一种有源RFID读卡器的制作方法

本实用新型涉及射频传输技术领域，特别是涉及一种有源RFID读卡器。

背景技术：

在学校中使用的RFID读卡器，可用于记录学生的出勤情况，为实现学校、家庭和老师之间快捷、实时沟通而研发的先进教育网络互动平台，是集计算机技术、互联网技术、无线通讯技术和考勤信息化技术于一体的现代信息化管理系统。利用这一平台，家、校双方能够及时方便地传递信息，有效解决家校之间沟通难的矛盾与问题，使学生在成长过程中得到随时随地的关爱服务，给学校、班主任老师提供方便、快捷、高效率的沟通渠道，充分实现了社会、学校、家庭和谐共育的教育格局。

但是现在的有源RFID读卡器都是通过固定设置微型电池提供电能，电量较小，一旦电池无法提供足够的电能时，必须整体更换有源RFID读卡器，成本较高、更换时间长，不利于对学生的管理。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种有源RFID读卡器，能够更换储能电源。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种有源RFID读卡器，所述有源RFID读卡器包括壳体、设置在所述壳体内的CPU控制器、射频IC芯片、信号衰减电路、耦合电路、天线、电源卡槽及储能电源；其中，

所述CPU控制器、射频IC芯片、信号衰减电路、耦合电路及天线依次连接，所述CPU控制器还与所述耦合电路连接；

所述电源卡槽内放置所述储能电源，所述电源卡槽内的储能电源分别连接所述CPU控制器、射频IC芯片、信号衰减电路、耦合电路；

所述壳体上对应所述电源卡槽位置处设置有开口及与所述开口匹配的翻盖。

可选的，所述有源RFID读卡器还包括：

开关，与所述CPU控制器连接，设置在所述储能电源与射频IC芯片之间的供电电路中，和/或设置在所述储能电源与所述信号衰减电路之间的供电电路中。

可选的，所述有源RFID读卡器还包括：

滤波电容，设置在所述储能电源的输出端，用于将所述储能电源输出的电能进行滤波后，分别输送至所述CPU控制器、射频IC芯片、信号衰减电路及耦合电路中。

可选的，所述有源RFID读卡器还包括：

计时电路，分别与所述CPU控制器及储能电源连接。

可选的，所述有源RFID读卡器还包括：

放大电路，设置在所述CPU控制器与所述射频IC芯片之间。

可选的，所述信号衰减电路包括：串联电感、第一并联谐振电路、第二并联谐振电路、第一三极管及第二三极管；其中，

所述串联电感的第一端分别连接所述射频IC芯片、第一并联谐振电路的一端及第一三极管的集电极，所述串联电感的第二端分别连接所述耦合电路、第二并联谐振电路的一端及第二三极管的集电极；所述第一三极管的基极与所述第二三极管的基极分别与所述储能电源连接；所述第一三极管的发射极、第二三极管的发射极、第一并联谐振电路的另一端及第二并联谐振电路的另一端分别接地。

可选的，所述第一三极管和/或第二三极管为MOS管。

可选的，所述第一并联谐振电路包括第一电感和第一电容，所述第一电感与所述第一电容并联设置；

所述第二并联谐振电路包括第二电感和第二电容，所述第二电感与所述第二电容并联设置。

可选的，所述储能电源为锂电池。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：

本实用新型有源RFID读卡器通过在壳体上设置开口、与开口匹配的翻盖，以及在壳体内部的电源卡槽，可得在储能电源供电不足时，通过开口和翻盖即可更换固定在电源卡槽上的储能电源；同时由于电源卡槽的设置，在更换后便可实现储能电源与其他部件的连接。从而不必整体更换有源RFID读卡器，可降低成本及更换周期，操作简单。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型有源RFID读卡器的模块结构示意图；

图2为本实用新型有源RFID读卡器的主视图；

图3为信号衰减电路的电路结构图。

符号说明：

壳体—1，CPU控制器—2，射频IC芯片—3，信号衰减电路—4，耦合电路—5，天线—6、电源卡槽—7，储能电源—8，滤波电容—9，开关—10，开口—11，计时电路—12。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种有源RFID读卡器，通过在壳体上设置开口、与开口匹配的翻盖，以及在壳体内部的电源卡槽，可得在储能电源供电不足时，通过开口和翻盖即可更换固定在电源卡槽上的储能电源；同时由于电源卡槽的设置，在更换后便可实现储能电源与其他部件的连接。从而不必整体更换有源RFID读卡器，可降低成本及更换周期，操作简单。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，本实用新型有源RFID读卡器包括壳体1、CPU控制2、射频IC芯片3、信号衰减电路4、耦合电路5、天线6、电源卡槽7及储能电源8。

其中，所述CPU控制2、射频IC芯片3、信号衰减电路4、耦合电路5、天线6、电源卡槽7及储能电源8均嵌入在所述壳体1内。所述电源卡槽7内放置所述储能电源8，所述电源卡槽7内的储能电源8分别连接所述CPU控制器2、射频IC芯片3、信号衰减电路4、耦合电路5，为其提供工作电压。所述CPU控制器2、射频IC芯片3、信号衰减电路4、耦合电路5及天线6依次连接，所述CPU控制器2还与所述耦合电路5连接。

