3.应答器接收电路的设计

对于接收电路,因能量的问题不能直接采用与阅读器相同的接收电路,必须考虑低功耗且尽可能简单的电路。

同阅读器接收信号一样,应答器接收的信号亦是根据天线上能量的变化解调而得,因此同样需要经过检波,其检波电路与天线连接方式如下图所示。该检波电路与阅读器检波电路相同,各元件功能相同。

基于AT89C2051单片机的门禁系统应答器电路设计

检波后最关键的就是如何设计低功耗且简单的电路从检波信号中获得所需信号,在此采用了芯片CD4069的一个巧妙用法,见上图所示。CD4069由6个低功耗CMOS反相器电路组成,在此利用了CMOS电路的传输特性,如下图所示。在其中一个反相器的输入和输出端之间并联了一个1MΩ的电阻,由于电阻为线性元件,其特性曲线与CMOS电路的传输特性曲线交于一点,此点即为该电路的静态工作点,如下图中标注。可见该静态工作点处于CMOS电路特性曲线的线性转折区,只要信号有微小的变化,该电路就会有很高的增益输出,即实现对信号的放大。再经一反相器输出,使得信号与检波输入信号同相同时对信号也起到了一定的整形作用,使得sjjs端送出的信号可直接供单片机读取。C501为耦合电容。电阻R11用于调整输出端静态时的电位,上图中连接方式使其输出端静态时输出电压为一负值,调整了加入信号后所得的脉冲波形.R11大小可根据所需要的波形来确定(一般是几兆欧)。

基于AT89C2051单片机的门禁系统应答器电路设计

4.应答器发送电路的设计

如前所述,本系统利用的调制模式是负载调制,为此应答器要实现信号的发送必须改变自身阻抗的大小,电路设计如下图所示。

整个发送电路仅用了一个NPN型的三极管,通过这个三极管来实现整个应答器负载大小的控制。TZXH端接控制器输出的调制信号。当调制信号为“0”(低电平)时,三极管处于截止状态,此时天线的负载等于整个电路的阻抗大小。当调制信号为“1”(高电平)时,三极管导通,此时天线的两端等效为接地,大地成为了整个天线的负载,使得电路的Q值降低。正是通过此过程实现了应答器天线从阅读器天线耦合过来的能量大小的变化,进而实现了负载调制,完成信号的发送。

基于AT89C2051单片机的门禁系统应答器电路设计