抗射頻干擾的插卡取電器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種抗射頻干擾的插卡取電器，包括穩(wěn)壓電路、485接口、單片機(jī)和射頻電路，所述穩(wěn)壓電路分別與485接口、單片機(jī)和射頻電路連接，提供電源供給；所述單片機(jī)通過485接口與外部總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，所述單片機(jī)還通過射頻電路與智能卡進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；穩(wěn)壓電路輸入端正負(fù)兩極各串入一多孔磁珠，以降低現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用環(huán)境中存在的群脈沖干擾；所述射頻電路采用NXP公司的MFRC522系列芯片。本實(shí)用新型在減小插卡取電器電路板尺寸的同時(shí)，保證其抗群脈沖性能。群脈沖測(cè)試能達(dá)到GB/T17626.4-1998電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)要求的國(guó)家三級(jí)。完全能滿足現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用需求。
【專利說明】抗射頻干擾的插卡取電器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及智能酒店客控系統(tǒng)，尤其涉及一種抗射頻干擾的插卡取電器，屬于RFID射頻【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，高頻非接觸式射頻技術(shù)已廣泛應(yīng)用于酒店客控系統(tǒng)中，以實(shí)現(xiàn)身份識(shí)別與
管理的需求。
[0003]其中主要的技術(shù)問題集中在，射頻芯片的選擇，天線及其匹配電路的設(shè)計(jì)。
[0004]目前，在酒店智能客控系統(tǒng)中，高頻非接觸式射頻技術(shù)產(chǎn)品生產(chǎn)中遇到的問題:1，現(xiàn)場(chǎng)安裝往往使用86盒，為了讓電路板盡可能地適應(yīng)各種外殼。所以電路板要盡可能的小巧、緊湊、簡(jiǎn)潔。2，而由于射頻讀卡的技術(shù)本質(zhì)上就是:通過電路板線圈和卡片天線線圈之間的耦合通信，天線向外輻射電磁波，這勢(shì)必會(huì)對(duì)周圍元器件產(chǎn)生干擾，正常情況下，尚且在可接受范圍內(nèi)。但是現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境存在群脈沖干擾，若處理不當(dāng)，一旦群脈沖進(jìn)入天線線圈，則可能造成插卡取電器故障甚至死機(jī)。從而導(dǎo)致酒店房間無法正常取電，影響酒店正常經(jīng)營(yíng)，造成經(jīng)濟(jì)損失。
[0005]目前市場(chǎng)上現(xiàn)有的產(chǎn)品存在下列問題:
[0006]1.在射頻芯片選擇上，為了焊接方便一些廠家采用fml7XX系列，而該款芯片體積過大，無疑會(huì)增大電路板尺寸；
[0007]2.為了降低群脈沖干擾，有些廠家的產(chǎn)品在天線部分電路的正反面避免擺放元器件，即:在電路板上劃出一塊區(qū)域?qū)ｉT用來擺放天線。此種方法規(guī)避了問題而沒有解決問題。因?yàn)樵究蓴[放在此處的元器件勢(shì)必需要另找地方，這就增大了電路板體積，整體電路板面積往往至少要增加50*20mm，甚至一些產(chǎn)品需要單獨(dú)一塊約70*80mm的電路板來放置天線，其余部分電路放置于另塊50*30mm電路板上。采用兩塊電路板不僅增加生產(chǎn)及調(diào)試成本，對(duì)外殼的要求以及安裝都極為不便。
[0008]所以，目前的趨勢(shì)是開發(fā)一種插卡取電器:在滿足讀卡距離和EMC性能的前提下，將電路板設(shè)計(jì)得緊湊且簡(jiǎn)潔。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種抗射頻干擾的插卡取電器，在減小插卡取電器電路板尺寸的同時(shí)，保證其抗群脈沖性能。
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案:
[0011]一種抗射頻干擾的插卡取電器，包括穩(wěn)壓電路、485接口、單片機(jī)和射頻電路，所述穩(wěn)壓電路分別與485接口、單片機(jī)和射頻電路連接，提供電源供給；所述單片機(jī)通過485接口與外部總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，所述單片機(jī)還通過射頻電路與智能卡進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；穩(wěn)壓電路輸入端正負(fù)兩極各串入一多孔磁珠，，以降低現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用環(huán)境中存在的群脈沖干擾；所述射頻電路采用NXP公司的MFRC522系列芯片。[0012]所述485接口采用串口加一根控制線的連接方式，即一根Rxd作接收信號(hào)線，一根Txd作發(fā)送信號(hào)線，一根控制線以控制max485芯片的狀態(tài)切換。所述單片機(jī)與射頻電路之間采用SPI接口。所述射頻電路和智能卡采用由飛利浦集成的mifare協(xié)議完成數(shù)據(jù)交互。
