CN212181469U - 一种多功能读卡电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及读卡电路的技术领域，尤其涉及一种多功能读卡电路，其包括高频读卡装置、低频读卡装置、控制装置、通讯装置以及电源装置，所述电源装置用于对高频读卡装置、低频读卡装置、控制装置以及通讯装置进行供电，所述高频读卡装置用于感应高频的卡片并输出高频信号，所述低频读卡装置用于感应低频的卡片并输出低频信号，所述控制装置耦接于高频读卡装置与低频读卡装置、并用于接收高频信号与低频信号以输出有效卡片信号，所述通讯装置与控制装置通讯连接、并用于接收有效卡片信号以输出开锁信号至智能门锁以使智能门锁开锁。本实用新型具有使用方便、提高智能门锁适用性的效果。

Description

一种多功能读卡电路

技术领域

本实用新型涉及读卡电路技术领域，尤其涉及一种多功能读卡电路。

背景技术

目前，传统的接触式智能卡如磁卡、接触式IC卡，识别设备(又称之为读卡器)需要与智能卡接触，然后才能对智能卡进行读写操作。射频卡又称为RF智能卡，识读设备在与智能卡不发生接触的情况下，可以通过无线传输的方式识别智能卡并传输数据，从而实现对智能卡的读写操作，此技术可应用于智能门锁领域，即通过智能卡刷卡，可控制门锁的打开。非接触射频卡一般采用此方式进行智能卡片检测，即读卡器定时发送射频读卡信号，当有效的智能卡片处于读卡器的射频场内且此时的智能卡片接受到读卡信号后，会发送智能卡片内的数据到读卡器，读卡器根据接收到的数据判断是否存在有效的智能卡片，完成智能卡片检测操作。

现有技术中，会在一些智能门锁上设刷卡模块，当开门者手持有效智能卡在感应区刷卡时，便可实现刷卡开锁的目的。一般情况下，刷卡模块一般会内置13.56MHZ的读卡芯片或者125KHZ的读卡芯片，使用时，智能门锁只能识别其中一种频率的智能卡。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：智能门锁只能读取单种频率的智能卡，在实际使用上，较为单一与局限，一旦该智能卡不慎遗失时，便会造成开门不便的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多功能读卡电路，具有开门方便的效果。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种多功能读卡电路，包括高频读卡装置、低频读卡装置、控制装置、通讯装置以及电源装置，所述电源装置用于对高频读卡装置、低频读卡装置、控制装置以及通讯装置进行供电，所述高频读卡装置用于感应高频的卡片并输出高频信号，所述低频读卡装置用于感应低频的卡片并输出低频信号，所述控制装置耦接于高频读卡装置与低频读卡装置、并用于接收高频信号与低频信号以输出有效卡片信号，所述通讯装置与控制装置通讯连接、并用于接收有效卡片信号以输出开锁信号至智能门锁以使智能门锁开锁。

采用上述技术方案，通过高频读卡装置、低频读卡装置的相互配合，能很方便的读取高频或者低频的卡片，当读卡电路应用在智能门锁上时，能有效提高智能门锁的适用性，对比手持单一频率的卡片来刷卡开门的方式，通过读取不同种的频率卡片的方式能使开锁的选择更加多样，从而便于开门者很方便的打开智能门锁，间接提高开门的打开率。

本实用新型进一步设置为：所述低频读卡装置包括功率放大组件、调制组件以及整形组件，所述功率放大组件耦接于控制装置、并用于将低频的方波信号放大以输出放大信号，所述调制组件耦接于功率放大组件、并用于将卡片的低频方波信号调制成射频信号，所述整形组件耦接于调制组件、并用于整形射频信号以输出方波的低频信号至控制装置。

采用上述技术方案，通过设置的功率放大组件，能将从控制装置输出的低频信号进行放大，从而方便提高低频信号的精准度，设置的调制组件，便于将卡片的低频方波信号调制成射频信号，通过设置的整形组件，能很方便的使射频信号转换成方波信号，进而便于控制装置接收信号。

本实用新型进一步设置为：所述整形组件包括放大部，所述放大部用于放大射频信号。

采用上述技术方案，在实际情况下，调制成的射频信号极弱，通过设置的放大部，能很方便将信号放大，从而便于信号更好的传输，间接也能够提高信号传输的准确度。

本实用新型进一步设置为：所述功率放大组件包括三极管Q4、三极管Q3以及电阻R23，所述电阻R23的一端耦接于控制装置、另一端耦接于三极管Q4的基极，所述三极管Q4的集电极耦接于供电装置，所述三极管Q4的发射极耦接于三极管Q3的发射极，所述三极管Q3的集电极接地、基极耦接于电阻R23与三极管Q4的连接点。

采用上述技术方案，三极管Q4、三极管Q3构成推挽式功率放大器，针对此，便能将经电阻R23来的低频方波信号的功率当大（因射极跟随器电压放大数为1，只有电流放大），通过此方式，便能方便信号更好的传输。

