专利名称：用于电磁波防盗标签的去活、活化及检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及商品电子防盗系统的去活、活化及检测装置，特别是一种用于电磁波防盗标签的去活、活化及检测装置。
背景技术：
商品电子防盗(EAS)系统是一种设置在需要控制物品出入门口的射频识别(RFID)装置。这种技术的典型应用场合是商店、图书馆、数据中心等地方，当未被授权的人从这些地方非法取走物品时，EAS系统会发出警告。在应用EAS技术时，首先在物品上粘附EAS标签，当物品被正常购买或者合法移出时，在结算处通过一定的装置使EAS标签失活，物品就可以取走。物品经过装有EAS系统的门口时，EAS装置能自动检测标签的活动性，发现活动性标签EAS系统会发出警告。EAS技术的应用可以有效防止物品的被盗，不管是大件的商品，还是很小的物品。应用EAS技术，物品不用再锁在玻璃橱柜里，可以让顾客自由地观看、检查商品，这在自选日益流行的今天有着非常重要的现实意义。典型的EAS系统一般由三部分组成，附着在商品上的电子标签，电子传感器；电子标签灭活装置，以便授权商品能正常出入；监视器，在出口造成一定区域的监视空间。
商品电子防盗(EAS)系统的工作原理是发射器与接收器一般安装在零售店、图书馆的出入口，发射器发出信号，被接收器接收还原，在发射器和接收器之间形成一定的监视空间，当具有特殊特征的标签进入该区域时，会对发射器发出的信号产生某种干扰，这种干扰信号也会被接收器接收，再经过微处理器的分析判断，就会控制警报器的鸣响报警。根据发射器所发出的信号不同以及标签对信号干扰原理不同，EAS可以分成许多种类型，即无线电系统、电磁波系统、微波系统、分频系统、智慧型系统和声磁系统。
电磁波系统(Electromagnetic System)采用电磁波作为检测信号，报警原理是检测谐波的方式，电磁波系统在检测区产生一个强度相对较弱的交变磁场，电磁波(EM)防盗标签内部核心是一个非晶复合金属磁条，当标签进入电磁波系统(EM)的检测区时，交变磁场使得标签材料被周期性的反向磁化，磁条产生频率为安全装置基频的谐波，这些谐波被系统接收和处理就会报警。此系统应用环境多在图书馆、书店、酒店、超市等，其特点是标签细小，可贴附于金属面上或是放于图书内，并可以通过去活、活化反复使用。
非晶复合金属磁条的四周包有一个可轻度磁化的金属外壳，当活性标签位于单一极性强磁场中时，金属外壳被磁化，标签再进入弱交变磁场时不会再被反复磁化，不能产生谐波，因而也不能被系统检测到，电磁波(EM)防盗标签被去活。当被去活的标签位于强交变磁场中时，金属外壳被消磁，标签再进入弱交变磁场时能被反复磁化而产生谐波，从而能被系统检测到，电磁波(EM)防盗标签被活化。
目前市面上的标签去活和活化复合设备大多结构简单，不能有效解决内部电磁干扰问题，因而可靠性低；由于采用单一的按钮开关控制，状态的转换只能由手动完成，操作不灵活。这些设备的保护功能不完善，不能有效解决设备发热量大的问题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种操作方式灵活便捷、智能化、可靠性高的用于电磁波防盗标签的去活、活化及检测装置，该装置能使电磁波防盗标签去活、活化和对标签进行检测，并能用多种方式对装置的工作状态进行转换。
本实用新型用于电磁波防盗标签的去活、活化及检测装置包括控制盒和电源适配器，所述控制盒包括下壳和面壳，控制盒内安装充磁/消磁线圈、发射天线、接收天线和控制电路，发射天线和接收天线位于所述面壳内侧处，充磁/消磁线圈安装于所述下壳中部，所述控制盒上安装若干工作状态选择开关，该选择开关和接收天线连接于控制电路相应输入端，所述发射天线和充磁/消磁线圈连接于控制电路的相应输出端。
