CN104850812B - 一种射频卡的节能读卡电路、方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信领域，具体指一种射频卡的节能读卡方法及系统，本发明射频卡的节能读卡电路包括触点电路、天线模块、射频产生电路模块、检波放大模块、电子开关模块、电源模块和单片机模块；当不进行读卡时，上述电路处于休眠状态，仅当读卡时，所述触点电路连通，发出启动信号到所述单片机中，所述单片机开启所述电子开关模块，系统正常工作，由检波放大模块读取射频卡信息输入到所述单片机中，进行解码，解码后系统进入休眠状态，直到下一次读取。系统采取感应开关触点电路，仅在读取射频信号时开启，极大的降低了能源的消耗量，是一种环保高效的射频卡信号读取方式，适用于各种射频卡读取装置中，尤其适用于内部无电源的射频卡读卡装置中。

Description

一种射频卡的节能读卡电路、方法及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及射频通信领域。

背景技术

射频识别，RFID(Radio Frequency Identification)技术，又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。

射频技术目前广泛应用于人们的日常生活中，给人们的生活带来了诸多方便。射频技术的原理为：无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场，把数据从附着在物品上的标签上传送出去，以自动辨识与追踪该物品。某些标签在识别时从识别器发出的电磁场中就可以得到能量，并不需要电池；也有标签本身拥有电源，并可以主动发出无线电波(调成无线电频率的电磁场)。标签包含了电子存储的信息，数米之内都可以识别。与条形码不同的是，射频标签不需要处在识别器视线之内，也可以嵌入被追踪物体之内。

许多行业都运用了射频识别技术。例如，将标签附着在一辆正在生产中的汽车，厂方便可以追踪此车在生产线上的进度。目前人们接触最多的射频识别技术就是ID和IC卡技术了，通过ID和IC卡可以是人们生活小区中的物业门禁，水、电或燃气缴费卡，也可以是学生或员工食堂的就餐或考勤卡，也可以是日常乘坐的公交卡……

总之射频应用于人们生活中的方方面面，应用面十分广阔，使用人群十分巨大，给人们生活带来诸多的便利，同时也是生活信息化和现代化的重要表现方面。

但是现有的广泛应用的射频卡读卡器的读卡方式，都是由读卡器持续不断的发送射频检测信号，当在射频卡的有效读卡范围内，检测到有效的射频调制信号后，通过读卡器中的检波后放大，然后送入读卡器中的单片机中，进行解码，读出有用信号，再将根据该信号，进行对应的下位操作。

这样的读卡方式，造成射频卡的读卡器持续不断的耗电，电流的消耗量大约为40mA～60mA/min，能源消耗极大，如果改读卡器采用的是电池供电的话，一对2500mA时的电池，最多只能工作60个小时左右，电池消耗量极大，电池的用量很大也会造成极大的环境负担，不适应现代环保的生活理念。因为射频卡的应用范围极广，这样的电量消耗以及相应的能源消耗，就体现得越突出；急需一种方法来改变原有的读卡方式。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种射频卡的节能读卡方法、电路及系统，改变原有的射频卡读卡方式，只在读卡时，自动启动系统，平时系统自动休眠，大大的降低了系统耗电量，符合现代生活的节能环保理念。本发明尤其适用于依赖电池电源供电的射频卡读卡系统。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：一种射频卡的节能读卡电路，包括触点电路、天线模块、射频产生电路模块、检波放大模块、电子开关模块、电源模块和单片机模块；

其中所述触点电路与所述单片机模块相连；

所述天线模块、射频产生电路模块和电子开关模块依次相连，相连后的电子开关模块一侧与所述单片机模块相连；

所述检波放大模块的一端接入所述天线模块与射频产生电路模块之间；

所述检波放大模块的另一端接入所述射频产生电路模块与电子开关模块之间；

所述检波放大器模块还与所述单片机模块相连。

进一步的，所述触点电路包含第一金属节点和第二金属节点。

本射频卡的节能读卡电路的工作过程包括以下步骤，

(1)当外部金属物接通触点电路的第一金属节点和第二金属节点时，产生启动信号，输入到所述单片机模块；

(2)所述单片机打开电子开关模块，电子开关开启与之相连的电源模块，电源模块给射频电路模块和检波放大模块供电；电子开关、频电路模块和检波放大模块开始工作，系统开启后系统中的射频电路模块产生解码射频信号，解码射频信号经过天线模块发送到周围空间内，而位于系统附件有效距离的射频卡上的电路进入到解码射频信号的电磁场后，产生感应电流，根据感应电流的所获得能量发送该射频卡的相应射频信息；

