專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)源、免接觸、免操作應(yīng)答器的閱讀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型為一種智能識(shí)別裝置，涉及無(wú)線電數(shù)字通訊技術(shù)、低電壓微功耗IC技術(shù)及微型計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
目前，已使用的同類(lèi)產(chǎn)品有磁卡、IC卡、紅外線遙控、超聲波遙控等幾種形式，前兩種為無(wú)源接觸式，即使用者所攜帶的磁卡、IC卡都是無(wú)源的，但使用時(shí)需要采取接觸方式即通常所說(shuō)的“刷卡”來(lái)完全必要地操作；后兩種為有源免接觸式，即使用者所持的遙控器為有源的，并需接一下以完成必要地操作。從實(shí)際使用情況來(lái)看，無(wú)源接觸式操作不便，有源免接觸式保密性能差，這些均影響到上述產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用。
一九九四年五月，美國(guó)德州儀器公司完成了一種綜合上述兩類(lèi)產(chǎn)品各自?xún)?yōu)點(diǎn)的無(wú)源、免接觸、免操作智能識(shí)別的技術(shù)構(gòu)想，并研制開(kāi)發(fā)出了應(yīng)答器和射頻模塊IC芯片這兩種關(guān)鍵部件。應(yīng)答器的內(nèi)碼范圍為64bit，這保證了內(nèi)碼的唯一性，另外應(yīng)答器中還有16bit的糾錯(cuò)處理范圍，這大大加強(qiáng)了內(nèi)碼的保密性，應(yīng)答器接收來(lái)自其外部的電磁場(chǎng)能量，并利用該能量將應(yīng)答器中的內(nèi)碼等數(shù)字信息通過(guò)已調(diào)制的無(wú)線電波形式向外發(fā)送。德州儀器公司在其另一個(gè)關(guān)鍵部件射頻模塊IC芯片中固化解調(diào)應(yīng)答器所發(fā)出數(shù)字信息的技術(shù)。在美國(guó)，應(yīng)答器和射頻模塊IC芯片已成為商品。但是，由于智能識(shí)別裝置所應(yīng)用領(lǐng)域和場(chǎng)合的差異，在具體商品化進(jìn)程中仍存在著技術(shù)上難題，即應(yīng)答器發(fā)送內(nèi)碼等信息的能量來(lái)自何處？如何在應(yīng)答器與射頻模塊IC芯片之間建立起有效的無(wú)線電數(shù)字通訊聯(lián)系？如何運(yùn)用微型計(jì)算機(jī)技術(shù)識(shí)別、判斷應(yīng)答器內(nèi)碼正確與否？如何完成實(shí)時(shí)控制？本實(shí)用新型的目的在于以美國(guó)德州儀器公司出售的各類(lèi)應(yīng)答器和射頻模塊IC芯片(RI45538)為核心器件，設(shè)計(jì)一種能聯(lián)系上述兩個(gè)核心器件之間的無(wú)線電數(shù)字通訊電路，再輔之以微型計(jì)算機(jī)技術(shù)，使無(wú)源、免接觸、免操作式的智能識(shí)別裝置具有廣泛的實(shí)際用途。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是閱讀器針對(duì)美國(guó)德州儀器公司的各類(lèi)型號(hào)應(yīng)答器1設(shè)計(jì)，并以德州儀器公司的射頻模塊IC芯片(RI45538)3為關(guān)鍵部件，閱讀器中還包括了無(wú)線電數(shù)字通訊接口電路2、微型計(jì)算機(jī)及其輸入輸出電路4。無(wú)線電通訊接口電路又由天線5、發(fā)射電路7、接收放大電路6組成，發(fā)射電路的信號(hào)輸入端接至射頻模塊IC芯片的7、8腳，發(fā)射電路的輸出端接至天線，接收放大電路的輸入端也接至天線，接收放大電路的信號(hào)輸出端接至射頻模塊IC芯片的6腳，微型計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘端、信號(hào)控制端接至射頻模塊IC芯片的相應(yīng)端，整個(gè)閱讀器在應(yīng)用軟件控制下工作，微型計(jì)算機(jī)時(shí)鐘電路控制射頻模塊IC芯片的7、8腳輸出一個(gè)134.2KHZ的方波，該方波經(jīng)發(fā)射電路、天線向外界輻射固定頻率的電磁場(chǎng)，該電磁場(chǎng)大到一定程度能激活應(yīng)答器中的換能器，換能器又把電場(chǎng)能量轉(zhuǎn)換成電荷存貯在電容中。