进一步地，所述壳体1上对应所述电源卡槽7位置处设置有开口11(如图2所示)及与所述开口11匹配的翻盖(图中为示出)。在储能电源8出现问题时，可通过开口11及翻盖，更换所述电源卡槽7上的储能电源8。在本实施例中，所述储能电源为锂电池。

优选的，本实用新型有源RFID读卡器还包括滤波电容9，所述滤波电容9设置在所述储能电源8的输出端，用于将所述储能电源8输出的电能进行滤波后，分别输送至所述CPU控制器2、射频IC芯片3、信号衰减电路4及耦合电路5中。

为避免有源RFID读卡器中各部件均持续工作，造成能源的浪费，本实用新型有源RFID读卡器还包括开关10，所述开关10与所述CPU控制器2连接，设置在所述储能电源8与射频IC芯片3之间的供电电路中，和/或设置在所述储能电源8与所述信号衰减电路4之间的供电电路中。在本实施例中，所述开关10分别连接所述射频IC芯片3和所述信号衰减电路4及所述滤波电容9，通过一个开关10，即可控制滤波电容到所述射频IC芯片3的供电线路的通断以及控制滤波电容到所述信号衰减电路4的供电线路的通断。

具体的：在RFID电子标签进入到本实用新型有源RFID读卡器的读取范围内时，所述耦合电路5与RFID电子标签中的耦合电路耦合连接(所述读取范围为所述耦合电路5与所述RFID电子标签中的耦合电路连接形成的耦合区域)，则所述耦合电路5向所述CPU控制器2发送第一激活信号，使得所述单片机2控制所述开关10闭合，进而使得所述储能电源8向所述射频IC芯片3及所述信号衰减电路4的供电线路导通，为所述射频IC芯片3及所述信号衰减电路4提供工作电压；向所述信号衰减电路4发送第二激活信号以使所述信号衰减电路4工作，从而使得所述信号衰减电路4在所述储能电源8提供的工作电压下进行衰减处理后发送至所述射频IC芯片3。

在RFID电子标签脱离读卡器的读取范围内后，所述耦合电路5向所述CPU控制器2发送第一休眠号，使得所述CPU控制器2控制所述开关10断开，进而使得所述储能电源8分别向所述射频IC芯片3及所述信号衰减电路4的供电线路成断路，强制所述射频IC芯片3和信号衰减电路4休眠；或者想所述信号衰减电路4发送第二休眠信号，以使所述射频IC芯片3和信号衰减电路4进入休眠状态，从而降低能源的消耗。同时由于射频IC芯片3及信号衰减电路4间歇工作，可延长设备的使用寿命。

优选方案，本实用新型有源RFID读卡器还包括计时电路12，所述计时电路12分别与所述CPU控制器2及储能电源8连接，通过所述计时电路12，记录所述CPU控制器2中接收所述射频IC芯片3发送的射频信息。在本实施例中，所述计时电路12为RTC实时时钟单元，CPU控制器2把读取到的标签数据存储到CPU控制器内部数据缓存中，并一起存储标签读取到的RTC时间。

具体的，CPU控制器把读取到的标签数据通过现有的哈希算法加对比的方式存储到CPU控制器内部数据缓存中，并一起存储标签读取到的RTC时间。哈希算法加对比的方式是：CPU控制器在读取到标签号码数据时，首先对比通过哈希算法计算出标签在CPU控制器缓存中二维数组的行下标值，然后在此二维数组行下标值下对比所有列下存储的标签号码数据。

此外，在本实施例中，CPU控制器2通过RS485接口、CAN接口、wiegand接口和RJ45接口与PC机或其他设备通信，来传输带读取时间的标签数据。

为了获取准确的射频信息，本实用新型有源RFID读卡器还包括放大电路(图中未示出)，所述放大电路设置在所述CPU控制器2与所述射频IC芯片3之间，用于将从所述射频IC芯片输出的已调频好的射频信号进行放大处理。

在本实施例中，所述天线6为2.45G微波天线，信号衰减电路4根据提前设定的衰减值将2.45G微波天线接收到的微波信号做衰减处理。具体的，所述信号衰减电路4包括串联电感L、第一并联谐振电路、第二并联谐振电路、第一三极管及第二三极管。

如图3所示，所述串联电感的第一端分别连接所述射频IC芯片3、第一并联谐振电路的一端及第一三极管的集电极，所述串联电感的第二端分别连接所述耦合电路5、第二并联谐振电路的一端及第二三极管的集电极；所述第一三极管的基极与所述第二三极管的基极分别与所述储能电源8连接；所述第一三极管的发射极、第二三极管的发射极、第一并联谐振电路的另一端及第二并联谐振电路的另一端分别接地。

其中，所述第一三极管为MOS1，第二三极管为MOS2。所述第一并联谐振电路包括第一电感L1和第一电容C1，所述第一电感L1与所述第一电容C2并联设置；所述第二并联谐振电路包括第二电感L2和第二电容C2，所述第二电感L2与所述第二电容C2并联设置。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。