CN108763984A - 一种识别感应电路、控制电路及电源控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种识别感应电路、控制电路及电源控制电路，一种识别感应电路，包括：信号发生模块，用于产生一具有固定频率的交流信号；电磁波发生模块，用于根据所述的交流信号发出电磁波；检测模块，用于检测所述的电磁波是否与需被识别的感应线圈发生电磁共振现象。一种基于所述的识别感应电路构建的控制电路，包括识别感应电路、执行模块，执行模块用于根据识别感应电路发出的控制信号动作。上述感应电路解决只要识别某类工作频率，而不需要对感应卡片唯一识别的场合，简单、制作成本低。

Description

一种识别感应电路、控制电路及电源控制电路

技术领域

本发明涉及非接触式识别结构技术领域，尤其涉及一种识别感应电路。

背景技术

现有的感应卡片识别技术，读卡器识别感应卡片的方案主要为通过通讯实现识别，即读卡器需要收到感应卡片发出的一串数字信号才能识别出是相同系统类型的感应卡片，具体来说，现有的感应卡识别技术，是利用感应卡读卡器通过天线与感应卡片进行无线通信，可以实现对感应卡片识别码和内存数据的读出或写入操作。典型的感应卡读卡器包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以及阅读器天线。感应卡片和感应卡读写器之间通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合，在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递、数据的交换。

现有的感应卡片识别技术，是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关的数据信息。利用射频方式进行非接触双向通信，达到识别目的并交换数据。此种感应卡片识别技术用来进行卡片的唯一性识别，识别安全可靠，大量使用在门禁，付费系统等多种场合。

然而，现有的方案要求读卡器设计有识别控制单元、接收数字信号系统和解码系统等复杂的相关结构，因此，对于有些只需要简单识别某种类型感应卡片以产生特定控制的场合显得系统复杂和成本过高，也就是说这些场合无需识别电路与感应卡片通讯，而是，只需要该感应卡片靠近识别电路，则识别电路即可发出控制信号以控制执行机构动作。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种识别感应电路，以降低识别卡片的成本过高的问题，还提供一种控制电路，根据识别情况进行动作，还提供一种电源控制电路，根据识别情况自动切断或连通电源。

本发明的技术方案是：一种识别感应电路，包括：

信号发生模块，用于产生一具有固定频率的交流信号；

电磁波发生模块，用于根据所述的交流信号发出电磁波；

检测模块，用于检测所述的电磁波是否与需被识别的感应线圈发生电磁共振现象。

较佳的，还包括信号输出模块，用于根据检测模块的检测情况输出控制信号。

较佳的，还包括电源模块，用于将交流电转化为直流电，该直流电用于给信号发生模块、电磁波发生模块、检测模块、信号输出模块供电。

较佳的，所述信号发生模块为围绕时基电路芯片构建的多谐振荡器。

较佳的，多谐振荡器包括NE555时基电路芯片、电阻R5、电阻R6、电容C4和电容C5，芯片的6脚和2脚并接后接到电阻R6和电容C4的连接处，将芯片的7脚接到电阻R5和电阻R6的连接处，电容C5的一端与芯片的5脚相连接，电容C5的另一端接地，芯片的4脚和8脚相连后用于与供电端连接。

较佳的，电磁波发生模块包括电感L1，所述电感L1的一端与信号发生模块的输出端相连。

较佳的，所述检测模块包括电阻R7、电容C6、极性电容C7、电阻R8和二极管D2，电感L1的另一端串联电阻R7后经电容C6接地，所述电容C6并联一极性电容C7以及一电阻R8，所述电阻R7和所述电感C7之间还设置有一二极管D2，所述二极管D2的正极连接在所述电阻R7处和所述电感C6之间，负极连接在所述电容C7及信号输出模块的输入端。

较佳的，所述信号输出模块包括一三极管Q1和充电电路，所述三极管Q1的基极与检测模块的输出端相连，发射极用于与供电端连接，集电极串联充电电路后接地，集电极作为信号输出端。

