射频卡技术

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1、答:(1)本读卡器的天线是封装在PCB中的若干组绕线的线圈,即也就是PCB环形天线,这种天线系统通信可靠、不易损害,天线的阻抗50Ω,工作频率13.56MHZ,满足本系统读卡器的要求,本系统中设计的天线是小功率、短距离无线收发设备,PCB环形天性就
是一种电小环天线的一种,所谓电小环天线一般定义为:其中:l为天线的最大几何尺寸;λ为工作波长。

(2)天线的在读卡器中的作用是在天线属于能量转化装置,在发射端,天线把高频率的电流转化成一定能量的电磁波,然后在空间传播,在接收端与发射端是相反的转化过程,天线拾取的信号经过天线匹配电路送到RX脚。

FM1702的内部接收器对信号进行检测和解调并根据寄存器的设定进行处理。

然后数据发送到串行接口。

由微控制器进行读取,进行下一步处理。

2、答:(1)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,工作原理是射频读写器向IC卡发一组固定频率的电磁波,卡片内有一个IC串联谐振电路,其频率与读写器发射的频率相同,这样在电磁波激励下,LC谐振电路产生共振,从而使电容内有了电荷;在这个电荷的另一端,接有一个单向导通的电子泵,将电容内的电荷送到另一个电容内存储,当所积累的电荷达到2V时,此电容可作为电源为其它电路提供工作电压,将卡内数据发射出去或接受读写器的数据。

由于非接触IC卡在通讯时,其读写器是通过无线电射频来传输数据,所以其双方必须要遵守完全相同的通讯协议标准才能达到正常的通讯要求。

本系统中采用非接触IC卡标准协议为ISO14443A。

(2)本系统中读卡器的读写距离大约2.5-10cm,读卡器的决定因素包括天线的工作频率、读卡器电磁波的输出功率、读卡器的接受灵敏度、射频卡的功耗、天线以及谐振电路的耦合值、以及射频卡本身发送和接受的能量等,综上各因素决定了本系统读卡器的读写距离。

3、答:本系统在设计过程中遇到的一个难题是单片机和读卡器模块的通讯问题,设计之初没有实现单片机和读卡器的通讯导致无法进行系统的下一步设计,分析原因大致是读卡器接口的SPI接口,和单片机之间采用的是SPI通讯协议,由于平时很少接触过SPI通讯协议,以至于编程的时候出现错误。

解决办法是从基本的SPI通讯原理出发,认真分析读卡器每个引脚的作用,其中SPI原理是总线是串行外围设备接口,是一种高速的,全双工,同步的通信总线,并且在芯片的管脚上只占用四根线,以主从方式工作,通常有一个主设备和一个或多个从设备,需要至少4根线,其中SDO 主设备数据输出,从设备数据输入,SDI主设备数据输入,从设备数据输出,SCLK 用来为数据通信提供同步时钟信号,由主设备产生,CS 从设备使能信号,由主设备控制,然后结合时钟芯片通讯实例,调试成功。

4、5、。