(3)所述射频卡所发出的射频信息被检波放大模块检测到；

(4)所述检波放大模块将上述检测到的射频信息输入到所述单片机模块中进行解码，由所述单片机模块完成解码读卡任务；

(5)上述读卡过程完成之后，所述单片机关闭电子开关，系统进入休眠状态。

进一步的，所述启动信号为低电平信号。

由于只有在需要读卡时，以金属接触物接触触点电路，接通第一金属节点和第二金属节点时，上述系统才会被开启，在绝大部分时间不需要进行读卡时，上述系统都是处于休眠状态，节约了大量的能源，这样的设计尤其适用于依赖电池电源供电的射频卡读卡系统，可以大大的延长电池的使用时间，减少电池的使用量，其节能和环保的功能显著。

进一步的，上述电路可用于内部不含电源的射频卡读卡器中。

进一步的，所述射频卡读卡器为IC卡读卡器，IC卡应用范围广阔，而且很多IC卡读卡器，依赖电池供电；一种射频卡的节能读卡电路，可极大的降低电池和电能的消耗量。

进一步的，所述射频卡读卡器为ID卡读卡器，ID卡应用范围广阔，而且很多ID卡读卡器，依赖电池供电；一种射频卡的节能读卡电路，可极大的降低电池和电能的消耗量。

进一步的，所述射频卡读卡器应用于门禁卡读卡系统中，目前门禁系统应用广泛，并且具有读卡时间间隔不规律，总体需要读卡的时间短的特点，目前的门禁卡读卡系统多采用由卡器持续不断的发送射频检测信号的方式进行射频卡的信号设别和探测，基本是24小时处于开机耗电状态；本电路应用于门禁卡读卡系统中，只在读卡时开启，不需要读卡的长时间内处于，关闭状态，可极大的降低电池和电能的消耗量；射频卡读卡器尤其适用于内部无电源的机箱等设备的门禁管理中。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明射频卡的节能读卡电路包括触点电路、天线模块、射频产生电路模块、检波放大模块、电子开关模块、电源模块和单片机模块；当不进行读卡时，上述电路处于休眠状态，仅当读卡时，所述触点电路连通，发出启动信号到所述单片机中，所述单片机开启所述电子开关模块，系统正常工作，由检波放大模块读取射频卡信息输入到所述单片机中，进行解码，解码后系统进入休眠状态，直到下一次读取。系统采取感应开关触点电路，仅在读取射频信号时开启，极大的降低了能源的消耗量，是一种环保高效的射频卡信号读取方式，适用于各种射频卡读取装置中，尤其适用于依赖电池电源供电的射频卡读卡系统，可以大大的延长电池的使用时间，减少电池的使用量，其节能和环保的功能显著，尤其适用于内部不含电源的射频卡读卡器和门禁卡读卡系统中。

附图说明

图1为本射频卡的节能读卡电路结构图。

图2本射频卡的节能读卡方法工作流程图。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

一种射频卡的节能读卡方法及系统，改变原有的射频卡读卡方式，只在读卡时，自动启动系统，平时系统自动休眠，大大的降低了系统耗电量，符合现代生活的节能环保理念。本发明尤其适用于依赖电池电源供电的射频卡读卡系统。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：一种射频卡的节能读卡电路，如图1所示，包括触点电路、天线模块、射频产生电路模块、检波放大模块、电子开关模块、电源模块和单片机模块；

其中所述触点电路与所述单片机模块相连；

所述天线模块、射频产生电路模块和电子开关模块依次相连，相连后的电子开关模块一侧与所述单片机模块相连；

所述检波放大模块的一端接入所述天线模块与射频产生电路模块之间；

所述检波放大模块的另一端接入所述射频产生电路模块与电子开关模块之间；

所述检波放大器模块还与所述单片机模块相连。

进一步的，所述触点电路包含第一金属节点和第二金属节点。

本射频卡的节能读卡电路的工作过程，包括如图2所示的以下步骤：

(1)当外部金属物接通触点电路的第一金属节点和第二金属节点时，产生启动信号，输入到所述单片机模块；

(2)所述单片机打开电子开关模块，电子开关开启与之相连的电源模块，电源模块给射频电路模块和检波放大模块供电；电子开关、频电路模块和检波放大模块开始工作，系统开启后系统中的射频电路模块产生解码射频信号，解码射频信号经过天线模块发送到周围空间内，而位于系统附件有效距离的射频卡上的电路进入到解码射频信号的电磁场后，产生感应电流，根据感应电流的所获得能量发送该射频卡的相应射频信息；

