感应电路及RF卡感应开关论文和设计

全文摘要

本实用新型提供一种感应电路及RF卡感应开关，其中，微控制器的第一输出端与第一开关的控制端连接，微控制器用于向所述第一开关的控制端输出驱动信号；第一开关串联于振荡发生单元与微控制器的输入端之间，第一开关用于根据驱动信号导通或关断振荡发生单元与微控制器的输入端之间的通路；微控制器的第二输出端与振荡发生单元的第一输入端连接，微控制器用于向振荡发生单元发送查询信号；振荡发生单元用于接收并放大微控制器的查询信号；第一开关微控制器的第三输出端与继电器驱动单元的输入端连接，继电器驱动单元的输出端与继电器的输入端连接；继电器驱动单元用于根据微控制器的第三输出端发送的控制信号控制继电器的导通。

主设计要求

1.一种感应电路，其特征在于，包括：微控制器、第一开关、振荡发生单元、继电器驱动单元和继电器；所述微控制器的第一输出端与所述第一开关的控制端连接，所述微控制器用于向所述第一开关的控制端输出驱动信号；所述第一开关串联于所述振荡发生单元与所述微控制器的输入端之间，所述第一开关用于根据所述驱动信号导通或关断所述振荡发生单元与所述微控制器的输入端之间的通路；所述微控制器的第二输出端与所述振荡发生单元的第一输入端连接，所述微控制器用于向所述振荡发生单元发送查询信号；所述振荡发生单元用于接收并放大所述微控制器的查询信号；第一开关所述微控制器的第三输出端与所述继电器驱动单元的输入端连接，所述继电器驱动单元的输出端与所述继电器的输入端连接；所述继电器驱动单元用于根据所述微控制器的第三输出端发送的控制信号控制所述继电器的导通。

设计方案

1.一种感应电路，其特征在于，包括：微控制器、第一开关、振荡发生单元、继电器驱动单元和继电器；

所述微控制器的第一输出端与所述第一开关的控制端连接，所述微控制器用于向所述第一开关的控制端输出驱动信号；

所述第一开关串联于所述振荡发生单元与所述微控制器的输入端之间，所述第一开关用于根据所述驱动信号导通或关断所述振荡发生单元与所述微控制器的输入端之间的通路；

所述微控制器的第二输出端与所述振荡发生单元的第一输入端连接，所述微控制器用于向所述振荡发生单元发送查询信号；所述振荡发生单元用于接收并放大所述微控制器的查询信号；

第一开关所述微控制器的第三输出端与所述继电器驱动单元的输入端连接，所述继电器驱动单元的输出端与所述继电器的输入端连接；

所述继电器驱动单元用于根据所述微控制器的第三输出端发送的控制信号控制所述继电器的导通。

2.根据权利要求1所述的感应电路，其特征在于，还包括：运算放大单元；

所述运算放大单元的输入端与所述第一开关的第一端连接，所述运算放大单元的输出端与所述微控制器的输入端连接，所述运算放大单元用于过滤和放大查询信号。

3.根据权利要求1所述的感应电路，其特征在于，继电器驱动单元包括：指示件和第二开关；

所述第二开关的控制端与所述微控制器的第三输出端连接，所述第二开关串联于所述继电器与地之间，所述指示件与所述第二开关并联。

4.根据权利要求3所述的感应电路，其特征在于：所述第二开关为三极管；

所述三极管的基极端与所述微控制器的第三输出端连接，所述三极管的集极与所述继电器连接，所述三极管的射极连接地。

5.根据权利要求3所述的感应电路，其特征在于：所述指示件为LED灯泡。

6.根据权利要求2所述的感应电路，其特征在于，所述运算放大单元包括：感应线圈、双二极管和运算放大器；

所述感应线圈的一端与所述第一开关的第一端连接，所述感应线圈的另一端与所述双二极管的发射端连接；

所述双二极管的基极端与所述运算放大单元的输入端连接；

所述运算放大单元的输出端与所述微控制器的输入端连接。

7.根据权利要求6所述的感应电路，其特征在于，运算放大器还包括：第一运算放大器和第二运算放大器；

所述第一运算放大器的反向输入端和同相输入端与所述双二极管的基极端连接，所述第一运算放大器的输出端与所述第二运算放大器的反向输入端和同相输入端连接；

所述第二运算放大器的输出端与所述微控制器的输入端连接。

8.根据权利要求1所述的感应电路，其特征在于：所述微控制器中包括MCU芯片。

9.根据权利要求8所述的感应电路，其特征在于：所述MCU芯片的型号为PIC12F675。

10.一种RF卡感应开关，其特征在于，所述RF卡感应开关包括权利要求1-9任一项中的感应电路。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电路领域，具体而言，涉及一种感应电路及RF卡感应开关。