所述若干工作状态选择开关包括一个检测开关和一个去活/活化切换开关，该检测开关和去活/活化切换开关分别连接于控制电路中MCU的相应输入端，所述检测开关接通时，装置工作于检测状态，充磁/消磁线圈不工作，该检测开关截止时，装置工作于活化或去活状态，充磁/消磁线圈工作；所述切换开关用于控制充磁/消磁线圈工作于活化状态或去活状态。
本用于电磁波防盗标签的去活、活化及检测装置在控制盒上部两侧分别安装活化光控开关和去活光控开关，当去活/活化切换开关处于随机档时，通过所述活化光控开关和去活光控开关控制充磁/消磁线圈工作于活化状态或去活状态。
与现有技术相比，本装置采用MCU和多种开关方式控制，可靠性高。它既可以通过切换开关手动实现工作状态的转换，也可以由光控开关自动选择工作状态，多种开关控制方式，使得操作更具灵活性，更加方便快捷。
其控制盒内有多种功能电路板，分别实现不同的功能，由于电路的模块化设计，以及模块之间合理的结构搭配，使得该装置的发热大大降低，有效解决了散热问题。
设有保护功能，如果装置温度过高或者光控开关长时间处于过暗环境中，该装置将自动进入待机状态，有效解决了连续工作带来的过热问题，对设备加以保护。
图1是本实用新型典型实施例的结构示意图；图2为其内部结构示意图；图3是其电路原理框图；图4是其软件流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做具体说明。
如图1-3所示，本用于电磁波防盗标签的去活、活化及检测装置可以工作于三种不同的状态，即使电磁波防盗标签活化、使电磁波防盗标签去活、及对电磁波防盗标签进行检测。它包括控制盒和电源适配器，电源适配器可以选择不同的电压标准，即满足欧洲标准的230V和满足美国及日本标准的115V，所述控制盒包括下壳105和面壳102，面壳102上表面安装档板101，控制盒内安装充磁/消磁线圈107、发射天线、接收天线和控制电路，发射天线和接收天线通过天线架104安装于所述面壳102内侧处，充磁/消磁线圈107安装于所述下壳105中部，下壳105的侧面设置若干散热孔110，所述控制盒上安装若干工作状态选择开关(图中未标出)，该选择开关和接收天线连接于控制电路相应输入端，所述发射天线和充磁/消磁线圈107连接于控制电路的相应输出端。图2中109为隔热屏蔽板。控制盒的中央是该去活、活化及检测装置的最佳工作区，工作区是指电磁场的有效范围，标签要放于工作区内才能完成活化或去活，本装置要求标签距离消磁线圈小于5cm。
若干工作状态选择开关包括一个检测开关219，该检测开关219接通时，装置工作于检测状态，充磁/消磁线圈107不工作，该检测开关219截止时，装置工作于活化或去活状态，充磁/消磁线圈107工作；一个去活/活化切换开关220，该切换开关220用于控制充磁/消磁线圈107工作于活化状态或去活状态。
控制电路包括MCU 206、检测电路、活化/去活电路和报警电路207；所述检测电路包括由低通滤波器204、隔离放大器203、功率放大器202依次连接而成的信号发射通道，以及由高通滤波器209和比较器210组成的信号接收通道，信号发射通道输入端接MCU 206输出端，其输出端接发射天线201，信号接收通道输入端接接收天线208，其输出端接MCU 206输入端；所述活化/去活电路包括活化光控开关211、去活光控开关213和控制充磁/消磁线圈107工作的继电器216，活化光控开关211和去活光控开关213分别通过比较器212和214与MCU 206相应输入端连接。
活化光控开关211和去活光控开关213分别安装于控制盒上部两侧，所述去活/活化切换开关220为拨动开关，该拨动开关包括标签活化档、标签去活档和随机档，当拨动开关220处于随机档时，通过所述活化光控开关211和去活光控开关213控制充磁/消磁线圈107工作于活化状态或去活状态，具体控制原理是当标签沿面壳102上表面的档板101从装置的一侧经过活化光控开关211移向中央工作区时，活化光控开关211被触发，通过MCU控制充磁/消磁线圈107工作于充磁状态，当标签沿面壳102上表面的档板101从装置的另一侧经过去活光控开关213移向中央工作区时，去活光控开关213被触发，通过MCU控制充磁/消磁线圈107工作于消磁状态。光控开关触发启动活化功能(即充磁功能)或去活功能(即消磁功能)后，自动延时3s不进入待机状态，满足连续工作的需要。