[0013]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有下述有益效果:
[0014]1，采用NXP MFRC522系列芯片，體積較fml7xx系列大為減小，將電路板整體尺寸縮小到50*60mm左右。
[0015]2，在穩(wěn)壓電路的輸入端的導(dǎo)線上串入多孔磁珠，以過濾掉現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中可能產(chǎn)生的群脈沖，避免群脈沖進(jìn)入天線線圈對(duì)周圍元器件產(chǎn)生強(qiáng)干擾。群脈沖測(cè)試能達(dá)到，GB/T17626.4-1998電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)，要求的國(guó)家三級(jí)。完全能滿足現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用需求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型中磁珠位置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明:
[0019]一種抗射頻干擾的插卡取電器，包括穩(wěn)壓電路、485接口、單片機(jī)和射頻電路，所述穩(wěn)壓電路分別與485接口、單片機(jī)和射頻電路連接，提供電源供給；所述單片機(jī)通過485接口與外部總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，所述單片機(jī)還通過射頻電路與智能卡進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；穩(wěn)壓電路輸入端所連接的導(dǎo)線上串有多孔磁珠，，以降低現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用環(huán)境中存在的群脈沖干擾；所述射頻電路采用NXP MFRC522系列芯片。
[0020]所述485接口采用串口加一根控制線的連接方式，即一根Rxd作接收信號(hào)線，一根Txd作發(fā)送信號(hào)線，一根控制線以控制max485芯片的狀態(tài)切換。所述單片機(jī)與射頻電路之間采用SPI接口。所述射頻電路和智能卡采用由飛利浦集成的mifare協(xié)議完成數(shù)據(jù)交互。
[0021]實(shí)施例1
[0022]如圖1所示，本實(shí)用新型為一種抗射頻干擾的插卡取電器，包括采用78M05，spalll7-3.3的穩(wěn)壓電路、stc89c52系列單片機(jī)、采用max485芯片的通信電路和MFRC522射頻芯片及其配套天線。其中，穩(wěn)壓電路:將外部輸入電壓轉(zhuǎn)成電路板需要的電壓等級(jí)，來給其它各部分提供電源，78M05負(fù)責(zé)將外部輸入電壓轉(zhuǎn)成5V給單片機(jī)和485芯片供電，spall 17-3.3負(fù)責(zé)將5V電壓轉(zhuǎn)成3.3V給射頻芯片供電；stc89c52系列單片機(jī):整個(gè)系統(tǒng)的中樞，負(fù)責(zé)處理各類數(shù)據(jù)，并操作各種外設(shè)，接收485通信接口傳過來的命令，解析命令，并根據(jù)命令操作射頻部分執(zhí)行讀取卡片中信息的操作，然后將射頻部分反饋的卡片信息通過485接口上報(bào)；采用max485芯片的通信電路:通信接口，負(fù)責(zé)插卡取電和外部的數(shù)據(jù)交互，作為外部和插卡取電通信的橋梁，外部命令需要通過它到達(dá)單片機(jī)，單片機(jī)發(fā)送的信息需要經(jīng)過它才能上報(bào)；MFRC522射頻芯片及其配套天線:接收來自單片機(jī)的命令完成一系列的讀取卡片中信息的操作，并將信息反饋給單片機(jī)。所述穩(wěn)壓電路部分通過正、負(fù)兩根電源線給其它各部分供電；max485通信部分對(duì)外(整個(gè)插卡取電的外部)采用標(biāo)準(zhǔn)485接口，留出A，B兩根通信線；485通信部分和單片機(jī)之間，采用串口加一根控制線的連接方式，即一根Rxd作接收信號(hào)線，一根Txd作發(fā)送信號(hào)線，一根控制線以控制max485芯片的狀態(tài)切換；單片機(jī)和射頻芯片之間，采用標(biāo)準(zhǔn)SPI接口 ；射頻電路和智能卡之間，采用由飛利浦集成的mifare協(xié)議完成數(shù)據(jù)交互。如圖2所示，在穩(wěn)壓電路輸入端正負(fù)極導(dǎo)線上各串入一多孔磁珠，通過磁珠來降低現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用環(huán)境中可能存在的群脈沖干擾，群脈沖會(huì)從電源線進(jìn)入整個(gè)系統(tǒng)，并對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，如:死機(jī)，復(fù)位，跑飛等。在穩(wěn)壓電路輸出端所連接的導(dǎo)線上串入磁珠，相當(dāng)于從源頭遏制干擾的進(jìn)入，提高系統(tǒng)抗干擾能力。為在天線周圍布置元器件提供基礎(chǔ)。所述射頻電路采用NXP MFRC522系列芯片，體積較fml7XX系列大為減小。
