CN213399644U - 一种rfid与nfc集成一体的智慧校牌 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种RFID与NFC集成一体的智慧校牌，包括外壳，所述外壳内设置有主控电路板、M1S50集成模块和锂电池，所述主控电路板包括有无线信号发射模块，所述锂电池有两个，两个所述锂电池并联连接并与所述主控电路板电路连接。本实用新型通过无线信号发射模块，每3秒钟发射一次数据包，通过集中管理的终端系统接收数据包实现无感知自动签到、自动记录校园活动轨迹；通过M1S50集成模块实现学生校园生活内消费，例如饭堂、图书馆借阅等。
Description
技术领域
本实用新型涉及校园电子终端技术领域，特别是涉及一种RFID与NFC集成一体的智慧校牌。
背景技术
校牌是校方发给学生的独一的识别证明，传统的校卡只有识别功能，主要用于学生考勤和身份证明，但是这样的校卡功能较为单一，无法定位学生轨迹以及应付学生校园生活中的饭堂缴费、热水缴费、图书馆借阅等各种付费功能，现有的智慧校牌存在功能不够齐全、卡片厚度过高、电池电量不足等多种问题。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供了一种RFID与NFC集成一体的智慧校牌，通过无线信号发射模块进行无感知式签到、通过M1S50集成模块实现校园生活内消费，一卡多功能。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种RFID与NFC集成一体的智慧校牌，包括外壳，所述外壳内设置有主控电路板、M1S50集成模块和锂电池，所述主控电路板集成有无线信号发射模块，所述锂电池有两个，两个所述锂电池并联连接并与所述主控电路板电路连接。
优选的，所述M1S50集成模块由复旦MIFARE1S50芯片和PET蚀刻天线封装而成。
优选的，所述无线信号发射模块包括有芯片U7，所述芯片U7的CE、CSN、SCK、MOSI、MISO引脚分别连接有电阻R5、R4、R3、R2、R1的一端，所述电阻R5、R4、R3、R2、R1的另一端相互连接；所述芯片U7的XO引脚分别连接有电容C34和晶振Y1的一端，所述电容C34的另一端接地，所述芯片U7的XI端分别连接有电容C33的一端和晶振Y1的另一端，所述电容C33的另一端接地；所述芯片U7的VDDPA引脚分别连接有电容C29和电容C30的一端，所述电容C29和电容C30的另一端接地，所述芯片U7的RFP引脚分别连接有电感L6和电感L5的一端，所述电感L6的另一端与所述电容C30连接，所述芯片U7的RFN引脚与所述电感L5的另一端连接，所述芯片U7的RFN引脚连接有电感L4的一端，所述电感L4的另一端连接有电容C26的一端，所述电容C26的另一端分别连接有电容C28的一端和天线，所述电容C28的另一端接地；所述芯片U7的VDDD引脚连接有电容C25的一端，所述电容C25的另一端接地；所述芯片U7的IREF引脚连接有电阻R16的一端，所述电阻R16的另一端接地。
优选的，所述芯片U7为有源RFID芯片。
优选的，所述锂电池为焊接板式纽扣锂电池。
优选的，所述外壳的上部开设有装饰口。
优选的，所述外壳包括上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体固定连接，且内部设有腔体。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型通过无线信号发射模块，每3秒钟发射一次数据包，通过集中管理的终端系统接收数据包实现无感知自动签到、自动记录校园活动轨迹；通过M1S50集成模块实现学生校园生活内消费，例如饭堂、图书馆借阅等；
2、智慧校牌具有超低关断功耗和超低功耗自动发射功能，设置3秒钟发送一次数据包，该配置提供学生正常使用3年以上，不需要额外充电或更换电池便能让学生完成三年的初中或高中在校学习状态。
