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非接触式IC卡（射频卡或感应卡）原理2007年10月07日星期日下午 07:26简介非接触式IC卡，即射频卡或感应卡，它成功地将射频识别技术结合起来，解决了无源和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破。
非接触卡内含有唯一的独立的卡号，使用时，技术人员需在读卡器有效读区内（一般5-10CM）将卡片轻轻一晃，便将卡内信息输入读器内，实现考勤、收费管理。
非接触式IC卡的工作原理如下：卡片的电气部分由一个元件和AISC组成，没有其他的外部器件，卡片中的天线是只有线圈，很适合封状到ISO卡片中。
ASIC由一个高速（106KB波特率）的接口，一个控制单元和一个810位EEPROM组成。
以MIAREI为例，读卡器向IC发一组固定频率的电磁波，卡内有一个IC串联谐振电路，其频率与读写器的频率相同，这样便产生电磁共振，从而使电容内有了电荷，在电容的另一端接有一个单向通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存，当储存积累的电荷达到2V时，此电源可作电源为其他电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接收读写器的数据。
一、非接触式IC卡非接触式IC卡又称射频卡，由IC芯片、感应天线组成，封装在一个标准的PVC卡片内，芯片及天线无任何外露部分。
是世界上最近几年发展起来的一项新技术,它成功的将射频识别技术和IC卡技术结合起来,结束了无源(卡中无电源)和免接触这一难题,是电子器件领域的一大突破.卡片在一定距离范围(通常为5—10mm)靠近读写器表面，通过无线电波的传递来完成数据的读写操作。
1. 非接触性IC卡与读卡器之间通过无线电波来完成读写操作。
二者之间的通讯频为13.56MHZ。
非接触性IC卡本身是无源卡，当读写器对卡进行读写操作是，读写器发出的信号由两部分叠加组成:一部分是电源信号，该信号由卡接收后，与本身的L/C产生一个瞬间能量来供给芯片工作。
另一部分则是指令和数据信号，指挥芯片完成数据的读取、修改、储存等，并返回信号给读写器,完成一次读写操作。
射频卡水表( DN15-DN50)使用说明书冀制00000218泊头市普惠仪表有限公司,本水表是用来计量流经自来水管道水的体积总量的仪表, 适用于单向、非脉冲水流。
智能射频卡( 冷水、热水、纯净水) 水表以自来水行业最常见, 无故障, 普通湿式水表为母体表, 采用国际上最新微功耗, 超大型大规模集成电脑芯片模块, 以高集成化工业手段而设计制造的可靠电子控制器, 配以本公司研发的超低功耗, 大扭距输出的无压损电机控制阀等相结合生产制造的新一代智能化水表, 是集预付费, 自动计费, 报警及防止不当使用等功能于一体的高品质产品。
具有计量准确, 性能可靠, 结构先进等特点, 产品性能指标符合建设部CJ/T 133—标准和本企业标准, 主要用于住宅和企业用水的计量与收费工作, 该水表是以自来水公司和房产物业公司等水管部门现代管理的理想计量收费器具。
一、主要技术性能:1．被测水温: 0º—40ºC( 热水表0º—90 ºC)2．水表的公称压力1Mpa3．流量表: ( 流量范围见下表)4．水表的最大允计误差: 从包括最小流最Q1至不包括分界流量( Q2) 的低区±5%包括分界流量( Q2) 至包括过载流量( Q4) 的高区±2%。
