[发明专利]一种射频卡检测电路及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种射频卡检测电路及其检测方法，属于低功耗射频射频识 别应用领域。

背景技术

RFID(RadioFrequencyIdentification，无线射频识别，简称射频) 技术，被广泛应用于安防等各类身份识别产品。图6是现有技术的射频卡检 测电路的结构示意图。如图所示，在这类检测电路中，MCU(MicroControl Unit，简称主控单元)通过对射频专用芯片的寄存器的操作来完成读写射频卡 信息，然后完成对持卡人的身份识别。但是射频卡检测电路的功耗很大，在 射频完全打开时需要几百mW。同时这类射频专用芯片从复位状态到工作状态 需要较长时间的初始化过程，从断电状态到工作状态则需要更长时间。这导 致产品在功耗方面无法控制，产品电池的工作寿命也受到限制。

为了降低产品功耗，市场上目前已有的低功耗产品的设计大多是采用持 续休眠、间隔寻卡的操作方式。即，每个700ms～1200ms的间隔内通过射频 专用芯片打开环形天线，扫描是否有射频卡进入读卡区域内。在图6所示的 射频卡检测电路的工作模式下，常规低功耗产品，例如电子锁的功耗分为三 个部分：

1.待机功耗。即，产品处于休眠状态下的功耗，约33uW。

2.间隔扫描功耗。每间隔1s左右寻卡一次，主控单元从休眠状态下唤 醒，重新复位并初始化射频芯片，通过其扫描读卡区域是否有卡。这个过程 约需要5ms，功耗约为330uW～660uW。

3.工作功耗。即，在有卡情况下，判断持卡人身份并进行相关操作的功 耗，超过1600uW。但是此类情况要远远少于间隔扫描的频率。

上述情况表明，间隔扫描功耗在整个产品的功耗中占了很大比例，即使 是低功耗产品，在由射频专用芯片所启动的间隔扫描中，需要重新复位并初 始化射频专用芯片，仍然要损失大量功耗。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种低功耗的射频卡检测电路。

为解决上述技术问题，本发明提供一种射频卡检测电路，包括主控单元、 与门电路、射频专用芯片、天线驱动匹配电路、环形天线、以及整形滤波电 路，其中：所述主控单元的控制信号输出端口和GPIO_1端口分别与所述与门 电路的输入端相连，所述主控单元的GPIO_1端口向所述与门电路发送控制信 号，所述与门电路的输出端与所述天线驱动匹配电路相连，用于传递控制信 号到所述天线驱动匹配电路，所述天线驱动匹配电路和所述环形天线连接， 所述整形滤波电路接收所述环形天线的反馈信号并传递到所述主控单元的 ADC端口，所述主控单元的SPI端口和所述射频专用芯片的SPI端口相连，所 述主控单元根据ADC端口接收的信号来选择启动向所述射频专用芯片发送读 卡指令并接收读卡信息，所述射频专用芯片的发送端和接收端与所述环形天 线相连。

根据本发明的一个实施例，主控单元为一个芯片，所述芯片包括所述控 制信号输出端口、GPIO_1端口、ADC端口和SPI端口。

根据本发明的一个实施例，射频专用芯片型号是复旦微电子的FM1702SL， 或者NXP(恩智浦半导体，是一家半导体公司)的RC632。

根据本发明的一个实施例，主控单元包括主控芯片和射频信号源，所述 射频信号源的控制信号输出端口和主控芯片的GPIO_1端口分别与所述与门电 路的输入端相连，所述射频信号源的控制信号输出端口向所述与门电路发送 控制信号，所述主控芯片的GPIO_1端口向所述与门电路发送控制信号，所述 主控芯片通过GPIO_2端口向射频信号源的输入端发送控制信号，所述主控芯 片的ADC端口经所述整形滤波电路接收所述环形天线的反馈信号，所述主控 芯片的SPI端口和所述射频专用芯片的SPI端口相连，所述主控芯片根据ADC 端口接收的信号来选择启动向所述射频专用芯片发送读卡指令并接收读卡信 息。

本发明还提供了一种射频卡检测方法，所述检测方法包括如下步骤：

步骤一：主控单元被定时唤醒；

步骤二：打开卡检测射频，主控单元通过与门电路发送射频信号到天线驱动 匹配电路，天线驱动匹配电路驱动环形天线进行卡检测；