CN106228095B - 一种射频卡自动寻卡的实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种射频卡自动寻卡的实现方法，该方法包括步骤：(1)低电平凹槽个数控制：通过软件控制，将寻卡时射频输入检波端出现的低电平凹槽控制在2‑3个；(2)系统判定：当寻卡检波全部为高电平时，即判定有卡进入，立即进行读写卡处理操作，而且，所述步骤(1)中当低电平凹槽个数小于2个时，适当延长关场时间，以增加凹槽数；当低电平凹槽个数高于3个时，适当缩短关场时间，以减少凹槽数；若读卡成功，则保持现在的关场时间。本发明方法采用动态变时长寻卡方式后，卡片质量、读卡高低位置、与中心偏离多少、环境温度的影响均得到了克服。大大降低了读卡的失误率，降低寻卡过程中的能耗。

Description

一种射频卡自动寻卡的实现方法
技术领域
本发明属于射频卡技术领域，特别是一种射频卡自动寻卡的实现方法。
背景技术
在智能仪表行业，基于射频卡应用的预付费水表设计中，自动寻卡是一个解决机械式读卡触发开关失效、降低材料与人工成本的很好方法。目前自动寻卡设计的寻卡方式为：
(1)控制系统每1.5s寻卡一次，每次2.5ms，期间射频发射电路输出125K振荡给感应线圈，当有射频卡进入感应区时，射频输入检波端在2.2-2.4ms处会出现一个较强的低电平脉冲，由此确定寻到卡。
(2)在无卡时，大多数电路板在1.5ms处出现一个较强的低电平脉冲，与有卡的脉冲出现的位置相差较大，由此解决误判有卡的问题。
但是，有一部分电路板，在2.5ms寻卡期间，会在任意位置随机出现较强的低电平脉冲，当与有卡时波形位置相近时，系统会误认为有卡，进而产生读卡动作，且通常会持续一段时间，直至停止，但此情况之后仍可能随机出现，造成不必要的耗电。
有些卡片，与感应线圈谐振较差，在2.5ms寻卡期间，低电平脉冲很弱，甚至没有，控制系统出现“读卡无反应”现象。
另外，环境温度对寻卡的过程影响较大：
(1)在常温下，卡片进入感应区后，寻卡期间在2.2-2.4ms处会出现一个较强的低电平脉冲，随着温度的降低，此低电平脉冲会逐渐向后推迟，到零下4-5℃时，绝大多数卡片在2.5ms内已经无感应的低电平脉冲了。
(2)将寻卡时间增加至5ms时，在-20℃时，绝大多数卡片在5ms内已经可感应出低电平脉冲，位置处于4ms处。
(3)在常温下，寻卡时间调整为5ms后，无卡时，射频输入检波端也会出现大量随机杂波，导致系统总是误报有卡。寻卡时间的加倍，误读卡造成的功耗，占了电池有效电量的1半以上，即此方法非常耗电。
因此，我们总是寄希望于卡片在规定时间内产生反应，靠这个反应来判定是否有卡，但是这个反应与卡片质量、读卡高低位置、与中心偏离多少、环境温度息息相关，简直不可控。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，而提出一种射频卡自动寻卡的实现方法。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种射频卡自动寻卡的实现方法，该方法包括步骤如下：
(1)低电平凹槽个数控制：通过软件控制，将寻卡时射频输入检波端出现的低电平凹槽控制在2-3个；
(2)系统判定：当寻卡检波全部为高电平时，即判定有卡进入，立即进行读写卡处理操作。
而且，所述步骤(1)中的低电平凹槽个数控制的具体方法为：当低电平凹槽个数小于2个时，适当延长关场时间，以增加凹槽数；当低电平凹槽个数高于3个时，适当缩短关场时间，以减少凹槽数；若读卡成功，则保持现在的关场时间。
本发明的积极效果
1、本发明方法有效解决了目前自动寻卡设计中存在的诸多缺陷，采用动态变时长寻卡方式后，卡片质量、读卡高低位置、与中心偏离多少、环境温度的影响均得到了克服。
2、本发明方法大大降低了读卡的失误率，降低寻卡过程中的能耗，大大延长了电池的更换时间，节省了现场人员的劳动强度。
附图说明
图1是射频输入检波端时有卡、无卡情况下的波形对比图。
图2是利用本发明方法后射频输入检波端时有卡、无卡情况下的波形对比图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其它实施方式，同样属于本发明保护的范围。
在寻卡试验测试过程中，在射频输入检波端我们看到如图1所示的现象，此现象说明，无卡时，图像中的低电平脉冲存在多个等待填平的凹槽；当卡片进入感应区后，谐振产生的能量将前几个凹槽填平了，填平凹槽的个数与卡片质量、读卡距离、与中心偏离多少、温度有关。卡片谐振越差，填平凹槽的个数越少。读卡距离越远，填平凹槽的个数越少。越偏心，填平凹槽的个数越少。温度越低，谐振能量释放越慢，很可能自己就将凹槽填平。根据上述情况，我们设计出本发明方法。
一种射频卡自动寻卡的实现方法，该方法包括步骤如下：
(1)低电平凹槽个数控制：通过软件控制，将寻卡时射频输入检波端出现的低电平凹槽控制在2-3个，这样绝大多数片卡进入感应区后，即可将全部凹槽填平，进而出现如图2所示的图波形；
其中，所述低电平凹槽个数控制具体为：当低电平凹槽个数小于2个时，适当延长关场时间，以增加凹槽数；当低电平凹槽个数高于3个时，适当缩短关场时间，以减少凹槽数；若读卡成功，则保持现在的关场时间；
(2)系统判定：当寻卡检波全部为高电平时，即判定有卡进入，立即进行读写卡处理操作；
总之，保证有卡时，谐振能量能将所有凹槽填平，无卡时保证有2-3个凹槽，这是一个动态变时长寻卡方式，常温时，整个寻卡时间约1.5ms，-20℃时约2.2ms，时间皆小于原2.5ms。由于保证无卡时总保持2-3个低电平凹槽，因而也彻底消除了误读卡问题。
本发明方法与现有寻卡方式能耗的对比：
以FLUKE 87数字万用表测得的3.6V板平均功耗为准(常温)，平均功耗动作包括：寻卡/1s、计量/0.5s，软时钟/1s。
功耗明显降低的原因：寻卡时间变短、寻卡期间至少有83％的时间是关场的，开场时间只有固定的24x9＝216us。
硬件核心：R27处并的6.8nF电容，是它促成了放电延时及减少前端凹槽的出现，没有它，整个寻卡期间，凹槽太多，卡进入后不足以填平所有的凹槽，出现寻卡失败。2.2nF/C17处的电容也很重要，过大会出现无凹槽的现象，出现持续误读卡。
本发明通过多块电路板和4只整表测试，常温与-20℃下寻卡可靠，未出现误报现象。

