運(yùn)用RFID技術(shù)的學(xué)生考勤系統(tǒng)設(shè)計(jì)

U2270B的射頻頻率是通過(guò)調(diào)整U2270B內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的RF引引腳所接電阻的大小，可以將內(nèi)部振蕩頻率固定在特定的頻率上(典型為125 kHz)，然后通過(guò)天線驅(qū)動(dòng)器的放大作用，在天線附近形成特定頻率的射頻場(chǎng)，當(dāng)應(yīng)答器進(jìn)入該射頻場(chǎng)內(nèi)時(shí)，由于電磁感應(yīng)的作用，在標(biāo)簽內(nèi)的天線端會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，該感應(yīng)電勢(shì)也是標(biāo)簽的能量來(lái)源。將數(shù)據(jù)寫(xiě)入應(yīng)答器是采用場(chǎng)間隙方式，即由數(shù)據(jù)的“0”和“l(fā)”控制振蕩器的肩振和停振，并由天線產(chǎn)生帶有窄間歇的射頻場(chǎng)，不同的場(chǎng)寬度分別代表數(shù)據(jù)“0”和“l(fā)”，這樣完成將基站發(fā)射的數(shù)據(jù)寫(xiě)入標(biāo)簽的過(guò)程。

　　對(duì)場(chǎng)的控制通過(guò)控制器件的引腳6(CFE端)實(shí)現(xiàn)。應(yīng)答器的負(fù)載調(diào)制會(huì)在基站天線上產(chǎn)生微弱的調(diào)幅，這樣，通過(guò)二極管對(duì)基站天線電壓的解調(diào)即可回收標(biāo)簽調(diào)制的數(shù)據(jù)流。U2270B的外圍電路如圖3所示。

1．2 射頻卡基站器件U2270B的支撐電路

　　1．2．1 電源模塊

　　U2270B的VS(電源)為內(nèi)部電路提供電源，VEXT為天線和外部電路提供電壓。對(duì)于U2270B基站電源有3種設(shè)計(jì)模式：第1種是單電壓供電，即引腳DVS、VEXT、VS、VBall使用5 V電源；第2種是雙電壓供電，即引腳Vs使用5 V電壓，而引腳DVS、VEXT、VBall使用7～8 V電壓；第3種是電池電壓供電，引腳VEXT和Vs由內(nèi)部電池供給，而引腳DVS和VBall使用7~16 V外部電壓，對(duì)于這種供電方式，U2270B的低功耗模式是可供選擇的。該學(xué)生考勤系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用第2種電源供給方案。

　　1．2．2 頻率設(shè)置

　　該頻率設(shè)置是U2270B輸出的天線驅(qū)動(dòng)頻率，而天線端子線圈的發(fā)射頻率最終是由線圈回路的電阻、電容決定的，這個(gè)頻率越接近發(fā)射頻率，則發(fā)射功率越強(qiáng)。 U2270B的天線驅(qū)動(dòng)頻率可自行設(shè)置，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)頻率設(shè)置是由流入RF端的電流值決定的，而Vs是由內(nèi)部電源供給，所以可以通過(guò)改變Vs端和RF端之間的電阻值進(jìn)行設(shè)定。

經(jīng)過(guò)計(jì)算，設(shè)定的電阻值分別為R8=68 Ω，R9=43 Ω，這樣射頻頻率為125 kHz。

　　1．2．3 天線模塊

　　該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的天線模塊只涉及到電容，電阻和線圈，但是對(duì)于各個(gè)元器件的選值是比較精確的。從U2270B的Coil1和Coil2端口出來(lái)經(jīng)電容，電阻和線圈組成一個(gè)IC串聯(lián)諧振選頻回路，其作用就是從眾多頻率中選出有用信號(hào)，濾除或抑制無(wú)用信號(hào)。由串聯(lián)諧振電路的諧振角頻率可知諧振頻率：