- 基于MFRC530的非接觸式IC讀卡系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　3．3 信號(hào)接收及EMC濾波接口電路

　　信號(hào)接收及EMc濾波電路如圖3所示。芯片內(nèi)部對(duì)卡片傳來(lái)的副載波進(jìn)行解凋。不需要外部濾波電路。R4用來(lái)在RX的輸入端提供直流偏置電平。C22用來(lái)去耦。R5、C25和R1的分壓組成交流信號(hào)輸入，它們的值受天線的設(shè)計(jì)和阻抗匹配影響，因此建議采用廠家推薦的值。

　　L1、L2、C23、C24、C26、c27組成EMC低通濾波電路。由于射頻讀卡芯片工作在13.56Mhz，其由13.56Mhz的晶體起振產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，送到天線的信號(hào)也是13.56Mhz的能量載波信號(hào)。因此發(fā)射出來(lái)的信號(hào)除了13.56Mhz的信號(hào)外，還會(huì)發(fā)射一些高次諧波，為了符合國(guó)際EMC規(guī)定，其中的三次、五次和高次諧波都要被良好的抑制，因此有必要設(shè)計(jì)一個(gè)合適的低通濾波器使其達(dá)到EMC要求。另外推薦用多層板設(shè)計(jì)天線部分，這樣也會(huì)改善其EMC性能。

　　圖3 信號(hào)接收及EMC濾波電路

　　3．4 天線

　　天線實(shí)際上是一段導(dǎo)線做成的線圈，兩端分別接TX1和TX2中間點(diǎn)接TVSS。設(shè)計(jì)的天線形狀建議為圓形或矩形。天線原理如圖4所示，圖中Rest為外部電阻，用于調(diào)節(jié)天線的品質(zhì)因子，R/2為半截線圈的電阻值。

　　3．4．1 元件初值計(jì)算

　　線圈總電感：

　　I——線圈總長(zhǎng)度

　　K——天線形狀因子（環(huán)形天線K=1.07；方形天線K=1.47）

　　n——線圈匝數(shù)

　　ln——自然對(duì)數(shù)符號(hào)

　　外部電阻：

　　Q——天線品質(zhì)因子，通常取值35

　　ω——ω=2πf；f=13.56 MHz

　　R——線圈總電阻

　　阻抗匹配電容：

　　Z——天線等效阻抗，一般取Z為50Ω左右，天線容易達(dá)到最佳性能

　　諧振電容：

　　3．4．2 天線的諧調(diào)

　　因?yàn)槔碚撋嫌?jì)算出的元件初值在實(shí)際應(yīng)用中可能會(huì)有0～20％的誤差．因此可以使用阻抗分析儀或者示波器來(lái)調(diào)節(jié)Csaj、Cpw、Rext。讓天線性能達(dá)到最佳。

　　3．5 微處理器

　　通常采用MCS51系列8位單片機(jī)即可實(shí)現(xiàn)與讀卡芯片連接的功能，通過(guò)并口實(shí)現(xiàn)讀寫控制讀卡芯片，并控制蜂嗚器報(bào)警提示。而且可以擴(kuò)展串口轉(zhuǎn)換電路以實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)的通信，利用PC機(jī)上的應(yīng)用軟件來(lái)控制單片機(jī)實(shí)現(xiàn)讀非接觸式IC卡的功能。由于該電路較簡(jiǎn)單，就不在詳述了。

　　4 結(jié)論

　　本系統(tǒng)采用MFRC530作為射頻信號(hào)讀取的核心模塊。支持type A、type B兩種非接觸式卡的讀取。信號(hào)電路采用EMC低通濾波，保證了信號(hào)的準(zhǔn)確性。天線設(shè)計(jì)上，在每個(gè)電容處并聯(lián)一個(gè)可調(diào)電容，用阻抗分析儀進(jìn)行天線的諧調(diào)后，通過(guò)調(diào)節(jié)可變電容來(lái)消除匹配誤差．提高了信號(hào)接受的能力和信號(hào)接收的精確度．實(shí)現(xiàn)了10cm距離內(nèi)非接觸式IC卡的準(zhǔn)確讀取。