- 基于MFRC530的非接触式IC读卡系统设计

　　3．3 信号接收及EMC滤波接口电路

　　信号接收及EMc滤波电路如图3所示。芯片内部对卡片传来的副载波进行解凋。不需要外部滤波电路。R4用来在RX的输入端提供直流偏置电平。C22用来去耦。R5、C25和R1的分压组成交流信号输入，它们的值受天线的设计和阻抗匹配影响，因此建议采用厂家推荐的值。

　　L1、L2、C23、C24、C26、c27组成EMC低通滤波电路。由于射频读卡芯片工作在13.56Mhz，其由13.56Mhz的晶体起振产生时钟信号，送到天线的信号也是13.56Mhz的能量载波信号。因此发射出来的信号除了13.56Mhz的信号外，还会发射一些高次谐波，为了符合国际EMC规定，其中的三次、五次和高次谐波都要被良好的抑制，因此有必要设计一个合适的低通滤波器使其达到EMC要求。另外推荐用多层板设计天线部分，这样也会改善其EMC性能。

　　

　　图3 信号接收及EMC滤波电路

　　3．4 天线

　　天线实际上是一段导线做成的线圈，两端分别接TX1和TX2中间点接TVSS。设计的天线形状建议为圆形或矩形。天线原理如图4所示，图中Rest为外部电阻，用于调节天线的品质因子，R/2为半截线圈的电阻值。

　　

　　3．4．1 元件初值计算

　　线圈总电感：

　　

　　I——线圈总长度

　　K——天线形状因子（环形天线K=1.07；方形天线K=1.47）

　　n——线圈匝数

　　ln——自然对数符号

　　外部电阻：

　　

　　Q——天线品质因子，通常取值35

　　ω——ω=2πf；f=13.56 MHz

　　R——线圈总电阻

　　阻抗匹配电容：

　　

　　Z——天线等效阻抗，一般取Z为50Ω左右，天线容易达到最佳性能

　　谐振电容：

　　

　　3．4．2 天线的谐调

　　因为理论上计算出的元件初值在实际应用中可能会有0～20％的误差．因此可以使用阻抗分析仪或者示波器来调节Csaj、Cpw、Rext。让天线性能达到最佳。

　　3．5 微处理器

　　通常采用MCS51系列8位单片机即可实现与读卡芯片连接的功能，通过并口实现读写控制读卡芯片，并控制蜂呜器报警提示。而且可以扩展串口转换电路以实现与PC机的通信，利用PC机上的应用软件来控制单片机实现读非接触式IC卡的功能。由于该电路较简单，就不在详述了。

　　4 结论

　　本系统采用MFRC530作为射频信号读取的核心模块。支持type A、type B两种非接触式卡的读取。信号电路采用EMC低通滤波，保证了信号的准确性。天线设计上，在每个电容处并联一个可调电容，用阻抗分析仪进行天线的谐调后，通过调节可变电容来消除匹配误差．提高了信号接受的能力和信号接收的精确度．实现了10cm距离内非接触式IC卡的准确读取。