一種具有有源遠(yuǎn)距離rfid和近場(chǎng)非接觸識(shí)別功能的復(fù)合卡的制作方法
【專利說(shuō)明】—種具有有源遠(yuǎn)距離RFID和近場(chǎng)非接觸識(shí)別功能的復(fù)合卡
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種數(shù)據(jù)記錄載體，尤其涉及一種具有有源遠(yuǎn)距離RFID和近場(chǎng)非接觸識(shí)別功能的復(fù)合卡。
【背景技術(shù)】
[0002]RFID 是 Rad1 Frequency Identificat1n 的縮寫(xiě)，S卩射頻識(shí)別。RFID 卡是一種CMOS集成電路微芯片，RFID卡芯片電路以被放在一個(gè)交變磁場(chǎng)上的外部天線線圈為電能驅(qū)動(dòng)，并且經(jīng)由線圈終端之一從該磁場(chǎng)得到它的時(shí)鐘頻率。另一線圈終端受芯片內(nèi)部調(diào)制器影響，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍烷_(kāi)關(guān)調(diào)制，以便向讀卡機(jī)傳送包含制造商予先程序排列的64bit信息和命令I(lǐng)C卡(Integrated Circuit Card，集成電路卡)是繼磁卡之后出現(xiàn)的又一種新型信息工具。
[0003]目前的普通遠(yuǎn)距離RFID卡主要使用3.3V的一次性鈕扣電池供電，使用的時(shí)候RFID讀頭必需有紅外LED燈對(duì)準(zhǔn)RFID卡片的紅外接收頭，才能將RFID卡片中的芯片喚醒并傳回卡中的數(shù)據(jù)。如果RFID讀頭上的紅外喚醒燈沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)RFID卡上的紅外接收點(diǎn)，那么讀頭將無(wú)法讀取到卡片上的數(shù)據(jù)。從而就會(huì)導(dǎo)致在應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)RFID卡讀頭安裝位置和安裝方向不易調(diào)整，讀卡的時(shí)候RFID卡片也必須處于一個(gè)指定的區(qū)域內(nèi)，讀卡區(qū)域受到限制，極其不方便。此外，目前的RFID卡片還得定期拆開(kāi)外殼更換電池。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，提供一種可無(wú)線充電，無(wú)需更換電池的一種具有有源遠(yuǎn)距離RFID和近場(chǎng)非接觸識(shí)別功能的復(fù)合卡。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案:一種具有有源遠(yuǎn)距離RFID和近場(chǎng)非接觸識(shí)別功能的復(fù)合卡，其包括相互電性連接的電源、電源管理器、單片機(jī)、無(wú)線收發(fā)器以及感應(yīng)線圈，其中，
[0006]電源可進(jìn)行充電和放電，并用于供應(yīng)電源管理器、單片機(jī)、無(wú)線收發(fā)器和LED燈的工作用電；
[0007]電源管理器用于控制電源的充電量和放電量；
[0008]單片機(jī)用于實(shí)時(shí)檢測(cè)電源電量，并控制電源的充電和放電動(dòng)作；
[0009]無(wú)線收發(fā)器用于負(fù)責(zé)信號(hào)的發(fā)送、接受、調(diào)制和解調(diào)；
[0010]感應(yīng)線圈用于對(duì)電源進(jìn)行充電。
[0011]此外，本實(shí)用新型還提供如下附屬技術(shù)方案:
[0012]所述電源采用可充電的紐扣式鋰電池。
[0013]所述單片機(jī)采用內(nèi)置有實(shí)時(shí)時(shí)鐘的MSP430F413超低功耗芯片。
[0014]所述無(wú)線收發(fā)器采用NRF2401單片射頻收發(fā)芯片。
[0015]所述一種具有有源遠(yuǎn)距離RFID和近場(chǎng)非接觸識(shí)別功能的復(fù)合卡還包括LED燈。
[0016]所述一種具有有源遠(yuǎn)距離RFID和近場(chǎng)非接觸識(shí)別功能的復(fù)合卡的外殼采用注塑的塑料殼，并且殼蓋和殼體超聲波貼合。
[0017]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的優(yōu)勢(shì)在于:揭示了一種具有有源遠(yuǎn)距離RFID和近場(chǎng)非接觸識(shí)別功能的復(fù)合卡，該復(fù)合卡包括電源、電源管理器、單片機(jī)、無(wú)線收發(fā)器以及感應(yīng)線圈，無(wú)需紅外喚醒，讀卡區(qū)域無(wú)限制，大大降低了 RFID讀頭的安裝難度，提高了讀卡的性能，并且利用感應(yīng)線圈充電，無(wú)需更換電池，減少了一次性鈕扣電池的使用，提高了卡片的防水性能。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型的一種具有有源遠(yuǎn)距離RFID和近場(chǎng)非接觸識(shí)別功能的復(fù)合卡的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合較佳實(shí)施例及其附圖對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案作進(jìn)一步非限制性的詳細(xì)說(shuō)明。