當(dāng)發(fā)射電路一停止向外輻射電磁場(chǎng)，應(yīng)答器就自動(dòng)用存貯在電容中的電荷作能源，把應(yīng)答器中的內(nèi)碼、前置碼、后置碼及糾錯(cuò)碼等一串?dāng)?shù)字信號(hào)以FSK調(diào)制方式發(fā)出，發(fā)出來(lái)的信息此時(shí)又被天線所接收，再經(jīng)接收放大電路濾波放大后送入射頻模塊IC芯片的6腳，該芯片對(duì)應(yīng)答器發(fā)送的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、糾錯(cuò)，再由裝有應(yīng)用軟件程序的微型計(jì)算機(jī)，依照一定的內(nèi)碼格式，將接收到的數(shù)字信息與閱讀器中已事先存貯設(shè)置的數(shù)字信息進(jìn)行對(duì)照、判斷，計(jì)算機(jī)再根據(jù)判斷結(jié)果及時(shí)發(fā)出控制指令。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于本閱讀器是在當(dāng)今世界上高科技產(chǎn)品基礎(chǔ)之上開(kāi)發(fā)完成的，設(shè)計(jì)出的無(wú)線電數(shù)字通訊接口電路經(jīng)濟(jì)合理，并在所開(kāi)發(fā)的應(yīng)用軟件基礎(chǔ)上，通過(guò)微型計(jì)算機(jī)及輸入輸出電路，完成了對(duì)來(lái)自應(yīng)答器信息的處理判斷，并以判斷結(jié)果及時(shí)控制相應(yīng)機(jī)構(gòu)工作，完成了對(duì)無(wú)源、免接觸、免操作應(yīng)答器的智能識(shí)別，具有保密性強(qiáng)、使用方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛等優(yōu)點(diǎn)。
附

圖1為本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)方框圖。
附圖2為本實(shí)用新型無(wú)線電數(shù)字通訊電路的電原理圖。
附圖3為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。
實(shí)施例一智能門(mén)衛(wèi)系統(tǒng)，具體結(jié)構(gòu)參見(jiàn)附圖3。
閱讀器8之外還附加了金屬探測(cè)器9、門(mén)狀態(tài)檢測(cè)器10和報(bào)警電路11，天線5安裝固定在門(mén)上，天線安裝時(shí)必須距離地面50厘米，以確保用戶(hù)放在包內(nèi)或衣袋里的卡式應(yīng)答器都能使用。閱讀器主機(jī)等安裝在門(mén)內(nèi)側(cè)，天線插頭插入主機(jī)，主機(jī)接通交流220伏電源。探測(cè)器采用靜電感應(yīng)式，只要來(lái)人一接觸門(mén)鎖的金屬部份，靜電感應(yīng)就產(chǎn)生一個(gè)低電平，進(jìn)而控制閱讀器開(kāi)始工作，閱讀器先發(fā)出50-100ms的134.2KHZ的信號(hào)，使在天線前后1米左右的范圍內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)，這時(shí)來(lái)人所攜帶應(yīng)答器中的LC回路產(chǎn)生共振，共振的結(jié)果使電容不斷的充放電，這樣使電容內(nèi)積累了一定電荷能量，當(dāng)發(fā)射電路停止向外輻射電磁場(chǎng)時(shí)，應(yīng)答器內(nèi)已存貯的電荷作為能源，把應(yīng)答器中的內(nèi)碼、前置碼、后置碼及糾錯(cuò)碼等一串?dāng)?shù)字信號(hào)以FSK調(diào)制方式發(fā)出。閱讀器在發(fā)射一停止后，則立即開(kāi)始接收由應(yīng)答器發(fā)來(lái)的信號(hào)，并把FSK信號(hào)濾波、放大、解調(diào)、糾錯(cuò)，再將來(lái)人應(yīng)答器的內(nèi)碼與閱讀器事先登記的號(hào)碼進(jìn)行比較，如號(hào)碼正確，屬于允許進(jìn)出的客人，控制機(jī)構(gòu)將門(mén)鎖12打開(kāi)。如號(hào)碼不對(duì)，不屬于允許進(jìn)出的客人，則門(mén)鎖不開(kāi)并報(bào)警。