附图说明
图1是本实用新型的一种RFID与NFC集成一体的智慧校牌内部结构示意图；
图2是本实用新型的一种RFID与NFC集成一体的智慧校牌正面示意图；
图3是本实用新型的无线信号发射模块电路图。
图中所示：1-外壳；11-上壳体；12-下壳体；13-装饰口；2-主控电路板；3-M1S50集成模块；31-复旦MIFARE1S50芯片；32-PET蚀刻天线；4-锂电池。
具体实施方式
如图1-3中所示，本实用新型一实施例提供的一种RFID与NFC集成一体的智慧校牌，包括外壳1，所述外壳1内设置有主控电路板2、M1S50集成模块3和锂电池4，所述主控电路板2集成有无线信号发射模块，所述锂电池4有两个，两个所述锂电池4并联连接并与所述主控电路板2电路连接。
在本实施例中，外壳1采用ABS工程塑料加工注塑形成，内部设有容纳主控电路板2、M1S50集成模块3和锂电池4的腔体，主控电路板2上集成有无线信号发射模块，该无线信号发射模块为2.4GHz GFSK无线信号发射模块，每3秒发送一次数据包，通过校园内集中管理的终端系统接收数据包实现无感知自动签到、自动记录校园活动轨迹，只需将校牌携带在身上即可；学生在校园生活中需要消费时，直接通过刷校牌进行消费，校牌内的M1S50集成模块3内集成有NFC功能，能够满足学生在校园生活消费；两个锂电池4互相并联后为主控电路板2供电，确保其能够实时发送数据包，M1S50集成模块3无需供电即可工作。
进一步地，所述M1S50集成模块3由复旦MIFARE1S50芯片31和PET蚀刻天线32封装而成。
在本实施例中，M1S50集成模块3采用复旦MIFARE1S50芯片31加PET蚀刻天线32封装而成，符合IEC/ISO 14443A协议。其具有先进的数据加密及双向密码验证系统，和16个完全独立的扇区，有着极高稳定性和广泛的应用范围，复旦MIFARE1S50芯片31内集成有NFC功能，通过与感应机接触刷卡即可实现在校园内的消费行为。
进一步地，所述无线信号发射模块包括有芯片U7，所述芯片U7的CE、CSN、SCK、MOSI、MISO引脚分别连接有电阻R5、R4、R3、R2、R1的一端，所述电阻R5、R4、R3、R2、R1的另一端相互连接；所述芯片U7的XO引脚分别连接有电容C34和晶振Y1的一端，所述电容C34的另一端接地，所述芯片U7的XI端分别连接有电容C33的一端和晶振Y1的另一端，所述电容C33的另一端接地；所述芯片U7的VDDPA引脚分别连接有电容C29和电容C30的一端，所述电容C29和电容C30的另一端接地，所述芯片U7的RFP引脚分别连接有电感L6和电感L5的一端，所述电感L6的另一端与所述电容C30连接，所述芯片U7的RFN引脚与所述电感L5的另一端连接，所述芯片U7的RFN引脚连接有电感L4的一端，所述电感L4的另一端连接有电容C26的一端，所述电容C26的另一端分别连接有电容C28的一端和天线，所述电容C28的另一端接地；所述芯片U7的VDDD引脚连接有电容C25的一端，所述电容C25的另一端接地；所述芯片U7的IREF引脚连接有电阻R16的一端，所述电阻R16的另一端接地。
在本实施例中，主控电路板2通过低功耗2.4Ghz有源RFID芯片，电阻，电容，电感等物料组成一款低功耗无线发送模块，该无线信号发射模块通过天线接收数据传输至有源RFID芯片，通过有源RFID芯片的CE、CSN、SCK、MOSI、MISO引脚与微控制器连接进行信息交互，晶振Y1用于给系统提供时钟，该无线信号发射模块具有700nA的超低关断功耗，15uA的超低待机功耗，以及每3秒种自动发送一次数据包，数据速率为250Kbps，发射功率为5dbm，该配置搭配内置的两个并联设置的锂电池4供电，能够提供学生正常使用3年以上，不需要额外充电或者更换电池便能让学生完成三年的初中或者高中在校学习状态。