本实用新型进一步设置为：所述高频读卡装置为读卡芯片，所述读卡芯片的型号为RC500。

采用上述技术方案，RC500是应用于13.56MHZ非接触式通信中高集成读卡IC系列中的一员，其内部的发送器部分不需要增加有源电路就能够直接驱动井操作距离的天线（可达100mm），针对此，能很方便的进行读卡操作，此使用方式较为简单、有效。

本实用新型进一步设置为：所述控制装置为控制器，所述控制器型号为STC15W0K16S。

采用上述技术方案，STC15W0K16S的控制器，价格便宜、使用方便。

本实用新型进一步设置为：所述通讯装置包括485通讯芯片。

采用上述技术方案，485通讯芯片较为便宜、应用广泛，且使用方便。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

1.通过高频读卡装置、低频读卡装置的相互配合，能很方便的读取高频或者低频的卡片，当读卡电路应用在智能门锁上时，能有效提高智能门锁的适用性，对比手持单一频率的卡片来刷卡开门的方式，通过读取不同种的频率卡片的方式能使开锁的选择更加多样，从而便于开门者很方便的打开智能门锁，间接提高开门的打开率；

2.通过设置的功率放大组件，能将从控制装置输出的低频信号进行放大，从而方便提高低频信号的精准度，设置的调制组件，便于将卡片的低频方波信号调制成射频信号，通过设置的整形组件，能很方便的使射频信号转换成方波信号，进而便于控制装置接收信号。

附图说明

图1是本实用新型中高频读卡装置与控制装置的功能模块示意图；

图2是本实用新型中控制装置的电路原理图；

图3是本实用新型中高频读卡装置的电路原理图；

图4是本实用新型中低频读卡装置的电路原理图。

附图标记：1、高频读卡装置；11、高频天线线圈；2、低频读卡装置；21、功率放大组件；22、调制组件；221、低频天线线圈；23、整形组件；231、放大部；3、控制装置；4、通讯装置；5、电源装置。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，一种多功能读卡电路，用于读取13.56MHZ的高频卡片与125KHZ的低频卡片，其包括高频读卡装置1、低频读卡装置2、控制装置3、通讯装置4以及电源装置5，电源装置5用于对高频读卡装置1、低频读卡装置2、控制装置3以及通讯装置4进行供电，高频读卡装置1用于感应13.56MHZ的卡片并输出高频信号，低频读卡装置2用于感应125KHZ的卡片并输出低频信号，控制装置3耦接于高频读卡装置1与低频读卡装置2，并可接收高频信号与低频信号以输出有效卡片信号，通讯装置4与控制装置3通讯连接，并用于接收有效卡片信号，当多功能读卡电路应用在智能门锁上时，可使通讯装置4与驱动智能门锁的开锁模块通讯连接，进而方便通讯装置4输出开锁信号至智能门锁，从而使得智能门锁开锁，针对此，便能使智能门锁响应不同频率的卡片，继而提高智能门锁的适用性。

如图2所示，控制装置3为控制器，控制器的型号为STC15W0K16S，如图3所示，高频读卡装置1为读卡芯片，型号为RC500，在高频读卡装置1上电连接有用于感应卡片的高频天线线圈11，通讯装置4为485通讯芯片。

如图4所示，低频读卡装置2包括功率放大组件21、调制组件22以及整形组件23，功率放大组件21包括三极管Q4、三极管Q3以及电阻R23，电阻R23的一端耦接于控制装置3的23脚，此时，控制装置3经23脚输出125KHZ的方波信号，电阻R23的另一端耦接于三极管Q4的基极，三极管Q4的集电极耦接于供电装置，三极管Q4的发射极耦接于三极管Q3的发射极，三极管Q3的集电极接地、基极耦接于电阻R23与三极管Q4的连接点。

继续如图4所示，调制组件22包括低频天线线圈221、电容C22、电容C25、电容C15、电容C21、电容C16、电容C23、电容C24以及电阻R15，天线线圈的一端连接于三极管Q4发射极与三极管Q3发射极的连接点，另一端连接于电容C22与二极管D6阳极的连接点，电容C25与电容C22的另一端相连，电容C25的另一端接地，电容C24、电容C23、电容C16、二极管D6、电容C22、电容C25依次串联。电容C15、电容C21依次串联，且串联的两端分别并联在二极管D6与电容C16之间的连接点以及电容C24与电容C25之间的连接点，电阻R16并联在电容C24与电容C25的两端。

整形组件23包括电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电容C17、电容C18以及放大部231，放大部231用于放大射频信号，放大部231为比较器U4-B与比较器U4-A，电阻R16、电阻R17以及电阻R20依次串联，电阻R16的另一端连接在电容C23与电容C24之间的连接点，电阻R20连接于控制装置3的24脚，控制装置3经24脚接收低频信号，一旦接收到低频信号，便会识别卡片是否为有效卡片，一旦卡片为有效卡片时，控制装置3输出控制信号。

