一种由支持纳瓦技术ＭＣＵ控制和组成的射频卡读写电路制造技术

一种由支持纳瓦技术ＭＣＵ控制和组成的射频卡读写电路。涉及一种射频卡读写电路。能大幅度降低运行功耗。包括支持纳瓦技术的具有１－８脚的ＭＣＵ，它还包括与射频卡通讯的谐振电路、检波电路、基准电压提供电路、比较接口和电源管理接口；谐振电路包括相互串接的电感Ｌ１和电容Ｃ１；检波电路包括二极管Ｄ１、电容Ｃ２、电容Ｃ３、电容Ｃ４和电阻Ｒ５；基准电压提供电路包括电阻Ｒ６、电阻Ｒ７、电阻Ｒ８、电容Ｃ５和基准电压源；比较接口包括ＭＣＵ的２、３脚，２脚连接Ａ接点，３脚连接Ｂ接点；电源管理接口包括ＭＣＵ的１、８脚；ＭＣＵ的４脚连接所述Ｒ１４。本发明专利技术采用由支持纳瓦技术的ＭＣＵ为核心，在读写之前进行电路检查，当发现与初始状态不符时关闭读写电路，给出报警提示，延长了电池寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种射频卡读写电路，尤其涉及一种利用支持纳瓦技术的MCU实现低 功耗工作状态的射频卡读写电路。
技术介绍
非接触式IC卡又称射频卡，由IC芯片、感应天线组成，封装在一个标准的PVC卡 片内，芯片及天线无任何外露部分。是世界上最近几年发展起来的一项新技术，它成功的将 射频识别技术和IC卡技术结合起来，结束了无源(卡中无电源)和免接触这一难题，是电 子器件领域的一大突破。卡片在一定距离范围(通常为5-10mm)靠近读写器表面，通过无 线电波的传递来完成数据的读写操作。非接触性IC卡与读卡器之间通过无线电波来完成读写操作。二者之间的通讯频 为125Kz。非接触性IC卡本身是无源卡，当读写器对卡进行读写操作是，读写器发出的信 号由两部分叠加组成一部分是电源信号，该信号由卡接收后，与本身的L/C产生一个瞬间 能量来供给芯片工作。另一部分则是指令和数据信号，指挥芯片完成数据的读取、储存等， 并返回信号给读写器，完成一次读写操作。读写器则一般由单片机，专用智能模块和天线组 成，并配有与PC的通讯接口，打印口，I/O 口等，以便应用于不同的领域。与接触式IC卡相比较，非接触式卡具有以下优点1、可靠性高非接触式IC卡与读写器之间无机械接触，避免了由于接触读写而产 生的各种故障。例如由于粗暴插卡，非卡外物插入，灰尘或油污导致接触不良造成的故障。 此外，非接触式卡表面无裸露芯片，无须担心芯片脱落、静电击穿、弯曲损坏等问题，既便于 卡片印刷，又提高了卡片的使用可靠性。2、操作方便。由于非接触通讯，读写器在IOCM范围内就可以对卡片操作，所以不 必插拨卡，非常方便用户使用。非接触式卡使用时没有方向性，卡片可以在任意方向掠过读 写器表面，既可完成操作，这大大提高了每次使用的速度。3、可以适合于多种应用。非接触式卡的序列号是唯一的，制造厂家在产品出厂前 已将此序列号固化，不可再更改。非接触式卡与读写器之间采用双向验证机制，即读写器验 证IC卡的合法性，同时IC卡也验证读写器的合法性。4、加密性能好。非接触式IC卡由IC芯片，感应天线组成，并完全密封在一个标准 PVC卡片中，无外露部分。非接触式IC卡的读写过程，通常由非接触型IC卡与读写器之间 通过无线电波来完成读写操作。非接触型IC卡本身是无源体，当读写器对卡进行读写操作时，读写器发出的信号 由两部分叠加组成一部分是电源信号，该信号由卡接收后，与其本身的L/C产生谐振，产 生一个瞬间能量来供给芯片工作。另一部分则是结合数据信号，指挥芯片完成数据、修改、 存储等，并返回给读写器。由非接触式IC卡所形成的读写系统，无论是硬件结构，还是操作 过程都得到了很大的简化，同时借助于先进的管理软件，脱机的操作方式，都使数据读写过 程更为简单。