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    重庆时时彩返点怎么算: 一种天线PCB化的低频RFID读卡电路.pdf

    关 键 词:
    一种 天线 PCB 低频 RFID 电路
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    摘要
    申请专利号:

    CN201510107865.2

    申请日:

    2015.03.11

    公开号:

    CN104680107A

    公开日:

    2015.06.03

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G06K 7/00申请日:20150311|||公开
    IPC分类号: G06K7/00 主分类号: G06K7/00
    申请人: 德讯科技股份有限公司
    发明人: 王进; 蒋树春; 仲进平
    地址: 210010江苏省南京市雨花区花神大道21号
    优先权:
    专利代理机构: 南京利丰知识产权代理事务所(特殊普通合伙)32256 代理人: 任立; 艾中兰
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201510107865.2

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2017.08.04|||2015.07.01|||2015.06.03

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种天线PCB化的低频RFID读卡电路,包括相互电连接的MCU电路、RFID读卡芯片及LC谐振电路,其特征在于MCU电路采用PIC单片机,PIC单片机的RC0、RC1、RC2、RC3端分别连接RFID读卡芯片的DATA、CLOCK、MODE、SPEED端,RFID读卡芯片的COIL端连接LC谐振电路,LC谐振电路采用PCB天线实现,所述RFID读卡芯片的型号为MLX90109。本发明使读卡器天线轻松实现PCB化,电路结构简单,PCB布线面积小,成本低,同时由于PCB的制作相对工艺精度较高,一致性较好,不需要额外的焊接和固定工艺,因此能大大简化生产工艺。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种天线PCB化的低频RFID读卡电路,包括相互电连接的MCU电路、RFID读卡芯片及LC谐振电路,其特征在于MCU电路采用PIC单片机,PIC单片机的RC0、RC1、RC2、RC3端分别连接RFID读卡芯片的DATA、CLOCK、MODE、SPEED端,所述RFID读卡芯片的型号为MLX90109,RFID读卡芯片的COIL端通过LC谐振电路连接至+5V电源,LC谐振电路由谐振电感(L1)和谐振电容(C1)并联组成,采用PCB天线实现,RFID读卡芯片的DATA端通过第一电阻(R1)连接至+5V电源,CLOCK端通过第二电阻(R2)连接至+5V电源,VDD端连接+5V电源,VSS端接地,第三电阻(R3)和第四电阻(R4)串联在+5V电源和地之间,第三电阻(R3)和第四电阻(R4)的连接点连接至RFID读卡芯片MODU端,第三电阻(R3)与第三电容(C3)并联。

    2.  如权利要求1所述的天线PCB化的低频RFID读卡电路,其特征在于所述PIC单片机型号为18F46K22。

    3.  如权利要求2所述的天线PCB化的低频RFID读卡电路,其特征在于所述PIC单片机的RE3端连接第五电阻(R5),第五电阻(R5)经第六电阻(R6)连接至+5V电源,同时经第六电容(C6)连接至地。