比较器U4-B的反相端连接于电阻R16与电阻R17之间的连接点，比较器U4-B的同相端连接于串联的电阻R18与电阻R19之间的连接点，电阻R18的另一端接供电装置，电阻R19的另一端接地，电容C18并联在电阻R19上，电容C17并联在比较器U4-B的反相端与输出端之间，电阻R22的一端耦接于电阻R17与电阻R20的连接点、另一端接地，比较器U4-B的输出端连接于电阻R17与电阻R22的连接点。比较器U4-A的反相端连接于电阻R17与电阻R20的连接点，同相端连接于比较器U4-B的同相端，比较器U4-A的输出端连接于电阻R20靠近控制装置3的一端，电阻R21的一端连接于比较器U4-A的输出端，另一端接地。

实施原理:当高频读卡装置1的高频天线线圈11感应到13.56MHZ的高频卡片靠近时，高频读卡装置1读取卡片信息并发送高频信号到控制装置3，控制装置3接收后，识别是否为有效的卡片，若是，控制装置3输出控制信号至通讯装置4，通讯装置4接收后，可输出开锁信号至智能门锁，以使智能门锁打开。

当低频读卡装置2的低频天线线圈221感应到125KHZ的低频卡片靠近时，首先，三极管Q3与三极管Q4构成推挽式功率放大器，将经电阻R23来的125k的方波信号的功率放大（因射极跟随器电压放大数为1，只有电流放大），低频天线线圈221、电容C22与电容C25形成串联谐振电路，将方波变成正弦波，低频天线线圈221是读写低频卡片的天线线圈，将125k的射频发射到低频卡片，为低频卡片供电。

低频卡片获电后将卡号送出，卡信号是低频方波，经过125k的交流调制成射频信号送出，此时，射频信号又被低频天线线圈221接收，此后，经二极管D6检波,以检出低频卡片的信号,由于卡信号极弱，需要经过比较器U4-B放大，再经比较器U4-A整形成方波，此时，从比较器U4-A输出的信号为稳定的方波信号，并经FRIN端发送给控制装置3，控制装置3接收后，识别是否为有效的卡片，若是，控制装置3输出控制信号至通讯装置4，通讯装置4接收后，可输出开锁信号至智能门锁，以使智能门锁打开。通过此方式，能很使智能门锁识别两种不同的频率卡片，提高智能门锁的适应性与灵活性。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多功能读卡电路，其特征在于，包括高频读卡装置（1）、低频读卡装置（2）、控制装置（3）、通讯装置（4）以及电源装置（5），所述电源装置（5）用于对高频读卡装置（1）、低频读卡装置（2）、控制装置（3）以及通讯装置（4）进行供电，所述高频读卡装置（1）用于感应高频的卡片并输出高频信号，所述低频读卡装置（2）用于感应低频的卡片并输出低频信号，所述控制装置（3）耦接于高频读卡装置（1）与低频读卡装置（2）、并用于接收高频信号与低频信号以输出有效卡片信号，所述通讯装置（4）与控制装置（3）通讯连接、并用于接收有效卡片信号以输出开锁信号至智能门锁以使智能门锁开锁。

2.根据权利要求1所述的一种多功能读卡电路，其特征在于，所述低频读卡装置（2）包括功率放大组件（21）、调制组件（22）以及整形组件（23），所述功率放大组件（21）耦接于控制装置（3）、并用于将低频的方波信号放大以输出放大信号，所述调制组件（22）耦接于功率放大组件（21）、并用于将卡片的低频方波信号调制成射频信号，所述整形组件（23）耦接于调制组件（22）、并用于整形射频信号以输出方波的低频信号至控制装置（3）。

3.根据权利要求2所述的一种多功能读卡电路，其特征在于，所述整形组件（23）包括放大部（231），所述放大部（231）用于放大射频信号。

4.根据权利要求2所述的一种多功能读卡电路，其特征在于，所述功率放大组件（21）包括三极管Q4、三极管Q3以及电阻R23，所述电阻R23的一端耦接于控制装置（3）、另一端耦接于三极管Q4的基极，所述三极管Q4的集电极耦接于供电装置，所述三极管Q4的发射极耦接于三极管Q3的发射极，所述三极管Q3的集电极接地、基极耦接于电阻R23与三极管Q4的连接点。

5.根据权利要求1所述的一种多功能读卡电路，其特征在于，所述高频读卡装置（1）为读卡芯片，所述读卡芯片的型号为RC500。

6.根据权利要求1所述的一种多功能读卡电路，其特征在于，所述控制装置（3）为控制器，所述控制器型号为STC15W0K16S。

7.根据权利要求1所述的一种多功能读卡电路，其特征在于，所述通讯装置（4）包括485通讯芯片。

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