專利名稱：無線身份識別卡的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電子自動識別裝置，具體涉及一種無線、紅外身份識別卡。
現(xiàn)有的電子自動識別卡，如法國阿爾卡特公司的電子不停車收費(ETC)技術，廣泛應用于自動收費系統(tǒng)，這種電子識別卡主要由集成的無線收、發(fā)電路、數(shù)據(jù)存貯器配以簡單的邏輯控制電路構成，具有結構簡單、造價低廉、使用方便的特點，但這種電路過于簡單，不能實現(xiàn)與檢測站點的多種信息應答功能，所以這種卡用途單一，智能化程度低，且容易被模擬，保密性能差。
本實用新型之目的旨在提供一種具有多種應答功能及大信息量文檔識別、通信方式具有無線、紅外兩種獨特方式、功能多、保密性能好、智能化程度高的無線身份識別卡。
本實用新型的技術解決方案是這種無線身份識別卡主要由單片機系統(tǒng)、射頻收發(fā)電路、紅外線收發(fā)電路三部分構成，單片機系統(tǒng)通過可編程I／O口分別外接射頻收發(fā)電路和紅外線收發(fā)電路，由單片機的軟件程序控制單片機數(shù)據(jù)通訊線分別與射頻收發(fā)電路和紅外線收發(fā)電路進行對接。
單片機系統(tǒng)包括有單片機系統(tǒng)芯片組和單路收發(fā)器，射頻收發(fā)電路包括射頻接收電路和射頻發(fā)射電路，射頻接收電路由接收天線、射頻接收專用芯片和穩(wěn)壓電路構成，射頻發(fā)射電路由發(fā)射天線、射頻發(fā)射專用芯片和開關電路、穩(wěn)壓電路構成，紅外線收發(fā)電路則由紅外線數(shù)據(jù)接收器和紅外線數(shù)據(jù)發(fā)送器構成；單片機的可編程I／O外接單路收發(fā)器的選擇控制端SD，單路收發(fā)器選通控制單片機數(shù)據(jù)通訊線與射頻收發(fā)電路的對接，單路收發(fā)器還選通控制單片機數(shù)據(jù)通訊線與紅外線收發(fā)電路的對接。
同時，單片機的可編程I／O口還外接射頻發(fā)射電路的開關電路，控制射頻發(fā)射專用芯片的工作電源，以實現(xiàn)工作狀態(tài)和休眠狀態(tài)。
本實用新型和現(xiàn)有技術相比，具有多種應答功能，信息量大，通訊方式具備無線電波和紅外線兩處不同的獨特方式，這樣，大量的身份信息可隨檢測要求的不同而提供相應的資訊，實現(xiàn)多用途的目標；同時，這種無線身份識別卡由于采用了單片計算機技術，因而卡與檢測站點可方便地進行較為復雜的應答對話，大大提高了使用保密性能。這種無線身份識別卡不僅可以實現(xiàn)加密的多種應答識別，而且還可以實現(xiàn)大信息量的文檔識別，這種多識別功能是目前使用的其它識別卡所無法比擬的，所以，本實用新型構思巧妙、設計合理，結構簡單，功能齊全，保密性能好，智能化程度高，技術先進，性能優(yōu)良。


圖1為本實用新型電路圖。
以下結合附圖對本實用新型技術方案的實施作進一步詳細說明如圖所示，無線身份識別卡的電路主要由單片機系統(tǒng)1、射頻收發(fā)電路2、紅外線收發(fā)電路3構成，該卡的電路是以單片機系統(tǒng)為核心電路構成的。
單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)1由IC1+2，IC3與IC4組成；其中IC1+2為PS0002結構最簡的單片機系統(tǒng)芯片組，它是97C2051單片機、X25045E2監(jiān)控合成的單片機芯片組。單片機可編程I／O口外接兩枚單路RS-232收發(fā)器ADM101E即IC3、IC4，實現(xiàn)與其它電路功能對接；IC3，控制射頻收、發(fā)電路2與單片機的聯(lián)系，IC4控制紅外線收發(fā)電路3與單片機的聯(lián)系。
如圖所示，IC3與IC4的SD端(第8腳)分別與PS0002單片機可編程I／O口P1．0與P1．1聯(lián)接；這樣，通過對可編程I／O口的選擇控制，即可便利地實現(xiàn)單片機對射頻收、發(fā)電路、紅外線收、發(fā)電路的選擇控制。由于IC3、IC4的SD端已受控于單片機可編程I／O口，IC3、IC4的TIN端(第4腳)，ROUT端(第5腳)即可對接，并分別與單片機的P3．1口TXD、P3．0口RXD聯(lián)接；這樣對于單片機而言RXD與ROUT相聯(lián)接的線為數(shù)據(jù)輸入線、TXD與TIN相聯(lián)接的線為數(shù)據(jù)輸出線，也就是說，此時單片機接收或發(fā)送數(shù)據(jù)的目標僅受對P1．0與P1．1的編程所控制，如果，程序選擇的是P1．0口，此時接收或發(fā)送的數(shù)據(jù)則經(jīng)由IC3與射頻收、發(fā)電路完成；如果，程序選擇的是P1．1口，則數(shù)據(jù)是經(jīng)IC4與紅外線收、發(fā)電路完成傳輸?shù)摹?br> 上述聯(lián)接主要是完成單片機系統(tǒng)1的內部功能聯(lián)接，可歸納為IC3的SD端與PS0002的P1．0口、IC4的SD端與PS0002的P1．1口、IC3及IC4的TIN端與PS0002的P3．1口TXD端、IC3及IC4的ROUT端與PS0002的P3．0口RXD端相聯(lián)接。