3目前，射频卡广泛应用于水表、热量表、燃气表、公交自动售票、停车自动收费、食 堂售饭、考勤和门禁等多种场合，而对射频卡进行读写的电路应用最多的是由集成器件 U2270B结合其外围器件构成，如图2所示。由于U2270B只能在4. 5V 5. 5V的电压区间工 作，如果用户使用U2270B来设计读写基站系统，则需要工作在5V或更高电压，系统在这个 电压下工作，功耗变高，供电电池有效工作电压区间也显得比较窄，而且要考虑到由于电池 放电的不均勻而造成电池的使用寿命短等问题。U2270B采用内置的RC振荡电路提供射频 的基准时钟，而RC振荡电路的频率特性在稳定性和温度系数方面较差，所以U2270B的读写 电路中需要在RF管脚上加一个频率校准电阻，在必要的时候对这个电阻进行调整才可以 达到理想的输出频率，这样在生产的过程中就需要在产品出厂前对射频的频率进行测试和 调整，大大地增加了生产流程的复杂性。U2270B的天线驱动电路采用直接耦合的方式，这样 做的一个直接后果就是当外部串接的谐振回路的固有频率和U2270B的内部时钟频率存在 误差的时候，天线上的实际发射频率也会发生变化，影响卡片的读写。此外，还有采用逻辑器件门电路4060，运算放大器TL062，LM358，ST393等，组成的 读写卡电路由于器件多，电路结构相对复杂，其固有的缺点是故障率比较高，不利于缩小体 积。上述的电路都是通电后直接处于运行状态，其自身的运行状态特别是电路的器件 故障、自身的功耗是不可控的，难以做到电池供电系统长期的低功耗运行。
技术实现思路
本专利技术针对以上问题，提供了一种能大幅度降低运行功耗的一种由支持纳瓦技术 MCU控制和组成的射频卡读写电路。本专利技术的技术方案是包括支持纳瓦技术的具有1-8脚的MCU，它还包括与射频卡 通讯的谐振电路、检波电路、基准电压提供电路、比较接口和电源管理接口 ；所述谐振电路包括相互串接的电感Ll和电容Cl ；所述检波电路包括二极管D1、电容C2、电容C3、电容C4和电阻R5 ；所述电容Cl的一端接地，另一端分别于所述电感Ll和二极管Dl的正极端相连； 所述电容C2和电阻R4的一端分别接地，电容C2和电阻R4的另一端分别于二极管Dl的负 极端和电阻R5的一端相连；电容C3和电容C4串接在电阻R5的后端，电容C4的尾端接地； 在电容C3和电容C4之间有B接点；所述基准电压提供电路包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C5和基准电压源；电 阻R6、电阻R7、电阻R8和电容C5的一端共同连接于A接点，电容C5的另一端接地，电阻R8 的另一端连接所述基准电压源，电阻R7的另一端接地，电阻R6的另一端分别连接所述B接占.^ w\ 所述比较接口包括所述MCU的2、3脚，所述2脚连接所述A接点，所述3脚连接所 述B接点；所述电源管理接口包括所述MCU的1、8脚； 所述MCU的4脚连接所述R14。 它还包括串接在电感Ll和所述MCU的4脚之间的放大电路，所述放大电路包括 NPN型的三极管Q1、PNP型的三极管Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R14和基准电压源，电阻R144的一端与所述所述MCU的4脚相连，电阻R14的另一端分别与三极管Q1、三极管Q2的B极 并接，三极管Q2的C极接地，电阻Rl和电阻R2串接在三极管Ql的E极和三极管Q2的E 极之间，电阻Rl和电阻R2之间有C接点，所述C接点连接所述电感Li。它还包括外部设备连接口，所述外部设备连接口为所述MCU的6、7脚。