[0023]本實(shí)用新型采用上述方法從干擾的源頭入手，阻止干擾進(jìn)入電路板，從而使天線對(duì)周圍元器件的干擾穩(wěn)定在正常范圍內(nèi)，而不至于導(dǎo)致系統(tǒng)故障。所以，這也允許了在天線周圍擺放元器件，從而電路板的整體尺寸減小了，進(jìn)而電路板對(duì)外殼空間的要求降低了。
[0024]8、術(shù)語說明
[0025]I, RFID:射頻識(shí)別即 RFID (Radio Frequency IDentification)技術(shù)，又稱電子標(biāo)簽、無線射頻識(shí)別，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。常用的有低頻(125k-134.2K)、高頻(13.56Mhz)、超高頻，無源等技術(shù)。RFID讀寫器也分移動(dòng)式的和固定式的，目前RFID技術(shù)應(yīng)用很廣，如:圖書館，門禁系統(tǒng)，食品安全溯源等
[0026]2，MAX485:MAX485 接口芯片是 Maxim 公司的一種 RS — 485 芯片。是用于 RS-485與RS-422通信的低功耗收發(fā)器，每個(gè)器件中都具有一個(gè)驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)接收器。MAX483、MAX487.MAX488以及MAX489具有限擺率驅(qū)動(dòng)器，可以減小EMI，并降低由不恰當(dāng)?shù)慕K端匹配電纜引起的反射，實(shí)現(xiàn)最高250kbps的無差錯(cuò)數(shù)據(jù)傳輸。MAX481、MAX485、MAX490、MAX491、MAX1487的驅(qū)動(dòng)器擺率不受限制，可以實(shí)現(xiàn)最高2.5Mbps的傳輸速率。
[0027]3，MF RC522是應(yīng)用于13.56MHz非接觸式通信中高集成度讀寫卡系列芯片中的一員。是NXP公司針對(duì)“三表”應(yīng)用推出的一款低電壓、低成本、體積小的非接觸式讀寫卡芯片，是智能儀表和便攜式手持設(shè)備研發(fā)的較好選擇。
[0028]4，讀卡距離。即智能卡能被射頻電路正常讀取信息時(shí)，距離射頻天線的距離范圍。
[0029]5，插卡取電器。酒店客房中控制整個(gè)房間的取電，并向酒店客控系統(tǒng)等反饋用戶身份等信息，以達(dá)到人員身份管理和權(quán)限控制。
[0030]6,群脈沖。稱EFT (Electrical Fast Transient)是指脈沖群有特定的持續(xù)時(shí)間(規(guī)定為15mS)，特定的脈沖周期(300mS)的脈沖，脈沖群中的單個(gè)脈沖有特定的重復(fù)周期、電壓幅值，上升時(shí)間，脈寬。續(xù)時(shí)間為15ms，其脈沖群間隔為300ms，單脈沖寬度為50ns±30%，脈沖幅度2KV，脈沖上升沿5ns±30%，脈沖重復(fù)率為2.5KHz±20%。正、負(fù)脈沖群干擾時(shí)間為I分鐘。
【權(quán)利要求】
1.一種抗射頻干擾的插卡取電器，其特征在于，包括穩(wěn)壓電路、485接口、單片機(jī)和射頻電路，所述穩(wěn)壓電路分別與485接口、單片機(jī)和射頻電路連接，提供電源供給；所述單片機(jī)通過485接口與外部總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，所述單片機(jī)還通過射頻電路與智能卡進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；所述穩(wěn)壓電路的輸入端串聯(lián)有多孔磁珠，以降低現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用環(huán)境中存在的群脈沖干擾；所述射頻電路采用NXP MFRC522系列芯片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗射頻干擾的插卡取電器，其特征在于，所述485接口采用串口加一根控制線的連接方式，即一根Rxd作接收信號(hào)線，一根Txd作發(fā)送信號(hào)線，一根控制線以控制max485芯片的狀態(tài)切換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗射頻干擾的插卡取電器，其特征在于，所述單片機(jī)與射頻電路之間采用SPI接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗射頻干擾的插卡取電器，其特征在于，所述射頻電路和智能卡采用由飛利浦集成的mifare協(xié)議完成數(shù)據(jù)交互。
【文檔編號(hào)】G07F15/00GK203480597SQ201320465836
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月31日
【發(fā)明者】周亞南, 溫曉彬, 楊苗苗, 楊晶晶, 趙萬兵 申請(qǐng)人:南京貝孚萊電子科技有限公司