RFID低頻讀寫器主要工作在 125 kHz, 可以用于門禁考勤、汽車防盜和動(dòng)物識(shí)別等方面。下面以U2270B 芯片為例, 介紹低頻讀寫器的構(gòu)成和主要應(yīng)用。
RFID低頻讀寫器U2270B芯片
1. U2270B芯片功能
    U2270B芯片是ATMEL公司生產(chǎn)的基站芯片, 該基站可以對(duì)一個(gè)IC卡進(jìn)行非接觸式的讀寫操作。U2270B 基站的射頻頻率工作在100 kHz~150 kHz的范圍內(nèi), 在頻率為25kHz的標(biāo)準(zhǔn)情況下, 數(shù)據(jù)傳輸速率可以達(dá)到5000 Baud。基站的工作電源可以是汽車電瓶或其他的5 V 標(biāo)準(zhǔn)電源。U2270B具有可微調(diào)功能, 與多種微控制器有很好的兼容接口, 在低功耗模式下能量消耗低, 并可以為IC卡提供電源輸出。

(1)RFID低頻讀寫器天線模塊。
    天線部分只涉及電容、電阻和線圈。從U2270B的COIL1和COIL2 端口出來, 經(jīng)過電容、電阻和線圈, 可以組成一個(gè)LC 串聯(lián)諧振選頻回路。當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入感應(yīng)場(chǎng)的范圍內(nèi), 電子標(biāo)簽內(nèi)部的電路就會(huì)在諧振脈沖的基礎(chǔ)上進(jìn)行非常微弱的調(diào)幅調(diào)制, 從而將電子標(biāo)簽的信息傳遞回U2270B的天線, 再由U2270B 來讀取。
(2)RFID低頻讀寫器電源模塊。
    U2270B的Vs(電源)為內(nèi)部電路提供電源, VEXT為天線和外部電路提供電壓。對(duì)于U2270B基站電源有3種設(shè)計(jì)模式:第一種是單電壓供電, 即DVs、VExT、Vs、VaArT使用一個(gè)5?時(shí)電源; 第二種是雙電壓供電, 即Vs使用5V電壓, DVsVEXT. VaAr使用7V~8V電壓; 第3種是電池電壓供電, VExT和Vs由內(nèi)部電池供給, DV和Var使用7V~16V的外部電壓, 對(duì)于這種供電方式, U2270B的低功耗模式是可供選擇的。

(3)RFID低頻讀寫器數(shù)據(jù)輸入與輸出模塊。
    數(shù)據(jù)輸人指的是U2270B 從天線回路讀回的數(shù)據(jù)?；緩碾娮訕?biāo)簽讀人的是經(jīng)過載波調(diào)制后的信號(hào), 它通過電容耦合輸入到 Input 端。經(jīng)過低通濾波器、放大器及施密特觸發(fā)器等幾個(gè)環(huán)予后, 在Output 端輸出解調(diào)后的信號(hào)。需要注意的是, Output 端輸出的信號(hào)只是經(jīng)過了解調(diào), 開改有解碼。解碼任務(wù)要通過微控制器編程來完成。
2. 2 基于U2270B芯片的RFID低頻讀寫器
       由 U2270B 構(gòu)成的讀寫器模塊, 關(guān)鍵部分是天線、射頻讀寫基站芯片 U2270B 和微處理器 (MCU)。由U2270B構(gòu)成的讀寫器模塊如圖8. 6所示。由U2270B構(gòu)成的讀寫器, 主要模塊如下。
(1)RFID低頻讀寫器天線。
    天線一般由銅制漆包線繞制, 直徑3cm、線圈100圈即可, 電感值為1. 35mH。
(2)RFID低頻讀寫器芯片 U2270B。
    工作時(shí), 基站芯片 U2270B 通過天線以約125kHz的射頻場(chǎng)(RF-Field)為RFID電子標(biāo)簽提 供能量(電源), 同時(shí)接收來自 RFID電子標(biāo)簽的信息, 并以曼徹斯特(Manchester)編碼輸出。U2270B 芯片由發(fā)送部分和接收部分構(gòu)成, 其中包含振蕩器(OSC)和近場(chǎng)讀取信道(NF Read Channel)。
(3)RFID低頻讀寫器微控制器。
    微控制器(MCU)向U2270B 芯片發(fā)出載波使能(Carrier Enable)指令, 并通過U2270B芯片接收電子標(biāo)簽的輸出數(shù)據(jù)(Data Output)。微控制器(MCU)可以采用多種型號(hào), 如單片機(jī)AT89C2051 和單片機(jī) AT89S51等