活化光控开关211和去活光控开关213可以采用光敏三极管或光敏二极管。
本装置还包括POS机接口217，该接口通过光耦218与MCU 206连接。本装置通过其POS机接口217与外部POS机连接，当POS机(电子收银机)收款后，输出一脉冲信号通过POS机接口217控制本装置切换至标签去活状态，以便对商品上的标签进行去活。
所述MCU 206具有防误识别功能，当两个光敏管长时间持续光线过暗，或是有物体完全挡住充磁光敏口时，使活化光敏管211或去活光敏管213导通时间超过设定值时，MCU 206发出报警信号，同时控制装置进入待机状态。
所述控制电路布置在主PCB板106、电源PCB板108、灯PCB板(图中未标出)和蜂鸣器PCB板103上，分别实现不同的功能，由于电路的模块化设计及模块之间合理的结构搭配，使得该装置的发热大大降低，再加上在控制盒的下壳的侧面设置若干散热孔110，有效解决了散热问题。灯PCB板上安装多色发光LED，对该装置的不同状态区分显示，在发光LED上设置亚加力玻璃，使光线发散，增大了可视角度。
还包括过热保护电路，可采用常规的过热保护电路，使得装置温度过高时自动进入待机状态。
参照图3、4，本用于电磁波防盗标签的去活、活化及检测装置的工作过程如下1、当检测开关219处于ON的状态时，本装置处于标签检测状态，可对标签进行检测。由MCU 206产生的方波信号进入低通滤波器204滤波，得到正弦波，经过隔离放大器203和功率放大器202进行放大，通过发射天线201发射出去。当有标签进入检测区域后，信号作用到标签上，使标签产生N次谐波。接收天线208接收到标签谐波响应信号，通过高通滤波器209滤掉本身的信号和环境产生的噪声信号，对标签谐波响应的信号进行放大。然后将信号送入比较器210，通过比较器设定的一个电压门限送入MCU 206，通过MCU对电压的判断降低该设备的误报率，经过比较器后的信号被处理成脉冲形式，标签信号越强，一定时间内的脉冲个数越多，MCU通过一段时间内记录脉冲的个数决定是否报警。
2、当检测开关219处于OFF的状态时，可对标签进行活化或去活(即充磁或消磁)。对标签活化还是去活由工作台面上的一对光敏二极管(活化光敏管211或去活光敏管213)控制选择，具体方法是将去活/活化切换开关220切换至随机档，当有物体完全挡住活化光敏管211时，该光敏二极管的电阻变大，在和光敏二极管相串接的电阻上取得的电压降低，当这个电压低于比较器212另一输入端的基准电压时，比较器212输出的电平状态变化，MCU监测到这个电平的变化，发出标签活化信号，接通充磁/消磁线圈107，并使线圈107中通过双向电流，从而产生极性交变的强磁场使标签活化，完成这一过程后，信号持续3s，MCU控制继电器216断开，充磁/消磁线圈107断电，回到主程序，进入待机状态，直到下一次触发的产生。
同样，当有物体完全挡住去活光敏管213时，另一个比较器214输出电平状态变化，MCU控制接通充磁/消磁线圈107，并使线圈107中通过单向电流，产生单一极性的强磁场，对标签进行去活。完成这一过程后，信号持续3s，MCU控制继电器216断开，充磁/消磁线圈107断电，回到主程序，进入待机状态，直到下一次触发的产生。
也可以通过去活/活化切换开关220来选择去活还是活化，将切换开关220切换至标签活化档时，本装置处于标签活化状态，充磁/消磁线圈107产生极性交变的强磁场，可对标签进行活化，将切换开关220切换至标签去活档时，本装置处于标签去活状态，充磁/消磁线圈107产生单一极性的强磁场，可对标签进行去活。
