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

當(dāng)從Coil1、Coil2出來(lái)的脈沖滿足該頻率設(shè)置要求后，串聯(lián)諧振電路就會(huì)啟振，在回路兩端產(chǎn)生一個(gè)較高的諧振電壓VL=QVs。其中，Vs為 U2270B的Coil1、Coil2端的輸出電壓，線圈兩端的諧振電壓VL一般可能介于200～350 V之間，所以線圈兩端的電容耐壓值要高，熱穩(wěn)定性要好，因此對(duì)諧振回路的電容要求就比較高。當(dāng)諧振電壓達(dá)到一定數(shù)值就會(huì)通過(guò)感應(yīng)電場(chǎng)給應(yīng)答器供電，當(dāng)應(yīng)答器進(jìn)入感應(yīng)電場(chǎng)范圍內(nèi)，應(yīng)答器內(nèi)部電路就會(huì)在諧振脈沖的基礎(chǔ)上進(jìn)行非常微弱的調(diào)幅調(diào)制，再由U2270B讀取。Q為諧振回路的品質(zhì)因數(shù)，用于描述回路的儲(chǔ)能與其耗能之比：

　　本設(shè)計(jì)中應(yīng)答器標(biāo)簽的頻率為125 kHz，線圈的電感L約1．35 mH，這樣可由式(3)計(jì)算出電容C的容值。另外通過(guò)調(diào)節(jié)電阻R(注意線圈也含有一定的電阻)來(lái)調(diào)節(jié)品質(zhì)因數(shù)Q，改變諧振電壓，提高讀寫(xiě)距離。

　　1．2．4 數(shù)據(jù)輸入

　　這里的數(shù)據(jù)輸入是U2270B從天線回路讀回的數(shù)據(jù)。基站從應(yīng)答器讀入的是經(jīng)過(guò)載波調(diào)制后的信號(hào)，它通過(guò)C7電容耦合輸入到INPUT輸入端，經(jīng)過(guò)低通濾波器、放大器、施密特觸發(fā)器等環(huán)節(jié)后，在OUTPUT端輸出解調(diào)后的信號(hào)。低通濾波器的截止頻率由fosc決定。引腳INPUT的耦合電容C7以及引腳 HIPASS的去耦電容C6的值決定解調(diào)電路的高通特性，有利于更進(jìn)一步濾除無(wú)用及干擾信號(hào)。C6和C7的容值隨射頻卡的數(shù)據(jù)傳輸波特率的不同而不同，該學(xué)生考勤系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用的波特率為focs／32，此時(shí)C6，C7分別為100 nF和680 pF。

　　C6與下限截止頻率fCVT的關(guān)系：

　　式中，Ri=2．5Ω。

　　需要注意的是OUTPUT端輸出的信號(hào)只是經(jīng)過(guò)解調(diào)，并沒(méi)有解碼。解碼需要通過(guò)單片機(jī)編程完成。

2 U2270B模塊軟件設(shè)計(jì)

　　U2270B模塊提供給高層調(diào)用的主要有4個(gè)子函數(shù)，分別為初始化函數(shù)、停止工作函數(shù)、開(kāi)啟函數(shù)和解碼函數(shù)。

　　1)U2270B初始化函數(shù) U2270B的初始化主要就是將U2270B必要的控制端口提供滿足條件的電平，由于不是馬上開(kāi)始解碼，所以同時(shí)應(yīng)將U2270B停止工作，并且默認(rèn)是125 kHz的解碼。

　　2)U2270B停止工作函數(shù)考慮到該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的低功耗和具體功能，只有在光敏電阻中斷被允許或按下“IRQ”鍵時(shí)才調(diào)用一次解碼函數(shù)，在其他情況下一般U2270B處于空閑狀態(tài)。

　　3)開(kāi)啟U2270B函數(shù)當(dāng)“開(kāi)始上課”按鈕有效時(shí)，光敏電阻中斷被允許，或者利用“IRO”按鈕使讀卡器從低功耗模式下被喚醒，U2270B處于工作狀態(tài)。

　　4)U2270B解碼函數(shù)解碼部分完全由軟件程序?qū)崿F(xiàn)，通過(guò)輸入捕捉接收到的脈沖進(jìn)行解碼，這也是U2270B的不足之處。

3 結(jié)束語(yǔ)

　　學(xué)生考勤系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心是射頻卡讀寫(xiě)器，而射頻卡讀寫(xiě)器的關(guān)鍵是射頻卡基站器件，該器件主要完成數(shù)據(jù)的調(diào)制、發(fā)射和射頻接收以及數(shù)據(jù)解調(diào)任務(wù)。從射頻識(shí)別卡的使用方便、交易速度快、便于維護(hù)和使用壽命較長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)來(lái)看，射頻識(shí)別卡正在逐漸替代目前廣泛使用的接觸式IC卡。這里所設(shè)計(jì)的學(xué)生考勤系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了方便、快捷、省時(shí)的學(xué)生考勤管理功能。