5．管道的水压度大于0.02 Mpa.6相对湿度≤90%7工作电压: 3V8模块静态功耗 <8 u A , 平均功耗<10 u A9卡型号:ATMEL－T5557二、性能特点:➢非接触式射频卡的使用寿命大大提高;➢密闭整体模块可应用于高湿高温环境,防水、尘、静电对电路的损坏;➢电路经优化设计, 抗干扰性能强, 易于维护;➢卡的使用温在-40 到 +85 °C;➢卡内嵌全球唯一64 位序列号, 具有可追溯性。
➢卡内有密码设置和写保护, 保证数据安全;三、功能介绍:➢水量计量: 采集并存贮机械水表的计量数据, 能够记录剩余水量, 累积充值量、累计用水量。
射频卡水表（DN15-DN50）使用说明书泊头市普惠仪表有限公司,冀制00000218本水表是用来计量流经自来水管道水的体积总量的仪表，适用于单向、非脉冲水流。
智能射频卡（冷水、热水、纯净水）水表以自来水行业最常用，无故障，普通湿式水表为母体表，采用国际上最新微功耗，超大型大规模集成电脑芯片模块，以高集成化工业手段而设计制造的可靠电子控制器，配以本公司研发的超低功耗，大扭距输出的无压损电机控制阀等相结合生产制造的新一代智能化水表，是集预付费，自动计费，报警及防止不当使用等功能于一体的高品质产品。
具有计量准确，性能可靠，结构先进等特点，产品性能指标符合建设部CJ/T 133—2012标准和本企业标准，主要用于住宅和企业用水的计量与收费工作，该水表是以自来水公司和房产物业公司等水管部门现代管理的理想计量收费器具。
一、主要技术性能：1．被测水温：0o—40o C（热水表0o—90 o C）2．水表的公称压力1Mpa4．水表的最大允计误差：从包括最小流最Q1至不包括分界流量（Q2）的低区±5%包括分界流量（Q2）至包括过载流量（Q4）的高区±2%。
5．管道的水压度大于0.02 Mpa.6相对湿度≤90%7工作电压： 3V8模块静态功耗 <8 u A , 平均功耗<10 u A9卡型号:ATMEL－T5557二、性能特点：✍非接触式射频卡的使用寿命大大提高；✍密闭整体模块可应用于高湿高温环境,防水、尘、静电对电路的损坏；✍电路经优化设计，抗干扰性能强，易于维护；✍卡的使用温在-40 到 +85 °C；✍卡内嵌全球唯一64 位序列号，具有可追溯性。
✍卡内有密码设置和写保护，保证数据安全；三、功能介绍：✍水量计量：采集并存贮机械水表的计量数据，能够记录剩余水量，累积充值量、累计用水量。
✍显示功能：能够显示十种状态中文提示，四种状态符号提示。
✍报警功能：两级报警功能，分为：显示报警提示和关阀报警提示。
智能电表系统技术文件针对智能小区的水电表以及门禁一卡通的需求,我公司提供的智能IC卡水表的产品是“竞达牌”LXSRIC型智能 IC卡水表和单相电子预付费电能表。
杭州竞达的智能水、电表采用的是高频卡（MF1卡），兼容性强，可以将水、电融合一卡来使用，可以水、电表共用一套软件、一只读写卡器和一张卡片来控制水电表的正常运行，实现水、电表一卡通预付费使用和门禁卡式管理，更好的解决物业管理的水电费管理问题，针对国家对IC卡水表、IC卡和系统安全性的技术要求。
下面电表技术和系统做详细的介绍：一、竞达公司水电表发展及优势杭州竞达位于杭州市高新技术开发区内，是一家集智能计量仪器仪表的开发、生产、销售及服务于一体的省高新技术企业。
公司成立于1994年，注册资金1000万元。
杭州竞达是中国水表协会四家入会的智能水表生产企业之一及电能行业国家标准修订成员之一。
公司自2000年开始一直从事智能IC卡水表的研发、生产、销售及服务，水计量产品的研发技术成熟，并在智能IC卡水表领域具有极其丰富的经验。
作为专业的水计量产品研发性企业，公司一直注重产品的技术创新性，在2005、2006年我公司均获得了第四、五届中国智能水表企业综合实力十强企业及技术创新国内第二的好成绩。
