一种用于智能门禁管理的无线射频发卡器及其工作方法技术

本发明专利技术涉及一种用于智能门禁管理的无线射频发卡器及其工作方法。该无线射频发卡器包括主控板、交流电源输入端口、通讯接口和交流／直流变换模块；主控板，用于解调门禁卡信号，将解调后的门禁卡信号转换为门禁卡信息，通过通讯接口将门禁卡信息上传到上位机上，并指示无线射频发卡器当前的状态；交流／直流变换模块，用于将交流电变换为主控板所需的直流电。主控板分别与灯板、天线板、通讯接口和交流／直流变换模块连接；交流输入端口与交流／直流变换模块连接。本发明专利技术解决了射频标签发卡时效率不高容易出错的问题，满足了智能门禁管理系统中心发卡的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及射频识别(RFID)
，尤其涉及一种用于智能门禁管理 的无线射频发卡器及其工作方法。
技术介绍
RFID是Radio Frequency Identification的縮写，意思是无线射频识别，它是 自动识别领域的一种新技术。它通过射频通讯信号自动识别目标对象并获取相 关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。射频识别技术具有 识别高速运动物体并可同时识别多个标签。射频识别技术具有能同时识别多个 物体、可读写、识别速度快、实用寿命长、适应环境性好等特点。在智能门禁管理系统中，每个人员配置一张的可读写的915MHz的门禁卡， 即标签。此门禁卡具有全球唯一可识别的ID号，并且可写入对应人员的基本信 息。为了将人员信息写入门禁卡，并且读出门禁卡的ID号，需要专用的915MHz 的RFID读写器来完成此功能。无线射频发卡器就是用于门禁卡的信息录入，它通过无线射频技术可以读 出门禁卡的ID号，然后将卡号上传到上位机，通过上位机软件再将门禁卡编号 录入，从而将门禁卡物理卡号和编号对应起来， 一起存入数据库，从而完成系 统中心发卡功能。现有的无线射频发卡器存在效率不高并且容易出错的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是提供一种用于智能门禁管理系统的无线射频发卡 器，提高发卡器的效率并保证发卡器的强壮性。本专利技术提供的无线射频发卡器，包括主控板、交流电源输入端口、通讯接 口和交流/直流变换模块；主控板，用于解调门禁卡信号，将解调后的门禁卡信号转换为门禁卡信息， 通过通讯接口将门禁卡信息上传到上位机上，并指示无线射频发卡器当前的状 态；交流/直流变换模块，用于将交流电变换为主控板所需的直流电。 主控板分别与灯板、天线板、通讯接口和交流/直流变换模块连接；交流输入端口与交流/直流变换模块连接。 还包括、灯板和天线板； 灯板，用于安置状态指示灯； 天线板，用于安置介质天线。还包括电源开关；电源开关分别与交流输入端口和交流/直流变换模块连接。 主控板包括单片机、通讯模块、时钟源、带通滤波器、前置放大器、衰 减器、功放模块、功放控制电路、介质天线、合路器和指示灯；单片机分别与通讯芯片、时钟源、功放控制电路、合路器和指示灯连接； 时钟源还与带通滤波器连接；带通滤波器、前置放大器、衰减器和功放模块顺次连接； 功放模块还分别与功放控制模块和介质天线连接； 介质天线还与2点检波电路连接； 2点检波电路连接还与合路器连接；合路器，用于将2点检波非线性差分放大后的信号合成1路串行的门禁卡 信号；单片机，用于捕获所述1路串行的门禁卡信号并进行解码，转换为门禁卡 信息。单片机采用ICP捕获的方式捕获所述1路串行信号。还包括电源模块，用于将交流/直流变换模块输出的5V直流电源转换为3.3V 直流电压。本专利技术提供了无线射频发卡器的工作方法，包括 步骤l，初始化通讯接口和主控板； 步骤2，主控板捕捉门禁卡信号；步骤3，主控板解调门禁卡信号并将解调后的门禁卡信号转换为门禁卡信息；步骤4，主控板将门禁卡信息通过通讯接口发送至上位机。 步骤2中，主控板通过ICP捕获的方式捕获门禁卡信号。 本专利技术提供了智能门禁管理系统，包括上位机和无线射频发卡器；上位机中安装有发卡软件以及参数配置文件，配置文件用于配置上位机和无线射频发卡器进行通讯所需的参数。本专利技术提供了智能门禁管理系统的工作方法，包括-步骤101，上位机配置该上位机和无线射频发卡器进行通讯所需的参数；步骤102，上位机启动发卡软件，接收无线射频发卡器发送的门禁卡信息并保存。