较佳的，充电电路包括电阻R3和极性电容C3，电阻R3和极性电容C3并联设置，并联的一端与集电极连接，并联的另一端接地，且并联的一端与极性电容C3的正极连接。

本发明还提供了一种基于所述的识别感应电路构建的控制电路，包括识别感应电路、执行模块，执行模块用于根据识别感应电路发出的控制信号动作。

较佳的，执行模块包括三极管Q2、三极管Q3、继电器控制端J1以及继电器动作端J2，所述三极管Q2的基极经电阻R4连接在识别感应电路的信号输出端，三极管Q2的集电极串联电阻R2后与供电端连接，三极管Q2的发射极与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的集电极与继电器控制端J1的输出端连接，三极管Q3的发射极接地，继电器控制端J1的输入端与供电端连接，继电器控制端J1并联有二极管D1，二极管D1正极与继电器控制端J1的输出端连接；继电器动作端J2用于执行控制。

较佳的，执行模块包括单片机U2、三极管Q3、继电器控制端J1以及继电器动作端J2，单片机U2的信号输入端与识别感应电路的信号输出端连接，单片机U2的信号输出端与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的集电极与继电器控制端J1的输出端连接，三极管Q3的发射极接地，继电器控制端J1的输入端与供电端连接，继电器控制端J1并联有二极管D1，二极管D1正极与继电器控制端J1的输出端连接；继电器动作端J2用于执行控制。

较佳的，包括用于将供电端的供电处理后向单片机U2供电的稳压单元，该稳压单元的输入端与供电端连接，稳压单元的输出端与单片机U2的电源输入端连接。

较佳的，稳压单元包括电阻R2、稳压管Z2以及极性电容C8，所述稳压管Z2与所述电容C8并联后的一端与所述电阻R2的一端串联，所述稳压管Z2与所述电容C8并联后的另一端接地，电阻R2的另一端与供电端连接，所述单片机U2的VCC管脚连接至电阻R2以及所述稳压管Z2之间。

本发明还提出了一种基于上述所述的控制电路构建的电源控制电路，包括识别感应电路、执行模块，执行模块的一端与电源的火线端连接，执行模块的另一端用于与负载连接，执行模块用于根据识别感应电路发出的控制信号切断或导通电源。

较佳的，执行模块的继电器动作端J2的输入端与电源的火线端连接，继电器动作端J2的输出端用于与负载连接。

较佳的，识别感应电路的电源模块的一端与与电源的火线端连接，电源模块的另一端与电网的零线端连接，电源模块用于用于将电网的供电转化为直流电，该直流电用于给识别感应电路、执行模块供电。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：上述感应电路解决只要识别某类工作频率，而不需要对感应卡片唯一识别的场合，简单、制作成本低。此外，上述识别感应电路和相应频率的感应卡片配套使用，可作为酒店的总电源管理使用。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1为本发明一种识别感应电路的原理框图；

图2为本发明一种识别感应电路的电路图；

图3为本发明一种控制电路的原理框图；

图4为本发明一种控制电路的的电路图一；

图5为本发明一种控制电路的的电路图二；

图6为本发明一种电源控制电路的电路图一；

图7为本发明一种电源控制电路的电路图二。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明一种识别感应电路、控制电路及电源控制电路进行详细说明。

实施例一

如图1所示，一种识别感应电路，设置在电源和负载之间，本例中，电源优选的为220V市电电网，由220V市电电网进行供电，识别感应电路包括：

信号发生模块，用于产生一具有固定频率的交流信号；

电磁波发生模块，用于根据所述的交流信号发出电磁波；

检测模块，用于检测所述的电磁波是否与需被识别的感应线圈发生电磁共振现象；

信号输出模块，用于根据检测模块的检测情况输出控制信号；

电源模块，用于将交流电转化为直流电，该直流电用于给信号发生模块、电磁波发生模块、检测模块、信号输出模块供电。

近一步来讲，如图2所示，在上述识别感应卡片中，信号发生模块包括为围绕时基电路芯片构建的多谐振荡器，多谐振荡器包括NE555时基电路芯片、电阻R5、电阻R6、电容C4和电容C5，时基电路芯片U1的输出端(3脚)连接在电磁波发生模块的输入端，电磁波发生模块的输出端连接至信号输出模块。电源模块接入时基电路芯片U1的电源VCC管脚(8脚)，并通过电阻R5连接时基电路芯片U1的放电端(7脚)。此外，电阻R5还与电阻R6以及电容C4连接，时基电路芯片U2的高触发端(6脚)以及低触发端(2脚)均连接在电阻R6以及电容C4之间。电容C4接地。此外，时基电路芯片U1的控制电压端(5脚)通过电容C5接地。