为了使现有技术与国际上智能仪器仪表技术相接轨，我公司2006年初与土耳其最大的水表生产厂家BAYLAN公司就合作生产非接触式智能水表达成协议，迄今已经向其供应20000多只非接触式智能水表，公司产品远销海外；我公司在杭州市西斗门工业园区拥有8000多平米的现代化厂房，新增加生产流水线，扩大生产规模，并建立市级智能水表研发中心，专业研发智能计量产品。
随着水计量用户的需求及产品发展，我公司的智能水计量产品也在不断地更新与发展，产品的高智能化、多样化、专业化、多功能化，推动了企业的发展，当然质量是企业发展的根本，在公司领导的带领下，我公司对产品的材料进货、生产、入库、销售、服务等各方面严格规范管理，保证产品质量。
射频卡水表工作原理
射频卡水表是一种利用射频识别技术进行远程抄表的智能水表。
其工作原理如下：
1. 射频信号传输：射频卡水表通过内置的射频天线接收来自读卡器的射频信号，该信号可以是无线电频率范围内的高频信号。
2. 读卡器发射信号：读卡器发射射频信号到水表附近，射频卡水表通过接收该信号来与读卡器进行通信。
3. 射频卡识别：射频卡水表内置有一个射频芯片和一个天线，当射频卡水表接收到射频信号后，芯片将解析该信号并提取出射频卡的唯一标识号。
4. 数据传输：射频卡水表将提取的射频卡标识号通过射频信号回传给读卡器，读卡器接收到回传的射频信号后可以解析出水表的唯一标识符。
5. 数据处理与存储：读卡器解析出水表的唯一标识符后，可以根据该标识符将读取的水表读数与该水表进行关联，通过网络将读数上传到相应的服务器或数据库中进行处理和存储。
6. 远程抄表和管理：通过远程服务器或数据库，水务部门或相关管理人员可以随时远程读取水表的数据，进行抄表、监控、计费和管理工作。
射频卡水表工作原理简单而高效，实现了水表的自动化抄表和
远程监控，提高了抄表的准确性和效率，并同时具备了防潜接、防拆表、防伪造和防作弊的功能。
目录1 引言 (1)1.1课题研究的意义 (1)1.2 国内外发展现状 (2)2 基于射频卡的水控器设计的总体框图 (4)3 硬件电路设计 (6)3.1 读写器的射频模块 (6)3.2射频天线的设计 (14)3.3 MCU单片机的选择 (15)3.4 显示模块 (18)3.5 键盘输入模块 (19)3.6 电磁水控阀部分 (20)3.7 流量计量模块 (21)3.8 复位电路和蜂鸣报警器 (22)3.9 电源电路 (23)3.10 通信电路 (24)4 系统软件程序设计 (26)4.1 射频模块MF RC530程序流程： (28)4.2 显示部分 (28)4.3 键盘模块 (29)4.4 单片机、电磁水控阀和流量表 (30)4.5 通信模块 (33)结论 (35)致谢 (37)参考文献 (38)附录A系统整体硬件电路图 (40)附录B系统部分程序 (41)1 引言1.1课题研究的意义在当前数据时代，数据的传输和数据本身都十分重要。
数据传输的方便快捷能够给生活带来很大的便利。
各种各样的数据载体以及数据的读取方式相继出现。
射频卡（RFID）能够在数据载体和读写器之间不接触的情况下进行数据的传输，而且射频卡的制作比较简单，成本低廉，因此在生活中射频卡得到了很大的应用。
从日常生活中的公交卡、地铁卡到大学生的学生卡，借书卡，再到一些公司的门禁卡、用户卡以及一些商店内部通过射频卡进行商品的标记以及价格的结算[1]。
射频卡作为一种方便、经济、快捷的数据载体，有着其得天独厚的优点，由于不需要直接的接触就能进行数据的传送，利用射频卡作为数据载体可以有效的防止电子触电的老化以及腐蚀，能够抵抗一定量的电磁干扰，因此能够在一些特殊的场合得到应用。
另外，射频卡在物流行业也能发挥优势，通过射频卡与无线传输相互结合，能够时时监控物流的动态情况；在高端易腐坏的食品行业，由于食品在运送的过程中容易发生腐坏，因此需要时时监控食品的状态，射频卡能够发挥其最大作用；在医药行业中，一些血液或者特殊的药品，通过将存储在射频卡上并随药品一起运输，能够使得药品等的信息不会丢失，并能时时追踪，带来了很大的方便。