Claims (1)

1.一种射频卡自动寻卡的实现方法，其特征在于该方法包括步骤如下：
(1)低电平凹槽个数控制：通过软件控制，将寻卡时射频输入检波端出现的低电平凹槽控制在2-3个；
(2)系统判定：当寻卡检波全部为高电平时，即判定有卡进入，立即进行读写卡处理操作；
保证有卡时，谐振能量能将所有凹槽填平，无卡时保证有2-3个凹槽，这是一个动态变时长寻卡方式，常温时，整个寻卡时间1.5ms，-20℃时2.2ms，时间皆小于原2.5ms；
无卡时，图像中的低电平脉冲存在多个等待填平的凹槽；当卡片进入感应区后，谐振产生的能量将部分凹槽填平了，填平凹槽的个数与卡片质量、读卡距离、与中心偏离多少、温度有关；卡片谐振越差，填平凹槽的个数越少，读卡距离越远，填平凹槽的个数越少；越偏心，填平凹槽的个数越少，温度越低，谐振能量释放越慢，凹槽被填平；
所述步骤(1)中的低电平凹槽个数控制的具体方法为：当低电平凹槽个数小于2个时，延长关场时间，以增加凹槽数；当低电平凹槽个数高于3个时，缩短关场时间，以减少凹槽数；若读卡成功，则保持现在的关场时间。
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