高频RFID(13.56M)读写模块的设计与应用实例 (上）

RFID按频率资料划分为：

低频（0-135KHz）：使用这个频段的系统有一个缺点，识读距离只有几厘米。但是由于该频段的信号能穿透动物体内的高湿环境，因此被应用于动物识别。
高频（13.56MHz）：这是一个开放频段，标签的识读距离通常在10厘米以内，在这个频段运行的标签绝大部分是无源的，依靠读写器供给能源。采用这个频段的RFID系统得到

许多RFID制造商的支持，如德州仪器、索尼和飞利浦等，有广泛的应用基础。
超高频（300MHz~1.2GHz）：这个频段的标签和读写器在空气中的有效通讯距离最远。这个频段的信号虽然不能穿透金属和湿气，但是数据传输速率更快，并可同时读取多个标签。但是这个频段在各国均被分配为移动通讯专用频段，很容易引起国家之间的频段冲突。

微波（2.45GHz~5.8GHz）：这个频段的优势在于其受各种强电磁场（如电机、焊接系统等）的干扰较小，识别距离介于高频和超高频系统之间，而且标签可以设计得很小，但是成本较高。

低频RFID原理与应用，详见我写的酒店智能门锁/门禁智能系统实例，现在介绍高频的读写器原理与应用，具体原理图如下：


相应的天线电路原理图如下：


一.功能参数说明：

以51单片机和RC500为核心的Mifare卡开发系统，可以读写各种Type A 标准的IC卡(如MifareS50,S70等)，在此基础上增加RS232模块，LCD模块以及以太网模块，就可构造一个实用的RFID系统，高档产品可以考虑用ARM9和WIFI模块，现时很多城市的公共场所，办公室和小区住宅无线AP（路由器）应用已很广泛，近期国家已指定高频RFID为金融行业的磁卡ATM机的升级产品使用的频率，因而此技术将会在金融行业大力推广。

二、技术参数及规格

型号	Mifare-mod
主板尺寸	90mm x 60mm
工作频率	13.56mHz
感应距离	<10cm
工作电压	5V
通讯接口	RS232

三。M1射频卡与读写器的通讯

四、工作原理

　　     卡片的电气部分只由一个天线和ASIC组成。
　　     天线：卡片的天线是只有几组绕线的线圈，很适于封装到IS0卡片中。
　　     ASIC：卡片的ASIC由一个高速（106KB波特率）的RF接口，一个控制单元和一个8K位EEPROM组成。
　　     工作原理：读写器向M1卡发一组固定频率的电磁波，卡片内有一个LC串联谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同，在电磁波的激励下，LC谐振电路产生共振，从
             而使电容内有了电荷，在这个电 容的另一端，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储存，当所积累的电荷达到2V时，此电容可做为电源为其
            它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。
          卡片结构

         卡片结构：卡片是以PVC为基本材料，附加不同辅助材料制造而成。

         塑胶卡片：以一定厚度的PVC为卡基，在PVC上附加上其它工艺。
        磁条卡片：在PVC 表面附加上磁条。
        IC智能卡：在PVC片基上嵌入电子模块。
        非接触卡：在PVC内置入电子模块和线圈，模块和线圈是不可见的。
        个性化卡：在PVC卡基上印刷如图案、照片、文字、条形码等各不一样的信息内容。

测试样机PCB图如下：


相应天线PCB如下：