單片機系統(tǒng)1的外部聯(lián)接亦很簡單，即將IC3的TOUT端(第7腳)與IC6的第3腳聯(lián)接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的射頻發(fā)射輸出；將IC3的RIN端(第6腳)與IC5的第3腳聯(lián)接，實現(xiàn)射頻數(shù)據(jù)信號接收，將IC4的TOUT端(第7腳)與IC8的第2腳聯(lián)接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的紅外線發(fā)射輸出；將IC4的RIN端(第6腳)與IC7的第2腳聯(lián)接，實現(xiàn)紅外線數(shù)據(jù)信號的接收；將可編程P1．2口與射頻發(fā)射電路之D2聯(lián)接，實現(xiàn)射頻發(fā)射器的休眠控制。
射頻收、發(fā)電路射頻收、發(fā)電路2可分為接收電路與發(fā)射電路兩部分。
①射頻接收電路射頻接收電路由接收天線AN2、IC5及Q3、D3等構成，其中，IC5是具有射頻、放大、混頻、解調等功能的專用芯片(如武漢力源電子股份有限公司出品TX315-R01)；Q3、D3、R3、組成穩(wěn)壓電路，為IC5提供長期可靠工作的穩(wěn)壓電源。
當無線身份識別卡處于射頻接收狀態(tài)時，單片機系統(tǒng)1的P1．0、P3．0被編程為工作狀態(tài)，此時，接收天線AN2接收到信號時，將信號送往IC5的0腳，經(jīng)內部射頻放大，混頻，解調并轉換為數(shù)字信號后，從IC5的第3腳將數(shù)據(jù)送往單片機系統(tǒng)1中的IC3的RIN端(第6腳)，再經(jīng)ROUT端(第5腳)進入單片機PS0002的P3．ORXD端。
②射頻發(fā)射電路射頻發(fā)射電路由發(fā)射ANI、IC6、D2、Q2、Q1、D1等組成，其中IC6是具有調制、混頻、射頻放大等功能的專用芯片(如武漢力源電子股份有限公司的TX315-T01)。D2、R2、Q2組成開關電路。Q1、D1、R1組成穩(wěn)壓電路，當D2端為高電平時，Q2導通，Q2集電極為0．3伏，使Q1截止，射頻發(fā)射電路無工作電壓，處于休眠狀態(tài)，反之，則處于有工作電壓狀態(tài)(即射頻發(fā)射狀態(tài))。
當處于射頻發(fā)射狀態(tài)時，單片機系統(tǒng)1的P1．2口被編程為低電平狀態(tài)，此時，射頻發(fā)射電路處于發(fā)射狀態(tài)，同時，P1．0、P3．1口被編程為工作狀態(tài)，單片機PS0002所輸出的數(shù)據(jù)信號由P3．1TXD端進入IC3的TIN端送至IC6的第3腳，經(jīng)過內部調制，混頻和射頻放大并轉換為射頻信號后，從IC6的0腳輸出到天線ANI發(fā)射出去。
電路中C1、C2均為濾波電容。
③紅外線收、發(fā)電路紅外線收、發(fā)電路是由具有整形、濾波、放大等功能的大規(guī)模集成電路(如SF0036、SJ0038A)構成，其中，IC8為紅外線數(shù)據(jù)發(fā)送器，其2腳為數(shù)據(jù)輸入端；IC7為紅外線數(shù)據(jù)接收器，其2腳為數(shù)據(jù)輸出端。
當卡處于紅外線數(shù)據(jù)接收狀態(tài)時，單片機PS0002的P1．1、P3．0RXD口被編程為工作狀態(tài)，此時，外部特定的紅外線數(shù)據(jù)信號被IC7接收，經(jīng)內部整形、濾波、放大并轉換為數(shù)字信號后，由2腳輸出至IC4的RIN端(第6腳)，再經(jīng)IC4ROUT端(第5腳)進入單片機PS0002的P3．0RXD端，完成輸入過程。
當無線身份識別卡處于紅外線數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)時，單片機PS0002的P1．1、P3．1TXD口被編程為工作狀態(tài)，此時，單片機PS0002所輸出的數(shù)據(jù)信號經(jīng)P3．1TXD端送入IC4的TIN端(第4腳)，再經(jīng)IC4的TOUT端(第7腳)送入IC8的輸入端(第2腳)，被送入的數(shù)據(jù)信號經(jīng)整形、濾波、放大后，轉換為紅外線數(shù)據(jù)信號發(fā)射出去。
