射频识别技术(Radio Frequency Identification,缩写RFID),射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术,射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。 从信息传递的基本原理来说,射频识别技术在低频段基于变压器耦合模型(初级与次级之间的能量传递及信号传递),在高频段基于雷达探测目标的空间耦合模型(雷达发射电磁波信号碰到目标后携带目标信息返回雷达接收机)。1948年哈里斯托克曼发表的"利用反射功率的通信"奠定了射频识别射频识别技术的理论基础。 1 非接触式IC卡系统的基本 非接触式IC卡接收模块设计是射频识别技术(RFID)中的一个重要组成部分,主要针对13.56MHz的载频。RFID技术利用射频信号通过空间耦合实现无接触信息传递,广泛应用于自动识别领域。1948年,哈里斯托克曼的理论奠定了RFID的基础,它在低频段依赖变压器耦合模型,高频段则采用雷达探测的空间耦合模型。 非接触式IC卡系统主要包括读写器和IC卡两部分。读写器通过固定频率的电磁波与IC卡交互,其中电源信号为卡供电,指令和数据信号则用于读写操作。在13.56MHz的通讯频率下,IC卡本身无需电池,而是利用读写器的信号产生瞬间能量以供芯片运行。读写器通常由微控制器、智能模块和天线等组成,可与PC、打印机等设备连接。 ISO14443标准定义了非接触式智能卡(PICC)与读写器(PCD)之间的通信协议,包括TYPE A和TYPE B两种模式。两种模式的载波频率均为13.56MHz,副载波频率为847kHz,通信波特率为106Kbps。其中,TYPE B型在读写器发送信号时使用10%的幅度键控(ASK)调制,而在卡响应时采用相移键控(BPSK)调制。 接收方案设计中,非接触式IC卡接收电路包括信号放大、解调和解码等环节。通常,接收电路由微处理器控制,如本文中采用的PIC16F877单片机,它具有高速度、低功耗的特点,能够处理解码任务并与计算机通过RS-232接口进行通信。RS-232通信电路需要电平转换,因为RS-232的负逻辑电平与TTL或CMOS电平不兼容,因此需要额外的电平转换器确保信号的正确传输。 13.56MHz非接触式IC卡接收模块设计涉及了RFID技术原理、非接触式IC卡系统架构、通信标准(ISO14443 TYPE B)以及接收电路设计等多个方面。理解这些知识点对于开发和应用RFID系统至关重要,尤其是在安全支付、物流跟踪、门禁控制等领域。
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