本专利技术提供的用于智能门禁管理系统的无线射频发卡器，同现有的技术相 比，通过严谨的通讯机制和管理步骤，解决了射频标签发卡时效率不高容易出 错的问题，满足了智能门禁管理系统中心发卡的需求，并保证了发卡器的强壮 性。附图说明图1是本专利技术提供的发卡器盒盖示意图2是本专利技术提供的发卡器底盖示意图3是本专利技术提供的发卡器电路结构示意图4是本专利技术提供的主控板电路结构示意图5是本专利技术提供的发卡流程示意图6是本专利技术提供的串行数据流示意图7是本专利技术提供的配置参数示意图8a-图8f是本专利技术提供的发卡软件显示结果示意图。具体实施例方式本专利技术提供的智能门禁管理系统包括电源模块，将交流220伏转换为需 要的直流电；射频电路，用于解调门禁卡信号；解码电路，将解调后的串行信 号转换为门禁卡信息；通讯电路，将门禁卡信息上传到上位机上；状态指示电 路，表现发卡器当前的状态。发卡器的正面靠下方的位置有一个无线读写区域， 在上方有两个状态指示灯。具体来讲，本专利技术提供的无线射频发卡器在目前外壳的基础上进行改进， 整套设计可分为主控板，天线板，灯板和外部接口等4个部分。盒盖与盒底 的结构分别图l和图2所示，盒盖上有天线板和灯板，盒底上有AC/DC转换模 块，交流输入端口21，通讯端口22，以及电源开关23。本专利技术提供的无线射频发卡器电路结构如图3所示，包括主控板、灯板、 天线板、交流输入端口、通讯端口、电源开关、AC/DC转换模块；主控板，用于解调门禁卡信号，将解调后的门禁卡信号转换为门禁卡信息， 通过通讯接口将门禁卡信息上传到上位机上，并指示无线射频发卡器当前的状 态；交流/直流变换模块，用于将交流电变换为主控板所需的直流电。 主控板分别与灯板、天线板、通讯接口和交流/直流变换模块连接； 交流输入端口与交流/直流变换模块连接； 灯板，用于安置状态指示灯；天线板，用于安置介质天线。主控板为整个设计的主体部分，如图4所示。采用收发共用1个信道和介 质天线，采用2点检波非线性差分放大后，合成1路串行信号，由单片机釆用 ICP捕获的方式，运用计算串行信号2个上升沿间隔时间为主要依据算法，进行 读卡解码。其按功能划分，可分为以下4部分主控单片机部分，射频电路部分，电源部分和状态指示部分。主控单片机采用Microchip公司的16位单品机PIC24HJ32GP204。 射频电路部分主要包括时钟源，带通滤波器，前置放大器，衰减器和功放，及解调电路。时钟源采用PLL400-915(A)，带通滤波器采用DF915S25A，前置放大器釆用MGA-52543，衰减器采用At-113，功放模块釆用RF5110G，解调电路采用MAT04。单片机分别与通讯芯片、时钟源、功放控制电路、合路器和指示灯连接； 时钟源还与带通滤波器连接；带通滤波器、前置放大器、衰减器和功放模块顺 次连接；功放模块还分别与功放控制模块和介质天线连接；介质天线还与2点 检波电路连接；2点检波电路连接还与合路器连接；合路器，用于将2点检波非 线性差分放大后的信号合成1路串行的门禁卡信号；单片机，用于捕获所述1 路串行的门禁卡信号并进行解码，转换为门禁卡信息。本专利技术提供的发卡流程如图5所示，首先，初始化串口、定时器和ICP(i叩ut capture,输入捕捉单片机的引脚ICx均为ICP的引脚，该引脚接入信号后， 若设定上升沿触发ICP中断，则信号中出现一个上升沿脉冲产生一个ICP中断， 这样通过相邻的2个上升沿的时间差就可以算出对应的脉冲的参数值)中断， 通过定时器中断控制功放的开关，功放开100ms，再关100ms，再开100ms，依 次循环(另一种控制方式为通过PWM控制端口以寄存器的方式控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于智能门禁管理的无线射频发卡器，其特征在于，包括主控板、交流电源输入端口、通讯接口和交流／直流变换模块；　主控板，用于解调门禁卡信号，将解调后的门禁卡信号转换为门禁卡信息，通过通讯接口将门禁卡信息上传到上位机上，并指示无线射频发 卡器当前的状态；　交流／直流变换模块，用于将交流电变换为主控板所需的直流电。　主控板分别与灯板、天线板、通讯接口和交流／直流变换模块连接；　交流输入端口与交流／直流变换模块连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王志光，王德刚，刘雨顺，杨晓峰，
申请(专利权)人：北京华海隆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]