工作原理本卡的工作方式可分為射頻收發(fā)方式和紅外線收、發(fā)方式兩種。
①射頻收、發(fā)方式射頻收、發(fā)方式是一種自動收／發(fā)方式，適應于簡短的身份識別信息碼的傳輸，這種方式便于身份識別碼的多次重復校驗，其工作實例如下本卡的初始狀態(tài)，其單片機PS0002處于查詢狀態(tài)，此時，單片機和PS0002內運行的是訪問程序，這種訪問是不間斷地對IC3、IC4的查詢。如果射頻收、發(fā)電路接收到外部射頻信號，單片計算機PS0002通過IC3啟動射頻收／發(fā)程序，此時，PS0002的P1．0、P3．0RXD口被設定為工作狀態(tài)，對經(jīng)由AN2、IC5、IC3進入PS0002的數(shù)據(jù)信號進行采集、比較、確認、該信號一旦被確認為有效信號，單片機PS0002轉入射頻發(fā)送程序，即將P1．0．P1．2、P3．1TXD口設為工作狀態(tài)，將貯存在PS0002內的身份識別碼經(jīng)由P3．1TXD、IC3、IC6、ANI發(fā)射出去。上述收發(fā)過程經(jīng)多次重復且校驗確認后，單片機PS0002返回初如狀態(tài)。
②紅外線收／發(fā)方式紅外線收／發(fā)方式是一種遠距離手動收／發(fā)方式，適應于對大容量身份識別信息(如文本文件、圖形文件、數(shù)據(jù)庫文件)進行傳輸，其工作實例如下本卡的初始狀態(tài)，其單片機處于查詢狀態(tài)，此時，單片機PS0002內運行的是訪問程序，這種訪問是不間斷地對IC3、IC4的查詢。如果紅外線收發(fā)電路接收到外部紅外線信號，單片機PS0002通過IC4啟動紅外線收／發(fā)程序，此時，PS0002的P1．1、P3．0TXD口被設定為工作狀態(tài)，對經(jīng)由IC7、IC4進入PS0002的數(shù)據(jù)信號進行采集、比較、確認，該信號一旦被確認為有效信號，單片機PS0002轉入紅外線發(fā)送程序，即將P1．1、P3．1TXD口設定為工作狀態(tài)，將貯存在PS0002內大量的身份識別文件經(jīng)由P3．1TXD、IC4、IC8發(fā)射出去。
上述的各集成電路IC1+2、IC3、IC4、IC5、IC6、IC7、IC8均在市場有購，如武漢力源電子股份有限公司即可全部購得，型號如圖1標注所示。
權利要求1.一種無線身份識別卡，其特征在于由單片機系統(tǒng)、射頻收發(fā)電路、紅外線收發(fā)電路三部分構成，單片機系統(tǒng)通過可編程I／O口分別外接射頻收發(fā)電路和紅外線收發(fā)電路，由單片機的軟件程序控制單片機數(shù)據(jù)通訊線分別與射頻收發(fā)電路和紅外線收發(fā)電路進行對接。
2.根據(jù)權利要求1所述的無線身份識別卡，其特征在于單片機系統(tǒng)包括有單片機系統(tǒng)芯片組和單路收發(fā)器，射頻收發(fā)電路包括射頻接收電路和射頻發(fā)射電路，射頻接收電路由接收天線、射頻接收專用芯片和穩(wěn)壓電路構成，射頻發(fā)射電路由發(fā)射天線、射頻發(fā)射專用芯片和開關電路、穩(wěn)壓電路構成，紅外線收發(fā)電路則由紅外線數(shù)據(jù)接收器和紅外線數(shù)據(jù)發(fā)送器構成；單片機的可編程I／O外接單路收發(fā)器的選擇控制端SD，單路收發(fā)器選通控制單片機數(shù)據(jù)通訊線與射頻收發(fā)電路的對接，單路收發(fā)器還選通控制單片機數(shù)據(jù)通訊線與紅外線收發(fā)電路的對接。
3.根據(jù)權利要求2所述的無線身份識別卡，其特征在于單片機的可編程I／O口還外接射頻發(fā)射電路的開關電路，控制射頻發(fā)射專用芯片的工作電源。
專利摘要一種無線身份識別卡,由單片機系統(tǒng)、射頻收發(fā)電路、紅外線收發(fā)電路三部分構成,單片機的可編程I/O口外接選通控制單路收發(fā)器,分別對接射頻收發(fā)電路與單片機數(shù)據(jù)通訊線和對接紅外線收發(fā)電路與單片機數(shù)據(jù)通訊線。本實用新型構思巧妙、設計合理、功能多,用途廣,保密性好,智能化程度高。
文檔編號G06K19/067GK2428820SQ0022484
公開日2001年5月2日 申請日期2000年5月19日 優(yōu)先權日2000年5月19日
發(fā)明者李立衡, 杜嘯嵐, 尚久駜 申請人:李立衡, 杜嘯嵐, 尚久駜