    说明书

    说明书一种天线PCB化的低频RFID读卡电路
    技术领域
    本发明涉及一种125KHz的低频RFID读卡电路,可以比较简单的实现读卡器 天线的PCB化。
    背景技术
    目前常见的125KHz读卡芯片,都需要较大的外围谐振电感进行谐振,电感 量需要达到几百甚至上千微亨,天线制作工艺多使用漆包线绕制天线,然后焊接 在PCB上。对于生产而言,因为需要焊接和固定,会增加生产工艺的复杂度,而 较大的谐振电感如果使用PCB天线则会导致PCB布线面积大,成本相应会比较高。
    发明内容
    本发明的目的是提供一种低频RFID读卡电路,不仅能够简单地实现天线的 PCB化,还能够降低读卡器天线制作的成本,简化天线生产的工艺。
    本发明具体采用如下技术方案:
    一种天线PCB化的低频RFID读卡电路,包括相互电连接的MCU电路、RFID 读卡芯片及LC谐振电路,其特征在于MCU电路采用PIC单片机,PIC单片机的 RC0、RC1、RC2、RC3端分别连接RFID读卡芯片的DATA、CLOCK、MODE、SPEED 端,所述RFID读卡芯片的型号为MLX90109,RFID读卡芯片的COIL端通过LC谐 振电路连接至+5V电源,LC谐振电路由谐振电感和谐振电容并联组成,采用PCB 天线实现,RFID读卡芯片的DATA端通过第一电阻连接至+5V电源,CLOCK端通 过第二电阻连接至+5V电源,VDD端连接+5V电源,VSS端接地,第三电阻和第四 电阻串联在+5V电源和地之间,第三电阻和第四电阻的连接点连接至RFID读卡 芯片的MODU端,第三电阻与第三电容并联。
    MLX90109是迈来芯公司推出的一颗8引脚的125KHz的RFID读卡芯片。只需 要简单的外围电路和很小的功耗,占用很小的PCB布线面积。最大的特点是匹配 的外部谐振电感只需几十μH的电感。本发明利用MLX90109芯片只需较小外围电 感(最小只需要44μH)的特点,使读卡器天线轻松实现PCB化,电路结构简单, PCB布线面积小,成本低,同时由于PCB的制作相对工艺精度较高,一致性较好, 不需要额外的焊接和固定工艺,因此能大大简化生产工艺。并且MLX90109的外 围电路非常简单,功耗极低,因此具有很好的商业推广和应用价值。
    附图说明
    图1为本发明系统框图。
    图2为MCU电路原理图。
    图3为RFID读卡芯片及LC谐振电路原理图。
    图4为读卡电路螺旋天线示意图。
    具体实施方式
    如图1所示,本发明的天线PCB化的低频RFID读卡电路,包括相互电连 接的MCU电路、RFID读卡芯片及LC谐振电路。如图2、图3所示,MCU电路采 用型号为18F46K22的PIC单片机U2,PIC单片机U2的RC0、RC1、RC2、RC3端 (引脚32、35、36、37)分别连接RFID读卡芯片U1(型号MLX90109)的DATA、 CLOCK、MODE、SPEED端(引脚7、6、5、3),RFID读卡芯片U1的COIL端(引 脚1)连接LC谐振电路,LC谐振电路由谐振电感L1和谐振电容C1组成,采用 PCB天线实现。LC谐振电路的另一端连接至+5V电源。RFID读卡芯片U1的DATA 端通过第一电阻R1连接至+5V电源,CLOCK端通过第二电阻R2连接至+5V电源, VDD端(引脚8)连接+5V电源,VSS端(引脚2)接地,第三电阻R3和第四电 阻R4串联在+5V电源和地之间,第三电阻R3和第四电阻R4的连接点连接至RFID 读卡芯片U1的MODU端(引脚4),第三电阻R3与第三电容C3并联。PIC单片机 U2的RE3端(引脚18)连接第五电阻R5,第五电阻R5经第六电阻R6连接至+5V 电源,同时第五电阻R5经第六电容C6连接至地。
    要实现PCB天线,首先要知道如何计算PCB天线的电感量,单层螺旋天线的 电感量计算公式如下:
    L = ( 0.3937 ) ( aN ) 2 8 a + 11 b ( μH ) ]]>
    如图4所示,
    a=(ri+ro)/2;
    b=ro-ri;
    ri表示螺旋天线的内半径(即表一、表二中的内边沿),ro表示螺旋天线的 外半径(即表一、表二中的外边沿),以上参数单位为cm。
    由上述计算公式可得,如果使用常规的125KHz的RFID芯片,大约需要400μH 的电感,而如果想要实现如此大的电感,则螺旋天线的参数如表一所示:
    表一 常规螺旋天线参数
    线宽cm 0.0254 线间距cm 0.0254 外中心cm 5.5 匝数(N)圈 70 外边沿(ro)cm 5.5127 内中心cm 1.944 内边沿(ri)cm 1.9313 有效半径(a)cm 3.722 有效铜区(b)cm 3.5814 电感量μH 386.356005
    所需的PCB面积约为121平方厘米。
    而使用MLX90109芯片因为最小是需要44μH的电感,而要达到这样的电感量 需要的螺旋天线设计参数如表二:
    表二 本发明螺旋天线参数
    线宽cm 0.0254 线间距cm 0.0254 外中心cm 2.6 匝数(N)圈 42 外边沿(ro)cm 2.6127 内中心cm 0.4664 内边沿(ri)cm 0.4537 有效半径(a)cm 1.5332 有效铜区(b)cm 2.159 电感量μH 45.3297184
    所需PCB面积约为27平方厘米。
    可见,本发明的读卡电路使PCB布线面积大幅减少,因此成本大幅降低。
    制作方法:
    制作PCB天线,需要先计算出所需电感量天线的相关参数,按照相关参数设计 PCB,PCB制作完成后再用电感表测一下PCB天线的电感量,然后计算出匹配的 谐振电容值,焊接谐振电容后就可以完成PCB天线的制作。

    关于本文
    本文标题:一种天线PCB化的低频RFID读卡电路.pdf
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