[0020]參照?qǐng)D1，其所示的是一種具有有源遠(yuǎn)距離RFID和近場(chǎng)非接觸識(shí)別功能的復(fù)合卡，該復(fù)合卡包括印制電路板1，以及貼裝在該印制電路板I上的電源2、電源管理器3、單片機(jī)4、無(wú)線收發(fā)器5、感應(yīng)線圈6以及LED燈7。
[0021]具體地，印制電路板I是電子元器件電性連接的提供者，因此電源2、電源管理器3、單片機(jī)4、無(wú)線收發(fā)器5、感應(yīng)線圈6以及LED燈7相互電性連接。
[0022]電源2是可充電的紐扣式鋰電池，并且其輸出電壓在3.0V至3.6V之間，該電源2具有輕便小巧，可充、放電功能。電源2用于供應(yīng)電源管理器3、單片機(jī)4、無(wú)線收發(fā)器5和LED燈7的工作用電。
[0023]電源管理器3用于控制電源2的充電量和放電量，避免電源2出現(xiàn)過(guò)充或者過(guò)放現(xiàn)象，維護(hù)電源2的性能，延長(zhǎng)電源2的使用壽命。
[0024]單片機(jī)4用于實(shí)時(shí)檢測(cè)電源電量，并控制電源2的充電和放電動(dòng)作。本實(shí)施例中，單片機(jī)4內(nèi)置有實(shí)時(shí)時(shí)鐘的MSP430F413超低功耗芯片，很適合應(yīng)用于采用電池供電的長(zhǎng)時(shí)間工作場(chǎng)合。MSP430系列單片機(jī)由美國(guó)Tl公司生產(chǎn)，其采用16位精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)，集成有16位寄存器和常數(shù)發(fā)生器，發(fā)揮了最高的代碼效率。它采用數(shù)字控制振蕩器(DCO)，使得從低功耗模式到喚醒模式的轉(zhuǎn)換時(shí)間小于6 μ S。其中MSP430x41x系列微控制器設(shè)計(jì)有一個(gè)16位定時(shí)器，一個(gè)比較器，96段IXD驅(qū)動(dòng)器和48個(gè)通用I/O引腳，具有方便使用，可靠性高，節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，適合工業(yè)級(jí)的運(yùn)用環(huán)境。
[0025]無(wú)線收發(fā)器5用于負(fù)責(zé)信號(hào)的發(fā)送、接受、調(diào)制和解調(diào)，本實(shí)施例中，其采用NRF2401單片射頻收發(fā)芯片，該芯片工作于2.4?2.5GHz ISM頻段，芯片內(nèi)置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器和調(diào)制器等功能模塊，輸出功率和通信頻道可通過(guò)程序進(jìn)行配置。并且，芯片能耗非常低，以_5dBm的功率發(fā)射時(shí)，工作電流只有10.5mA，接收時(shí)工作電流只有18mA，多種低功率工作模式，節(jié)能設(shè)計(jì)更方便。
[0026]感應(yīng)線圈6為一組多匝的扁形線圈，其可利用磁生電原理對(duì)電源2進(jìn)行充電。
[0027]LED燈7極為發(fā)光二極管，本實(shí)施例中的LED燈7用于起到報(bào)警提醒作用。
[0028]當(dāng)電源2電壓過(guò)低時(shí)閃爍電量低LED燈7提醒用戶充電。當(dāng)用戶將本實(shí)施例的復(fù)合卡放于ID讀頭(圖未示)上時(shí)，單片機(jī)4會(huì)檢測(cè)到感應(yīng)線圈6上有電壓輸入，隨后單片機(jī)4會(huì)打開(kāi)充電通道將感應(yīng)線圈6上的電能充入電源2。具體是，當(dāng)有交變的磁場(chǎng)穿過(guò)該復(fù)合卡時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生交變電壓于感應(yīng)線圈6的線上，電源2即可吸收這個(gè)通過(guò)磁場(chǎng)輸入卡內(nèi)的電能。充電過(guò)程中電源管理器3會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電源2的充電情況，當(dāng)電源管理器3監(jiān)測(cè)到電源2充滿電后，電源管理器3會(huì)向單片機(jī)4發(fā)出滿電信號(hào)，單片機(jī)4關(guān)閉充電通道，并點(diǎn)亮充電結(jié)束LED燈7，從而完成充電動(dòng)作。
[0029]復(fù)合卡的外殼米用注塑的塑料殼，殼蓋和殼體可超聲波貼合，防水性好。