在信号发生模块中，时基电路芯片U1与电阻R5、电阻R6、电容C4、电容C5组成多谐振荡器，此多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态，在自身因素的作用下，电路就在两个暂稳态之间来回转换，经过U2芯片3脚输出，产生一定振动频率的交流信号。此交流信号经过电磁波发生模块形成电磁波向外部空间发射。电阻R5、电阻R6和电容C4是外接定时元件，通过调整这3个元件的参数，可以调整交流信号的振动频率。电路中将U2芯片中的高电平触发端(6脚)和低电平触发端(2脚)并接后接到电阻R6和电容C4的连接处，将放电端(7脚)接到电阻R5，电阻R6的连接处。电容C5的一端连接与U2芯片5脚相连接，另一端接地，以给U2芯片提供稳定的控制电压，保证芯片U2的可靠工作；芯片U2的4脚和8脚相连后连接在直流电源电路的电压输出端，给整个信号发生模块提供工作电源。

近一步来讲，电磁波发生模块包括电感L1，检测模块包括电阻R7、电容C6、极性电容C7、电阻R8和二极管D2，电感LI的一端与时基电路芯片U1的输出端相连，电感L1的另一端经电容C6接地，电容C6并联有电容C7以及电阻R8，其中电容C7与电阻R8并联。此外，上述电磁波发生模块中还包括一与电容C7串联的二极管D2，二极管D2的正极连接在电阻R7以及电感C6之间，负极连接在电容C7和信号输出模块之间。工作时，电感线圈L1产生的交流电流经过电阻R7，整流二极管D2后，流入电容C7中，短时间内在电容C7和电阻R8两端形成了稳定的直流电压。

近一步来讲，信号输出模块包括一三极管Q1和充电电路，三极管Q1的基极与检测模块的输出端相连，发射极用于与供电端连接，集电极串联充电电路后接地，集电极作为信号输出端。充电电路包括电阻R3和极性电容C3，电阻R3和极性电容C3并联设置，并联的一端与集电极连接，并联的另一端接地，且并联的一端与极性电容C3的正极连接。

实施例二

根据上述实施例，本实施例提出了一种控制电路。如图3所示，一种控制电路，设置在电源和负载之间，本例中，电源优选的为220V市电电网，由220V市电电网进行供电，控制电路包括上述识别感应电路和执行模块，执行模块用于根据识别感应电路发出的控制信号动作。

如图4所示，执行模块包括三极管Q2、三极管Q3、继电器控制端J1以及继电器动作端J2，所述三极管Q2的基极经电阻R4连接在识别感应电路的信号输出端，三极管Q2的集电极串联电阻R2后与供电端连接，三极管Q2的发射极与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的集电极与继电器控制端J1的输出端连接，三极管Q3的发射极接地，继电器控制端J1的输入端与供电端连接，继电器控制端J1并联有二极管D1，二极管D1正极与继电器控制端J1的输出端连接；继电器动作端J2用于执行控制

工作时，当电感L1周围有相同工作频率的感应卡片靠近时，此感应卡片在相同工作频率的电磁波作用下，会发生电磁共振，可使电感L1上产生电流，相当于在电感L1上并联了电阻负载，导致电感L1向外输出电流的能力减少，串联电阻R8两端的电压变小，由于电阻R8两端的电压变小而使三极管Q1的基极处在低电平状态，致使三极管Q1导通，给电容C3充电，电容C3电压升高，致使三极管Q2的偏置电压升高后，三极管Q2和三极管Q3导通工作，执行模块通过电流，致使执行模块导通。

近一步来讲，上述执行模块还包括电阻R2，电阻R2的一端与三极管Q2的的集电极相连，另一端与三极管Q1的发射极相连，以使二极管Q2得到合适的偏置电压。

近一步来讲，如图5所示，执行模块包括单片机U2、三极管Q3、继电器控制端J1以及继电器动作端J2，单片机U2的信号输入端与识别感应电路的信号输出端连接，单片机U2的信号输出端与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的集电极与继电器控制端J1的输出端连接，三极管Q3的发射极接地，继电器控制端J1的输入端与供电端连接，继电器控制端J1并联有二极管D1，二极管D1正极与继电器控制端J1的输出端连接；继电器动作端J2用于执行控制。电感L1周围有相同工作频率的感应卡片靠近时，以前述的原理相同，三极管Q1导通，电阻R3得电而处于高电压，此时单片机U2检测到电阻R3的电压由低电平转为高电平后，经过单片机内部的控制转换，单片机U2的3脚输出高电平，致使Q3导通，执行模块闭合。