(3)所述射频卡所发出的射频信息被检波放大模块检测到；

(4)所述检波放大模块将上述检测到的射频信息输入到所述单片机模块中进行解码，由所述单片机模块完成解码读卡任务；

(5)上述读卡过程完成之后，所述单片机关闭电子开关，系统进入休眠状态。

进一步的，所述启动信号为低电平信号。

由于只有在需要读卡时，以金属接触物接触触点电路，接通第一金属节点和第二金属节点时，上述系统才会被开启，在绝大部分时间不需要进行读卡时，上述系统都是处于休眠状态，节约了大量的能源，这样的设计尤其适用于依赖电池电源供电的射频卡读卡系统，可以大大的延长电池的使用时间，减少电池的使用量，其节能和环保的功能显著。

进一步的，上述电路可用于内部不含电源的射频卡读卡器中。

进一步的，所述射频卡读卡器为IC卡读卡器，IC卡应用范围广阔，而且很多IC卡读卡器，依赖电池供电；一种射频卡的节能读卡电路，可极大的降低电池和电能的消耗量。

进一步的，所述射频卡读卡器为ID卡读卡器，ID卡应用范围广阔，而且很多ID卡读卡器，依赖电池供电；一种射频卡的节能读卡电路，可极大的降低电池和电能的消耗量。

进一步的，所述射频卡读卡器应用于门禁卡读卡系统中，目前门禁系统应用广泛，并且具有读卡时间间隔不规律，总体需要读卡的时间短的特点，目前的门禁卡读卡系统多采用由卡器持续不断的发送射频检测信号的方式进行射频卡的信号设别和探测，基本是24小时处于开机耗电状态；本电路应用于门禁卡读卡系统中，只在读卡时开启，不需要读卡的长时间内处于，关闭状态，可极大的降低电池和电能的消耗量；射频卡读卡器尤其适用于内部无电源的机箱等设备的门禁管理中。

本发明射频卡的节能读卡电路包括触点电路、天线模块、射频产生电路模块、检波放大模块、电子开关模块、电源模块和单片机模块；当不进行读卡时，上述电路处于休眠状态，仅当读卡时，所述触点电路连通，发出启动信号到所述单片机中，所述单片机开启所述电子开关模块，系统正常工作，由检波放大模块读取射频卡信息输入到所述单片机中，进行解码，解码后系统进入休眠状态，直到下一次读取。系统采取感应开关触点电路，仅在读取射频信号时开启，极大的降低了能源的消耗量，是一种环保高效的射频卡信号读取方式，适用于各种射频卡读取装置中，尤其适用于依赖电池电源供电的射频卡读卡系统，可以大大的延长电池的使用时间，减少电池的使用量，其节能和环保的功能显著，尤其适用于内部不含电源的射频卡读卡器和门禁卡读卡系统中。

Claims (7)

1.一种射频卡的节能读卡电路，其特征是，包括触点电路、天线模块、射频产生电路模块、检波放大模块、电子开关模块、电源模块和单片机模块；

其中所述触点电路与所述单片机模块相连；

所述、天线模块、射频产生电路模块和电子开关模块依次相连，相连后的电子开关模块一侧与所述单片机模块相连；

所述检波放大模块的一端接入所述天线模块与射频产生电路模块之间；

所述检波放大模块的另一端接入所述射频产生电路模块与电子开关模块之间；

所述检波放大器模块还与所述单片机模块相连；

所述触点电路模块包含第一金属节点和第二金属节点；

不读取射频卡信息时，所述节能读卡电路处于休眠状态；

读取射频卡信息时，所述触点电路模块中的第一金属节点和第二金属节点被接通，发出启动信号到所述单片机中，由单片机开启所述节能读卡电路；

所述启动信号为低电平；

所述单片机通过控制所述电子开关模块，控制节能读卡电路的开启和闭合。

2.如权利要求1所述的一种射频卡的节能读卡电路，其特征是，所述电源模块，为所述射频产生电路模块和检波放大模块提供电源。

3.如权利要求2所述的一种射频卡的节能读卡电路，其特征是，射频卡读卡时，所述检波放大模块检测出射频卡中的射频信息；并将上述信息送入到所述单片机模块中进行解码，所述由单片机模块完成解码及读卡任务。

4.如权利要求1至3之一所述的一种射频卡的节能读卡电路，其特征是，所述节能读卡电路用于包括IC卡或ID卡的射频卡读卡系统中。

5.如权利要求1-4之一所述节能读卡电路的一种射频卡的节能读卡方法，其特征是，包含以下步骤，

(1)射频卡接通触点电路模块；

(2)触点电路模块发出启动信号到单片机模块中；

(3)所述单片机模块开启电子开关模块，其后开启电源模块；

(4)节能读卡电路正常工作，所述检波放大模块检测出射频卡中的有效信息，并送入所述单片机中解码；

(5)节能读卡电路进入休眠状态。

6.一种射频卡读卡系统，其特征是，包括如权利要求1至4之一所述的射频卡的节能读卡电路。

7.一种射频门禁系统，其特征是，包括如权利要求1至4之一所述的射频卡的节能读卡电路。