[0030]本實(shí)用新型的復(fù)合卡采用了超低功耗的帶實(shí)時(shí)時(shí)鐘的高速單片機(jī)4作為主控制芯片，可對(duì)電源I的電量進(jìn)行實(shí)時(shí)管理，當(dāng)電量少時(shí)可提醒用戶充電，充電時(shí)可直接將卡片放于普通ID讀頭上，復(fù)合卡中的感應(yīng)線圈6通過(guò)磁場(chǎng)耦合，在單片機(jī)4的管理下即可對(duì)電源2充電。與以往的現(xiàn)有技術(shù)的RFID卡相比，這實(shí)用新型的復(fù)合卡無(wú)需更換電池，外殼直接超聲波貼合，防水性好，防拆防破壞，不換電池，對(duì)保護(hù)環(huán)境有很大的好處。另外，這種復(fù)合卡無(wú)需線外線喚醒，在任意角度都可以讀寫(xiě)卡，讀卡成功率高，對(duì)遠(yuǎn)距離RFID讀頭的安裝無(wú)要求。同時(shí)，單片機(jī)4還可以將感應(yīng)線圈6模擬成普通ID卡，一卡多用。廣泛應(yīng)用于智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)、海關(guān)管理系統(tǒng)、物流管理系統(tǒng)中對(duì)車(chē)輛或人員的身份識(shí)別和認(rèn)證。
[0031]需要指出的是，上述較佳實(shí)施例僅為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有有源遠(yuǎn)距離RFID和近場(chǎng)非接觸識(shí)別功能的復(fù)合卡，其特征在于其包括相互電性連接的電源、電源管理器、單片機(jī)、無(wú)線收發(fā)器以及感應(yīng)線圈，其中，電源可進(jìn)行充電和放電，并用于供應(yīng)電源管理器、單片機(jī)、無(wú)線收發(fā)器和LED燈的工作用電；電源管理器用于控制電源的充電量和放電量；單片機(jī)用于實(shí)時(shí)檢測(cè)電源電量，并控制電源的充電和放電動(dòng)作；無(wú)線收發(fā)器用于負(fù)責(zé)信號(hào)的發(fā)送、接受、調(diào)制和解調(diào)；感應(yīng)線圈用于對(duì)電源進(jìn)行充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有有源遠(yuǎn)距離RFID和近場(chǎng)非接觸識(shí)別功能的復(fù)合卡，其特征在于:所述電源采用可充電的紐扣式鋰電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有有源遠(yuǎn)距離RFID和近場(chǎng)非接觸識(shí)別功能的復(fù)合卡，其特征在于:所述單片機(jī)采用內(nèi)置有實(shí)時(shí)時(shí)鐘的MSP430F413超低功耗芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有有源遠(yuǎn)距離RFID和近場(chǎng)非接觸識(shí)別功能的復(fù)合卡，其特征在于:所述無(wú)線收發(fā)器采用NRF2401單片射頻收發(fā)芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有有源遠(yuǎn)距離RFID和近場(chǎng)非接觸識(shí)別功能的復(fù)合卡，其特征在于其還包括LED燈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有有源遠(yuǎn)距離RFID和近場(chǎng)非接觸識(shí)別功能的復(fù)合卡，其特征在于其外殼采用注塑的塑料殼，并且殼蓋和殼體超聲波貼合。
【專利摘要】本實(shí)用新型揭示了一種具有有源遠(yuǎn)距離RFID和近場(chǎng)非接觸識(shí)別功能的復(fù)合卡，其包括相互電性連接的電源、電源管理器、單片機(jī)、無(wú)線收發(fā)器以及感應(yīng)線圈，其中，電源可進(jìn)行充電和放電，并用于供應(yīng)電源管理器、單片機(jī)和無(wú)線收發(fā)器的工作用電；電源管理器用于控制電源的充電量和放電量；單片機(jī)用于實(shí)時(shí)檢測(cè)電源電量，并控制電源的充電和放電動(dòng)作；無(wú)線收發(fā)器用于負(fù)責(zé)信號(hào)的發(fā)送、接受、調(diào)制和解調(diào)；感應(yīng)線圈用于對(duì)電源進(jìn)行充電。本實(shí)用新型的復(fù)合卡無(wú)需紅外喚醒，讀卡區(qū)域無(wú)限制，大大降低了RFID讀頭的安裝難度，提高了讀卡的性能，并且利用感應(yīng)線圈充電，無(wú)需更換電池，減少了一次性鈕扣電池的使用。
【IPC分類】G06K19-077
【公開(kāi)號(hào)】CN204480291
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520037797
【發(fā)明人】王衛(wèi)東
【申請(qǐng)人】深圳市深賽寧安防科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2015年1月20日