125K非接触ID卡读卡器设计完整版

125K非接触IC卡读卡头

125K读卡头的工作电压为12V/5v，电流为30——40MA 读卡距离最远15CM 。

如要低功耗最有效是读卡头工作时供电，不工作时断电。读卡距离与卡和天线有关，

可以读各种125K曼彻斯特编码的只读ID卡(4001,EM4100等等)和含E2PROM的RF卡。如E5550。

读卡头(OUT)输出信号为原卡的曼彻斯特码，（用示波器接读卡头输出可以观测ID卡的输出波形）它和其它公司的125K读卡头（输出信号为原卡的曼彻斯特码）是兼容的，可以相互替换，不用修改程序。读卡头也可以读可擦写的125k非接触IC卡，如当读E5550时，卡的用来控制是否启动AOR位应置0，（当置1时IC卡不主动发射数据，需读卡头先发送口令。我的读卡头是只读，不能发数据，当AOR位置1时不能读IC卡的数据）。

天线的设计：天线电感值=345Uh

线径φ0.29mm

圆形(内径)：直径6CM 58圈

直径8CM 40圈

直径3CM 83圈

直径2CM 115圈

长方形：9.5*7 CM 38圈

4.7*6.3 CM 50圈

非接触式IC卡简介:

非接触式智能卡以其高度安全保密性，通信高速性，使用方便性，成本日渐低廉等而受到广泛使用，给我们的生活质量带来了很大的提高。

非接触式IC卡简介又称射频卡，成功地解决了无源（卡中无电源）和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破。主要用于智能门禁控制器，智能门锁，考勤机, 自动收费系统等.

射频卡与接触式IC卡,TM卡相比有以下优点：

1 可靠性高，无机械接触，从而避免了各种故障；

2 操作方便，快捷，使用时没有方向性，个方向操作；

3 安全和保密性能好，采用双向验证机制。读写器验证IC卡的合法性，同时IC卡验证读写器的合法性。每张卡均有唯一的序列号。制造厂家在产品出长前已将此序列号固化，不可再更改，因此可以说世界上没有两张相同的非接触IC卡；

只读ID卡的资料

非接触ID卡主要有台湾4001卡和瑞士H4001卡,EM4100。它们都采用125kHz的典型工作频率，有64位激光可编程ROM，调制方式为曼彻斯特码（Manchester）调制，位数据传送周期为512μs，其64位数据结构如图1所示。

连续9位“1”作为头数据，是读取数据时的同步标识；D00～D93位是用户定义数据位；P0～P9是行奇校验位，PC0～PC3是列奇校验位，最后位“0”是结束标志。非接触ID卡的这种数据结构非常有利于判断读出数据的正确性。

根据曼彻斯特码的编码原则非接触ID卡采用上升沿对应着位数据“0”，下降沿对应着位数据“1”，微控制器通过检测125k非接触IC卡读卡器输出数据位的跳变来实现对曼彻斯特码的译码。数据读以后，根据前面所提到的非接触ID卡的数据结构，通过比较奇校验算法与读出数据中的奇校验位来验证出数据的正确性。在工作状态下，只要125K读卡头电路不断电，非接触ID 卡在读卡区内，非接触ID卡将循环发送64位数据,而125K读卡头的OUT脚也循环发送64位数据。

曼码调制的数据表达方式由图可知，位数据的传送周期（1P）规定了每传送1位数据的时间是固定的，

E5550系列它由RF/n决定其物理实质是微控制器通过基站与应答器中的存储器（EEPROM）进行数

据的读写操作。而ID4001载波频率fOSC＝125kHz，位数据传送率RF/64是固定的，则每传送一位

的时间（周期）为振荡

周期的64分频，故位传送周期为：

1P=1/(125kHz×64)=512μs

根据我们得到的器件，采用曼码调制的数据，位数据"1"对应着电平下跳，位数据"0"对应着电平上跳在一串传送的数据序列中，两个相邻的位数据传送跳变时间间隔应为1P。若相邻的位数据极性相同，则在该两次位数据传送的电平跳变之间，有一次非数据传送的、预备性的（电平）"空跳"。电平上跳、电平下跳和两个相邻的同极性位数据之间的预备性空跳是确定位数据传送特征的判据。

0 引言

无线射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)是利用感应、电磁场或电磁波为传输

手段，完成非接触式双向通信、获取相关数据的一种自动识别技术。该技术完成识别工作

时无须人工干预，易于实现自动化且不易损坏，可识别高速运动物体并可同时识别多个射

频卡，操作快捷方便，已经得到了广泛的应用。

目前存在的一些读卡器，都需要读卡芯片作为基站，成本较高。本文介绍了一种采用分立

元件构成的125 kHz RFID阅读器，电路结构简单，成本极低，用于读取EM4100型ID卡。

1 RFID系统的分类

RFID系统的分类方法有很多，在通常应用中都是根据频率来分，根据不同的工作频率，可将其分为以下四种：

(1)低频(120～135 kHz)。该频段具有很强的场穿透性，使用不受限制，性能不受环境影响，价格低廉，最大识别距离一般小于60 cm，主要应用于门禁、“一卡通”消费管理、车辆管理等系统；

(2)高频(10～15 MHz)。该频段与低频相比，具有防冲撞、能同时识别多个标签的优点，但其性能受环境影响，识别距离一般小于100 cm，主要应用于图书管理、物流等系统；(3)超高频(850～960 MHz)。该频段较高频相比，具有可实现长距离识别的的优点，最大识别距离可达10 m，但其性能受环境影响较大，价格也较贵，主要应用于铁路车辆识别、集装箱识别等系统；

(4)微波(2．45～5．8 GHz)。该频段可实现远距离识别，识别距离可达100 m，但其价格也最贵，主要应用于智能交通系统中。

2 RFID系统的组成

射频识别系统一般由阅读器、电子标签、天线三部分组成。

(1)阅读器：读取或读／写电子标签信息的设备，主要任务是控制射频模块向标签发射读取信号，并接收标签的应答，对标签的标识信息进行解码，将标识信息连带标签上其他相关信息传输到主机以供处理。一台典型的阅读器包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以及与应答器连接的耦合元件。此外，许多阅读器还有附加的接口(RS 232，RS 485等)，以便将所获得的数据传输给另外的系统(如个人计算机)，其系统结构框图如图1所示。