近一步来讲，执行模块由继电器控制端J1以及继电器控制端J2构成的继电器，三极管Q3的集电极与继电器控制端J1的一脚相连接，继电器控制端J1的另一脚和交流转直流电源单元的电压输出端相连接。当三极管Q3的集电极高电平时，继电器控制端J1通过电流，致使继电器触头J2吸合而与市电接通。

近一步来讲，上述执行模块还包括一二极管D1，二极管D1的陵端分别与继电器控制端J1的两端相连接，可以吸收继电器控制端J1工作时产生的浪涌电压，起到保护继电器控制端J1的作用。

近一步来讲，上述电源模块还包括电连接的交流转直流电源单元以及直流电源单元，该交流转直流电源单元与电源连接，直流电源单元由并联的电容C1、电容C2以及稳压管Z1构成，此外，该直流电源单元还包括一与电容C1串联的限流电阻R1。限流电阻R1的一端接交流转直流电源单元，另一端经电容C1、电容C2以及稳压管Z1构成的并联电路后连接至三极管Q1的发射极以及电阻R2的一端，此外，限流电阻R1还于信号发生模块相连，即与电阻R5以及时基电路芯片U1的第4管脚以及第8管脚连接。

上述识别感应电路和相应频率的感应卡片配套使用，可作为酒店的总电源管理使用。相同频率的感应卡片靠近电感线圈，就可以使继电器触头J2闭合通电，其它不同频率的感应卡片或塑料片靠近电感线圈L2则不能致使继电器触头J2闭合，这样可以方便地对酒店的电源进行有效的管理。此外，信号发生模块据需要可产生固定工作频率的信号，通过电感L1，以电磁波的形式向外发射；同时电流通过电阻R1，二极管D1向电容C2充电，使电容C2产生一定的电压。当电感L1的周围没有相同工作频率的感应卡片靠近时，电容C2间的电压不变有变化，会一直保持一种恒定的电压值；当电感L1周围有相同工作频率的感应卡片靠近时，此感应卡片在相同工作频率的电磁波作用下，会发生电磁共振，可使感应卡片的线圈上产生电流，相当于在电感L1上并联了电阻负载，导致电感L1向外输出电流的能力减少，串联电阻R2两端的电压变小。最后，上述感应电路解决只要识别某类工作频率，而不需要对感应卡片唯一识别的场合，就表现出它简单，制作成本低的优点了。此外，该感应电路可以识别情况并进行相应动作。

实施例三

根据上述实施例，本实施例提出一种电源控制电路，如图6和图7所示，包括识别感应电路、执行模块，执行模块的一端与电源的火线端连接，执行模块的另一端用于与负载连接，执行模块用于根据识别感应电路发出的控制信号切断或导通电源。执行模块的继电器动作端J2的输入端与电源的火线端连接，继电器动作端J2的输出端用于与负载连接。识别感应电路的电源模块的一端与与电源的火线端连接，电源模块的另一端与电网的零线端连接，电源模块用于用于将电网的供电转化为直流电，该直流电用于给识别感应电路、执行模块供电。上述感应电路实现了根据识别情况自动切断或连通电源。

对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

Claims (17)

1.一种识别感应电路，其特征在于，包括：

信号发生模块，用于产生一具有固定频率的交流信号；

电磁波发生模块，用于根据所述的交流信号发出电磁波；

检测模块，用于检测所述的电磁波是否与需被识别的感应线圈发生电磁共振现象。

2.根据权利要求1所述的识别感应电路，其特征在于，还包括信号输出模块，用于根据检测模块的检测情况输出控制信号。

3.根据权利要求1所述的识别感应电路，其特征在于，还包括电源模块，用于将交流电转化为直流电，该直流电用于给信号发生模块、电磁波发生模块、检测模块、信号输出模块供电。