射频卡智能水表
最近，根据国家政策，我们家乡安装了一批智能水表。
虽然听说现在有很多款式的产品，但是对这种写着射频卡的智能水表的logo不是很了解。
看了说明书，不太懂。
最后还是不知道是什么样子。
智能帮助技术人员来教我们。
先来看看射频卡智能水表工作原理：
射频卡智能水表通过发射夭线发送一定频率的射频信号,当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流,射频卡获得能昰被激活。
射频卡将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送岀去，系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号,经天线调节器传送到阅读器,阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理。
主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性,针对不同的设定做岀相应的处理和控制,发岀指令信号控制执行机构动作。
射频卡智能水表使用方法：
开卡：
使用自家的ic卡预付费水表必须先到管理部门去开卡、购买水量。
回家后用ic卡靠近水表读卡区进行充值。
充值成功后，水表的液晶显示屏会显示新购水数量。
购水成功后水表内部阀门开启，可正常用水。
充钱买水：
当自来水的余量低于报警水量时，水表会关阀停水，这其实是在提醒大家，水表马上就没有余量了，赶紧去充值。
这时候，可以使用ic卡在刷卡区重新刷卡开阀，但是用水余量已经不多。
建议及时充值。
用户所持有的非接触式ic卡有供水部门
发售，用户持卡购水充值后可正常靠卡用水。
预购吨数用完后，用户持卡到售水点再次购水充值。
温馨提示:射频卡智能水表广泛应用于家庭、公寓、商厦等自来水、热水按户收费的场所。
水表的内部结构及其工作原理水表的内部结构从外向里可分为壳体、套筒、内芯三大件。
壳体是生铁铸成的，水从进水口出来之后通过壳体的下部环形空间，这里叫做“下环室”。
在这个环形空间的上面有“上环室”和出水口相通。
套筒的底部有个带有小孔的过滤网，滤出水中的杂物。
套筒侧面有上下两排圆孔，孔的位置恰好与壳体的上下环室对着，显然，下排是进水孔，上排是出水孔。
特别值得注意的是，这两排孔都是沿圆的切线方向斜着打的。
注意上下两排孔的方向相反。
水从下排孔沿切线方向流进去，势必形成旋转的水流，这对于水表的工作是十分重要的。
水表机芯分为上、中、下三层，从玻璃窗看到的是上层，只有指针和刻度盘。
其实最关键的是下层，这里面有个塑料轮，轮边上有许多塑料叶片，叫做“叶轮”。
叶轮所处的位置正好在套管下层孔所形成的旋转流里，水流冲击轮周的叶片，产生转矩，使叶轮旋转起来。
龙头开得越大，水流越急，叶轮就转得越快。
叶轮的轴垂直向上到达中层，轴上面有个小齿轮，用它和“十进制数齿轮”啮合，达到累计转数的目的。
“十进制数齿轮”的作用是每当个位数齿轮转十圈，十位数齿轮就转一圈。
换句话说，个位数齿轮转一圈，十位数齿轮就转十分之一圈。
个位数齿轮是主动者，靠它来带动十位数齿轮。
实际上每一级十进位用两对齿轮完成，以使转动方向一致，其中一对传动比是9:30，另一对是10:30，这两对串联在一起，总的传动比就是这两个的乘积，即0.099999，完全可以近似为0.1。
照这样计算，如果要读七位数（小数点前读四位是黑刻度，小数点后读三位是红刻度），就得用12对齿轮。
再加上别的一些用途，在这个中层小小的空间要挤进18根轴和34个齿轮，也可算是高密度安装了。
这类水表凭借其简单价廉，能在潮湿环境里长期使用而无需维修，而且不用电源，停电也不影响工作的优点依然会长期服务。