門(mén)狀態(tài)檢測(cè)器10將門(mén)狀態(tài)信號(hào)送入微機(jī)系統(tǒng)，當(dāng)門(mén)鎖開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)間20秒左右報(bào)警，或門(mén)鎖未鎖好10-25秒內(nèi)報(bào)警。在計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件的支持下，通過(guò)鍵盤(pán)和顯示器，還能實(shí)現(xiàn)登記、刪除、查詢(xún)、修改等功能，為防止鍵盤(pán)非法操作，設(shè)有密碼控制。另外，登記號(hào)碼和刪除號(hào)碼也可以通過(guò)直接閱讀應(yīng)答器中內(nèi)碼的方式來(lái)完成。
權(quán)利要求1.一種無(wú)源、免接觸、免操作應(yīng)答器的閱讀器，它由無(wú)線電數(shù)字通訊電路、射頻模塊IC芯片、微型計(jì)算機(jī)、輸入輸出接口電路組成，其特征在于無(wú)線電數(shù)字通訊電路由發(fā)射電路、天線、接收放大電路構(gòu)成，發(fā)射電路的信號(hào)輸入端接至射頻模塊IC芯片(RI45538)的7、8腳(TXLO、TXHI)，發(fā)射電路的輸出端接至天線，接收放大電路的輸入端也接至天線，接收放大電路的信號(hào)輸出端接至射頻模塊IC芯片6腳(A1IN)，微型計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘端、信號(hào)控制端接至射頻模塊IC芯片的16、15、14腳(RXCK、RXDT、TXCT)，微型計(jì)算機(jī)在應(yīng)用軟件的支持下工作，計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘電路控制射頻模塊IC芯片的7、8腳在一定時(shí)段內(nèi)輸出一個(gè)134.2KHZ的方波，該方波經(jīng)發(fā)射電路和天線向外界輻射固定頻率的電磁場(chǎng)，該電磁場(chǎng)能激活應(yīng)答器中的換能器，換能器把電磁場(chǎng)能量轉(zhuǎn)換成電荷存貯在電容中，當(dāng)發(fā)射電路一停止向外輻射電磁場(chǎng)，應(yīng)答器就自動(dòng)將存貯在電容中的電荷作能源，把應(yīng)答器中的內(nèi)碼、前置碼、后置碼及糾錯(cuò)碼等一串?dāng)?shù)字信號(hào)采用FSK調(diào)制方式發(fā)出，發(fā)出來(lái)的信息此時(shí)又被天線所接收，再經(jīng)接收放大電路濾波、放大后，送入射頻模塊IC芯片的6腳，該芯片對(duì)應(yīng)答器發(fā)送的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、糾錯(cuò)，再由裝有應(yīng)用軟件程序微型計(jì)算機(jī)，依照一定的內(nèi)碼格式，將接收到的數(shù)字信息與存貯器中事先已設(shè)置存貯的數(shù)字信息進(jìn)行對(duì)照、判斷，最后計(jì)算機(jī)再根據(jù)判斷結(jié)果及時(shí)發(fā)出控制指令。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型是針對(duì)美國(guó)德州儀器公司新近生產(chǎn)的無(wú)源免接觸免操作應(yīng)答器而設(shè)計(jì)出的一種智能識(shí)別裝置。該裝置的特點(diǎn)為，所設(shè)計(jì)的無(wú)線電發(fā)射和接收放大電路分時(shí)段工作，發(fā)射電路發(fā)出的電磁場(chǎng)為應(yīng)答器發(fā)送其內(nèi)碼信息提供能源，經(jīng)FSK調(diào)制的內(nèi)碼信息又被接收放大電路接收放大后送入射頻模塊IC芯片解調(diào)，然后運(yùn)用通用的計(jì)算機(jī)技術(shù)和專(zhuān)用軟件，對(duì)內(nèi)碼信息進(jìn)行解碼、判別，最后完成實(shí)時(shí)控制。本裝置保密性強(qiáng)、使用方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。
文檔編號(hào)G06K9/62GK2239050SQ9524104
公開(kāi)日1996年10月30日 申請(qǐng)日期1995年12月13日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月13日
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