RFID無線射頻識別技術在學生考勤系統中的應用

隨著電子信息技術的發展，智能卡(IC卡)在生活中隨處可見。而射頻識別卡(簡稱射頻卡、RFID卡)正逐漸取代傳統的接觸式IC卡，成為智能卡領域的新潮流。RFID卡由于成功結合了射頻識別技術和IC卡技術，解決了無源(卡內無電池)和免接觸的難題，因此，具有磁卡和接觸式IC卡不可比擬的優點。RFID卡由IC芯片、感應天線組成，完全密封在一個標準PVC卡片中，無外露部分。學生考勤系統設計利用無線射頻識別(RFID)技術，實現對學生進行考勤、記錄等功能。

通過點名、磁卡和接觸式IC卡等方式對學生的到課情況進行考勤、記錄管理，既耗時又容易相互干擾;而非接觸式RFID學生考勤系統實現了利用無線射頻識別技術對學生考勤管理，既方便快捷，又省時。學生考勤系統由應答器和閱讀器組成，其中應答器由標簽(即卡片)構成，閱讀器(讀卡器)由射頻卡基站器件U2270B及其支撐電路、主控器件MCU及其支撐電路和外圍接口電路(鍵盤、液晶、時鐘和串口模塊)構成，如圖1所示。

學生考勤系統的工作原理為：MCU工作于低功耗狀態，標簽因為沒有能量而處于休眠狀態。當按下鍵盤上的IRQ按鈕時，MCU被換醒，同時激活U2270B開始工作，U2270B的兩個天線端子通過線圈將能量傳輸給外界。當有標簽靠近線圈時，標簽獲得能量開始工作，并將其內部存儲的信息發送到U2270B的輸入端，U2270B經過轉換后再將信息送至輸出端口發送給MCU，MCU接收到信息后將其轉換成可識別的數據，再將其送至液晶顯示。本文著重介紹考勤系統中的射頻卡基站器件U2270B及其支撐電路設計。

1 射頻卡基站器件U2270B及其電路設計

U2270B是ATMEL公司生產的基站器件，是一個對IC卡進行讀寫操作的非接觸式工作基站，內部由振蕩器、天線驅動器、電源供給電路、頻率調節電路、低通濾波電路、高通濾波電路、輸出控制電路等部分組成。

1.1頻卡基站器件U2270B的射頻頻率

U2270B基站的射頻頻率要求在100～150kHz范圍內，在頻率為125kHz情況下標準的數據傳輸速率可以達到5000波特率，它可以采用曼徹斯特和雙相調制兩種方式。基站的工作電源可以是汽車電瓶或其他的5V標準電源。U2270B具有可微調功能，與其他微控制器有很好的兼容接口，在低功耗模式下低能量消耗，并可以為IC卡提供電源輸出。U2270B器件內部結構如圖2所示。