4.根据权利要求1所述的识别感应电路，其特征在于，所述信号发生模块为围绕时基电路芯片构建的多谐振荡器。

5.根据权利要求4所述的识别感应电路，其特征在于，多谐振荡器包括NE555时基电路芯片、电阻R5、电阻R6、电容C4和电容C5，芯片的6脚和2脚并接后接到电阻R6和电容C4的连接处，将芯片的7脚接到电阻R5和电阻R6的连接处，电容C5的一端与芯片的5脚相连接，电容C5的另一端接地，芯片的4脚和8脚相连后用于与供电端连接。

6.根据权利要求1所述的识别感应电路，其特征在于，电磁波发生模块包括电感L1，所述电感L1的一端与信号发生模块的输出端相连。

7.根据权利要求6所述的识别感应电路，其特征在于，所述检测模块包括电阻R7、电容C6、极性电容C7、电阻R8和二极管D2，电感L1的另一端串联电阻R7后经电容C6接地，所述电容C6并联一极性电容C7以及一电阻R8，所述电阻R7和所述电感C7之间还设置有一二极管D2，所述二极管D2的正极连接在所述电阻R7处和所述电感C6之间，负极连接在所述电容C7及信号输出模块的输入端。

8.根据权利要求2所述的识别感应电路，其特征在于，所述信号输出模块包括一三极管Q1和充电电路，所述三极管Q1的基极与检测模块的输出端相连，发射极用于与供电端连接，集电极串联充电电路后接地，集电极作为信号输出端。

9.根据权利要求8所述的识别感应电路，其特征在于，充电电路包括电阻R3和极性电容C3，电阻R3和极性电容C3并联设置，并联的一端与集电极连接，并联的另一端接地，且并联的一端与极性电容C3的正极连接。

10.一种基于权利要求1～9任一项所述的识别感应电路构建的控制电路，其特征在于，包括识别感应电路、执行模块，执行模块用于根据识别感应电路发出的控制信号动作。

11.根据权利要求10所述的控制电路，其特征在于，执行模块包括三极管Q2、三极管Q3、继电器控制端J1以及继电器动作端J2，所述三极管Q2的基极经电阻R4连接在识别感应电路的信号输出端，三极管Q2的集电极串联电阻R2后与供电端连接，三极管Q2的发射极与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的集电极与继电器控制端J1的输出端连接，三极管Q3的发射极接地，继电器控制端J1的输入端与供电端连接，继电器控制端J1并联有二极管D1，二极管D1正极与继电器控制端J1的输出端连接；继电器动作端J2用于执行控制。

12.根据权利要求10所述的控制电路，其特征在于，执行模块包括单片机U2、三极管Q3、继电器控制端J1以及继电器动作端J2，单片机U2的信号输入端与识别感应电路的信号输出端连接，单片机U2的信号输出端与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的集电极与继电器控制端J1的输出端连接，三极管Q3的发射极接地，继电器控制端J1的输入端与供电端连接，继电器控制端J1并联有二极管D1，二极管D1正极与继电器控制端J1的输出端连接；继电器动作端J2用于执行控制。

13.根据权利要求12所述的控制电路，其特征在于，包括用于将供电端的供电处理后向单片机U2供电的稳压单元，该稳压单元的输入端与供电端连接，稳压单元的输出端与单片机U2的电源输入端连接。

14.根据权利要求13所述的控制电路，其特征在于，稳压单元包括电阻R2、稳压管Z2以及极性电容C8，所述稳压管Z2与所述电容C8并联后的一端与所述电阻R2的一端串联，所述稳压管Z2与所述电容C8并联后的另一端接地，电阻R2的另一端与供电端连接，所述单片机U2的VCC管脚连接至电阻R2以及所述稳压管Z2之间。

15.一种基于权利要求10～14任一项所述的控制电路构建的电源控制电路，其特征在于，包括识别感应电路、执行模块，执行模块的一端与电源的火线端连接，执行模块的另一端用于与负载连接，执行模块用于根据识别感应电路发出的控制信号切断或导通电源。

16.根据权利要求15所述的电源控制电路，其特征在于，执行模块的继电器动作端J2的输入端与电源的火线端连接，继电器动作端J2的输出端用于与负载连接。

17.根据权利要求15所述的电源控制电路，其特征在于，识别感应电路的电源模块的一端与与电源的火线端连接，电源模块的另一端与电网的零线端连接，电源模块用于用于将电网的供电转化为直流电，该直流电用于给识别感应电路、执行模块供电。