本专利技术的电路，采用由支持纳瓦技术的MCU为电路的控制核心，读写电路含有信 号与能量发射、信号接收模块、信号处理模块；数据与能量发射、接收模块含有线圈Li、Cl， MCU产生的125KZ、manchester方式调制的数据由其4pin(脚)经Ql、Q2互补功率输出。 LUCl谐振于125Kz，Ll 一方面辐射能量与发送数据、另一方面根据其负载的变化接收被读 的调制数据；Dl、电容(C2、C3、C4)和电阻(R4、R5)为AM检波，C2、C3、C4、R4、R5组成滤波 电路，经C3连到MCU 3Pin，R7、R8、R6为MCU内部比较器的基准单元，给MCU的2、3Pin提 供的基准，MCU依据基准解调出数据。3pin还在数据信号的间隙进行ad转换，分辨干扰与 数据，对干扰数据进行滤除，提高数据传输的抗干扰性。MCU的2、3、4pin在非读写期间被 置于数字口状态，在读写之前进行电路检查，当发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由支持纳瓦技术ＭＣＵ控制和组成的射频卡读写电路，包括支持纳瓦技术的具有１－８脚的ＭＣＵ（８），其特征在于，它还包括与射频卡通讯的谐振电路（１）、检波电路（２）、基准电压提供电路（３）、比较接口（４）和电源管理接口（７）；所述谐振电路（１）包括相互串接的电感Ｌ１和电容Ｃ１；所述检波电路（２）包括二极管Ｄ１、电容Ｃ２、电容Ｃ３、电容Ｃ４和电阻Ｒ５；所述电容Ｃ１的一端接地，另一端分别于所述电感Ｌ１和二极管Ｄ１的正极端相连；所述电容Ｃ２和电阻Ｒ４的一端分别接地，电容Ｃ２和电阻Ｒ４的另一端分别于二极管Ｄ１的负极端和电阻Ｒ５的一端相连；电容Ｃ３和电容Ｃ４串接在电阻Ｒ５的后端，电容Ｃ４的尾端接地；在电容Ｃ３和电容Ｃ４之间有Ｂ接点；所述基准电压提供电路（３）包括电阻Ｒ６、电阻Ｒ７、电阻Ｒ８、电容Ｃ５和基准电压源；电阻Ｒ６、电阻Ｒ７、电阻Ｒ８和电容Ｃ５的一端共同连接于Ａ接点，电容Ｃ５的另一端接地，电阻Ｒ８的另一端连接所述基准电压源，电阻Ｒ７的另一端接地，电阻Ｒ６的另一端分别连接所述Ｂ接点；所述比较接口（４）包括所述ＭＣＵ的２、３脚，所述２脚连接所述Ａ接点，所述３脚连接所述Ｂ接点；所述电源管理接口（７）包括所述ＭＣＵ的１、８脚；所述ＭＣＵ（８）的４脚连接所述电感Ｌ１。...

【技术特征摘要】
一种由支持纳瓦技术MCU控制和组成的射频卡读写电路，包括支持纳瓦技术的具有1 8脚的MCU(8)，其特征在于，它还包括与射频卡通讯的谐振电路(1)、检波电路(2)、基准电压提供电路(3)、比较接口(4)和电源管理接口(7)；所述谐振电路(1)包括相互串接的电感L1和电容C1；所述检波电路(2)包括二极管D1、电容C2、电容C3、电容C4和电阻R5；所述电容C1的一端接地，另一端分别于所述电感L1和二极管D1的正极端相连；所述电容C2和电阻R4的一端分别接地，电容C2和电阻R4的另一端分别于二极管D1的负极端和电阻R5的一端相连；电容C3和电容C4串接在电阻R5的后端，电容C4的尾端接地；在电容C3和电容C4之间有B接点；所述基准电压提供电路(3)包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C5和基准电压源；电阻R6、电阻R7、电阻R8和电容C5的一端共同连接于A接点，电容C5的另一端接地，电阻R8的另一端连接所述基准电压源，电阻R7的另一端接地，电阻R6的另一端分别连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永辅，徐一心，张坚，李光普，褚庭才，
申请(专利权)人：扬州恒信仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]