信息识别技术论文基于rfid技术的ic卡设计(编辑修改稿)

信息识别技术论文基于rfid技术的ic卡设计(编辑修改稿)内容摘要：

式 IC 卡的使用，而在非接触式 IC 卡应用系统中非接触式 IC 卡是关键设备。 根据课题设计的要求，本课题将设计一种电子标签，它本身无电源，通过天线从阅读器的射频场获取能量。 这个标签含有的识别码，用来标识标签所涵盖的信息。 当标签天线线圈靠近阅读器线圈时，标签被唤醒，通过射频耦合的方式获取能量，经过整流电路，将正负交替的正弦交流电压变换成单方向的脉动电压，然后通过稳压电路稳定输出电压，使输出电压不受其它因素的影响，在获得 5V 左右稳定的工作电源后，电子标签的单片机部分被激活开始工作，将所存储的信息转变为二进制数字信号输出，通过开关电路进行 ASK 调制，把已调信号传送到天线，电子标签与读写器之 间通过天线实现数据传输。 该 IC 卡完成后，能够作为学生身份识别卡，当 IC 卡靠近读卡器时，读卡器对 IC 卡上的信息进行识别，核对无误后显示该学生的学号。 2 IC卡系统方案设计与实现 IC 卡介绍 目前经常接触到的 IC 卡有两种：接触式 IC 卡和非接触式 IC 卡。 非接触式智能卡又称射频卡，是近几年发展起来的新技术。 它是根据高频电磁感应原理产生的，它的操作只需要将卡放在读写器一定距离内就能实现数据交换，他成功地将射频识别技术和 IC 卡技术结合起来，将具有微处理器的集成电路芯片和天线封装与塑料基片之中。 读写器采用兆频段及电磁感应技术，通过无线方式对卡片中的信息进行读写并采用高速率的半双工通信协议。 其优点是应用范围广、操作方便。 因此，在公交、门禁、娱乐场所等方面有广泛的应用前景。 目前我国引进的射频卡主要以 PHILIPS 公司的 MIFARE 卡为主。 读卡器基本原理 VII 非接 触式 IC 卡读卡器以射频识别技术为核心，读卡器主要功能包括调制、解调、产生射频信号（本次设计因为是单向传输，所以读卡器不含调制电路）。 其结构分为射频区和接口区：射频区内含解调器和电源供电电路，直接与天线连接；接口区有与单片机相连的端口，还具有与射频区相连的接收器、数据缓冲器和控制单元。 这是与 IC 卡实现无线通信的核心模块，也是读卡器读取并且处理接受到的 IC 卡信息的关键接口部分。 读卡器工作时，不断向外发出一组固定频率的电磁波，当有卡靠近时，卡片内有一个 LC 串联谐振电路，其频率与读卡器的发射频率相同，这样在电磁波的 激励下， LC 谐振电路产生共振，从而使电容有了电荷。 在这个电容的另一端，接有一个单向导电的电子汞，将电容作为电源为卡片上的其他电路提供工作电压，将卡内数据发射出去。 读卡器的工作过程如下： （ 1）读卡器将载波信号经天线向外发送； （ 2）卡进入读卡器的工作区域后，卡内天线和电容组成的谐振回路接收读卡器发射的载波信号，射频接口模块将其转换成电源电压、复位信号，使卡片激活； （ 3）存取控制模块将存储器中信息调制到载波上，经卡上天线送给读卡器； （ 4）读卡器对接收到的信号进行解调后送至单片机上进行比较处理。 3 系统硬件设计与实现 天线的制作 在 RF 装置中，工作频率增加到微波区域的时候，天线与标签芯片之间的匹配问题变得更加严峻。 天线的目标是传输最大的能量进出标签芯片。 这需要仔细的设计天线和自由空间以及其相连的标签芯片的匹配。 对于天线的要求： （ 1）足够的小以至于能够贴到需要的物品上； （ 2）有全向或半球覆盖的方向性； （ 3）提供最大可能的信号给标签的芯片； （ 4）无论物品什么方向，天线的极化都能与读卡机的询问信号相匹配； （ 5）具有鲁棒性； （ 6）非常便宜。 VIII 在选择天线的时候的主要需要考虑天线的类型、天线的阻抗以及天线的可读距离。 天线的类型 RFID 主要有线圈型、微带贴片型、偶极子型 3 种基本形式的天线 . 其中 ,小于 1 m 的近距离应用系统的 RFID 天线一般采用工艺简单、成本低的线圈型天线 ,它们主要工作在中低频段 . 而 1 m 以上远距离的应用系统需要采用微带贴片型或偶极子型的 RFID 天线 ,它们工作在高频及微波频段 . 这几种类型天线的工作原理是不相同的。 根据本次课题的需求，我们采用线圈型天线。 线圈型天 线的工作原理 当 IC卡天线线圈进入读卡器产生的交变磁场中 ,IC卡 与读写器天线之间的相互作用就类似于变压器 ,两者的线圈相当于变压器的初级线圈和次级线圈 . 由 RFID 的线圈天线形成的谐振回路如图 2 所示 ,它包括 RFID 天线的线圈电感L 、寄生电容 Cp 和并联电容 C2′ ,其谐振频率为 f=1/2π√LC , (式中 C 为 Cp 和 C2′的并联等效电容 ) . RFID 应用系统就是通过这一频率载波实现双向数据通讯的。 本次设计用到的天线线圈谐振工作频率为 MHz。 . 31 IC 卡天线等效电路图 整流电路 整流电路是利用二极管的单向导电特性，将正负交替的正弦交流电压变换成单方向的脉动电压。 在小功率的直流电源中，整流电路的主要形式有单向半波、单向全波和单向桥式整流电路。 单向桥式电流使用得最为普遍。 L R Ui Cp U2 C2 RL IX 本次设计使用的整流电路为标准的桥式整流电路，由 4 个二极管构成，为了减小功率损耗，二极管最好选择导通压降为 的。