在标签活化或去活的过程中，有两种情况需要MCU进行智能化判断a、在一个标签活化或去活过程中，有物体连续不断的触发同一个光敏口(挡住和放开光敏口的动作交替不断发生)，MCU判断该装置处于快速活化或去活状态，并控制相应继电器一直接通线圈连续工作，磁场持续有效，直至活化或去活过程中没有触发为止，才会进入待机状态。b、如果有物体一直挡住光敏口不放开或背景光线相当暗时，此时MCU判断该装置处于错误的使用状态，由蜂鸣器发声报警，然后进入待机状态，直至挡住光敏口的物体移开或背景光线增大到一定的强度才会正常工作。
权利要求1.用于电磁波防盗标签的去活、活化及检测装置，包括控制盒和电源适配器，其特征在于所述控制盒包括下壳和面壳，控制盒内安装充磁/消磁线圈、发射天线、接收天线和控制电路，发射天线和接收天线位于所述面壳内侧处，充磁/消磁线圈安装于所述下壳中部，所述控制盒上安装若干工作状态选择开关，该选择开关和接收天线连接于控制电路相应输入端，所述发射天线和充磁/消磁线圈连接于控制电路的相应输出端。
2.根据权利要求1所述的用于电磁波防盗标签的去活、活化及检测装置，其特征在于所述若干工作状态选择开关包括一个检测开关和一个去活/活化切换开关，该检测开关和去活/活化切换开关分别连接于控制电路中MCU的相应输入端。
3.根据权利要求2所述的用于电磁波防盗标签的去活、活化及检测装置，其特征在于所述控制电路包括MCU、检测电路、活化/去活电路和报警电路；所述检测电路包括由低通滤波器、隔离放大器、功率放大器依次连接而成的信号发射通道，以及由高通滤波器和比较器组成的信号接收通道，信号发射通道输入端接MCU输出端，其输出端接发射天线，信号接收通道输入端接接收天线，其输出端接MCU输入端；所述活化/去活电路包括活化光控开关、去活光控开关和控制充磁/消磁线圈工作的继电器，活化光控开关和去活光控开关分别通过比较器与MCU输入端连接。
4.根据权利要求3所述的用于电磁波防盗标签的去活、活化及检测装置，其特征在于所述活化光控开关和去活光控开关分别安装于控制盒上部两侧，所述去活/活化切换开关为拨动开关，该拨动开关包括标签活化档、标签去活档和随机档，当拨动开关处于随机档时，通过所述活化光控开关和去活光控开关控制充磁/消磁线圈工作于活化状态或去活状态。
5.根据权利要求3所述的用于电磁波防盗标签的去活、活化及检测装置，其特征在于所述活化光控开关和去活光控开关为光敏三极管或光敏二极管。
6.根据权利要求3所述的用于电磁波防盗标签的去活、活化及检测装置，其特征在于还包括POS机接口，该接口与MCU连接。
7.根据权利要求1所述的用于电磁波防盗标签的去活、活化及检测装置，其特征在于所述控制电路布置在主PCB板、电源PCB板、灯PCB板和蜂鸣器PCB板上。
8.根据权利要求1所述的用于电磁波防盗标签的去活、活化及检测装置，其特征在于还包括过热保护电路。
9.根据权利要求1所述的用于电磁波防盗标签的去活、活化及检测装置，其特征在于所述控制盒的下壳的侧面设置若干散热孔。
专利摘要一种用于电磁波防盗标签的去活、活化及检测装置包括控制盒和电源适配器，控制盒包括下壳和面壳，控制盒内安装充磁/消磁线圈、发射天线、接收天线和控制电路，发射天线和接收天线位于所述面壳内侧处，充磁/消磁线圈安装于所述下壳中部，控制盒上安装若干工作状态选择开关，该选择开关和接收天线连接于控制电路相应输入端，发射天线和充磁/消磁线圈连接于控制电路的相应输出端。本装置采用MCU和多种开关方式控制，可靠性高。它既可以通过切换开关手动实现工作状态的转换，也可以由光控开关自动选择工作状态，多种开关控制方式，使得操作更具灵活性，更加方便快捷。电路采用模块化设计，并设置保护功能，可防止过热问题。
文档编号H01F13/00GK2862213SQ20052006713
公开日2007年1月24日 申请日期2005年11月4日 优先权日2005年11月4日
发明者严甫, 陈小乐, 赵兵, 陆如德 申请人:深圳蓉华电子有限公司