装置、卡片型通信器件以及通信终端装置 | |
CN107771368A (zh) | 组合天线单元和包括其的无线电能接收模块 | |
CN104022340A (zh) | 增益天线、无接触芯片装置、天线结构以及芯片装置 | |
CN203674401U (zh) | 天线装置及通信终端装置 | |
CN103370834A (zh) | 无线通信器件 | |
CN103715523A (zh) | 升压器天线、无接触芯片卡模块装置和芯片装置 | |
CN204179224U (zh) | 一种nfc天线模块、nfc发起设备以及nfc目标设备 | |
ES2391430T3 (es) | Antena inductiva de banda ancha para sistemas de comunicación sin contacto | |
CN103116768A (zh) | 非接触通信设备 | |
CN104115414B (zh) | 无线通信设备及天线装置 | |
CN105514596A (zh) | 一种可任意变形的立体天线 | |
CN104680107A (zh) | 一种天线pcb化的低频rfid读卡电路 | |
CN207624900U (zh) | 电子设备 | |
JP6729148B2 (ja) | アンテナ装置、アンテナモジュールおよび電子機器 | |
CN102880899A (zh) | 电子标签 | |
CN100476857C (zh) | 集成rfid和rfid读写器的终端设备 | |
CN208336503U (zh) | 天线装置 | |
CN206040987U (zh) | 双频rfid标签读取设备的天线、双频rfid标签读取设备 | |
CN106299595A (zh) | 双频rfid标签读取设备的天线、双频rfid标签读取设备 | |
CN207320303U (zh) | 无线通信天线及包括该无线通信天线的移动装置 | |
CN202677442U (zh) | 用于电子标签中天线的电压限幅模块 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20200828 Address after: Room 1525, 15 / F, building 10, 6, 8, 10, 12, 16, 18 xuanwumenwai street, Xicheng District, Beijing 100052 Patentee after: Dexun innovation (Beijing) Technology Co., Ltd Address before: No. 21 Huashen road Nanjing Yuhua District 210010 in Jiangsu Province Patentee before: DATCENT TECHNOLOGY Co.,Ltd. |