进一步地，所述芯片U7为有源RFID芯片。本实施例中的无线发信号射模块采用低功耗的2.4Ghz有源RFID芯片作为核心驱动模块，工作在2.4GHz ISM频段，内置有硬件Watchdog、低电压自动报警功能、源卡防拆自动报警功能，能够确保校牌正常使用，学生只要携带校牌进入学校，通过无线信号发射模块自动发送数据包，校内的管理平台系统接收到数据包，即可记录学生在学校的轨迹定位，实现无感知自动签到，无需学生携带校牌到制定的位置进行感应打卡，方便集中管理、记录。
进一步地，所述锂电池4为焊接板式纽扣锂电池4。
在本实施例中，锂电池4采用两个型号为CR2025的焊接板式纽扣锂电池4，电池电压为3V，两个锂电池4并联后容量为350mah，能够为校牌持续供电三年以上，满足初中或者高中学生三年的在校生活使用，无需额外充电或者更换电池，并且纽扣式的锂电池4厚度小，安装在校牌内部不会增加外壳1的厚度，方便学生携带。
进一步地，所述外壳1的上部开设有装饰口13。在本实施例中，学生可以使用挂绳穿过装饰口13，然后佩戴在脖子上或者穿在书包上，方便携带，不容易丢失。
进一步地，所述外壳1包括上壳体11和下壳体12，所述上壳体11和下壳体12固定连接，且内部设有腔体。在本实施例中，上壳体11和下壳体12都是采用ABS工程塑料加工注塑形成，安装时先将主控电路板2、M1S50集成模块3和锂电池4安装于下壳体12上，然后通过超声波焊接的方式进行压接组装，组装完成后，可以在上壳体11表面粘贴或者打印学生和学校信息。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种RFID与NFC集成一体的智慧校牌，其特征在于：包括外壳，所述外壳内设置有主控电路板、M1S50集成模块和锂电池，所述主控电路板集成有无线信号发射模块，所述锂电池有两个，两个所述锂电池并联连接并与所述主控电路板电路连接。
2.如权利要求1所述的一种RFID与NFC集成一体的智慧校牌，其特征在于：所述M1S50集成模块由复旦MIFARE1S50芯片和PET蚀刻天线封装而成。
3.如权利要求1所述的一种RFID与NFC集成一体的智慧校牌，其特征在于：所述无线信号发射模块包括有芯片U7，所述芯片U7的CE、CSN、SCK、MOSI、MISO引脚分别连接有电阻R5、R4、R3、R2、R1的一端，所述电阻R5、R4、R3、R2、R1的另一端相互连接；所述芯片U7的XO引脚分别连接有电容C34和晶振Y1的一端，所述电容C34的另一端接地，所述芯片U7的XI端分别连接有电容C33的一端和晶振Y1的另一端，所述电容C33的另一端接地；所述芯片U7的VDDPA引脚分别连接有电容C29和电容C30的一端，所述电容C29和电容C30的另一端接地，所述芯片U7的RFP引脚分别连接有电感L6和电感L5的一端，所述电感L6的另一端与所述电容C30连接，所述芯片U7的RFN引脚与所述电感L5的另一端连接，所述芯片U7的RFN引脚连接有电感L4的一端，所述电感L4的另一端连接有电容C26的一端，所述电容C26的另一端分别连接有电容C28的一端和天线，所述电容C28的另一端接地；所述芯片U7的VDDD引脚连接有电容C25的一端，所述电容C25的另一端接地；所述芯片U7的IREF引脚连接有电阻R16的一端，所述电阻R16的另一端接地。
4.如权利要求3所述的一种RFID与NFC集成一体的智慧校牌，其特征在于：所述芯片U7为有源RFID芯片。
5.如权利要求1所述的一种RFID与NFC集成一体的智慧校牌，其特征在于：所述锂电池为焊接板式纽扣锂电池。
6.如权利要求1所述的一种RFID与NFC集成一体的智慧校牌，其特征在于：所述外壳的上部开设有装饰口。
7.如权利要求1所述的一种RFID与NFC集成一体的智慧校牌，其特征在于：所述外壳包括上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体固定连接，且内部设有腔体。
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