背景技术

当前旅馆、酒店的客房中大多采用RF卡感应开关来控制客房电源的通断，此RF卡感应开关由MCU控制不间断发射一组查询信号，此查询信号叠加到一组载波脉冲中通过天线不断的向四周发射，当带有RF芯片的房卡靠近此RF卡感应开关时捕获到载波脉冲中的查询信号，并向RF卡感应开关回复一个应答信号，当RF卡感应开关收到此应答信号后即认为有房卡插入，并接通客房电源。

RF卡取电开关采用不间断的向四周发射载波脉冲，RF卡感应开关大部分的能量均是由此不间断发射的载波脉冲所消耗，导致功耗较高、发热大，从而会影响产品的使用寿命以及稳定性，此外插卡取电开关内热量会传导至房卡上，当旅客拔出房卡时有烫手的隐患。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种感应电路及RF卡感应开关，该电路通过以一定的时间间隔间断发射载波脉冲以及信号，可以降低功耗、低发热及高稳定性，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型较佳实施例所提供的技术方案如下所示：

第一方面，本实用新型较佳实施例提供一种感应电路，包括：微控制器、第一开关、振荡发生单元、继电器驱动单元和继电器；所述微控制器的第一输出端与所述第一开关的控制端连接，所述微控制器用于向所述第一开关的控制端输出驱动信号；所述第一开关串联于所述振荡发生单元与所述微控制器的输入端之间，所述第一开关用于根据所述驱动信号导通或关断所述振荡发生单元与所述微控制器的输入端之间的通路；所述微控制器的第二输出端与所述振荡发生单元的第一输入端连接，所述微控制器用于向所述振荡发生单元发送查询信号；所述振荡发生单元用于接收并放大所述微控制器的查询信号；第一开关所述微控制器的第三输出端与所述继电器驱动单元的输入端连接，所述继电器驱动单元的输出端与所述继电器的输入端连接；所述继电器驱动单元用于根据所述微控制器的第三输出端发送的控制信号控制所述继电器的导通。

具体地，微控制器可以发送高低电平去控制第一开关的导通，振荡发生单元可以接收与发送感应信号，继电器驱动单元可以根据微控制器的控制信号对继电器进行导通。

可选的，还包括：运算放大单元；所述运算放大单元的输入端与所述第一开关的第一端连接，所述运算放大单元的输出端与所述微控制器的输入端连接，所述运算放大单元用于过滤和放大查询信号。

具体地，运算放大单元可以对感应信号进行过滤与放大，增大感应信号的识别几率。

可选的，继电器驱动单元包括：指示件和第二开关；所述第二开关的控制端与所述微控制器的第三输出端连接，所述第二开关串联于所述继电器与地之间，所述指示件与所述第二开关并联。

具体地，第二开关可以根据微控制器输出的高低电平控制继电器电路的导通，指示件可以表现出该电路的导通状态。

可选的，所述第二开关为三极管；所述三极管的基极端与所述微控制器的第三输出端连接，所述三极管的集极与所述继电器连接，所述三极管的射极连接地。

具体地，三极管可以根据微控制器输送的高地平电流进行导通。

可选的，所述指示灯为LED灯泡。

具体地，LED灯泡可以更清晰明亮的表达电路是否通电。

可选的，所述运算放大单元包括：感应线圈、双二极管和运算放大器；所述感应线圈的一端与所述第一开关的第一端连接，所述感应线圈的另一端与所述双二极管的发射端连接；所述双二极管的基极端与所述运算放大单元的输入端连接；所述运算放大单元的输出端与所述微控制器的输入端连接。

具体地，感应线圈可以更好的感应反馈信号，双二极管和运算放大器可以对感应信号进行放大。

可选的，运算放大器还包括：第一运算放大器和第二运算放大器；所述第一运算放大器的反向输入端和同相输入端与所述双二极管的基极端连接，所述第一运算放大器的输出端与所述第二运算放大器的反向输入端和同相输入端连接；所述第二运算放大器的输出端与所述微控制器的输入端连接。

具体地，两个放大器可以更好的增强感应信号强度。

可选的，所述微控制器中包括MCU芯片。

可选的，所述MCU芯片型号为PIC12F675。

第二方面，本实用新型较佳实施例提供一种RF卡感应开关，包括第一方面里任一项中的感应电路。

由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果为：微控制器输出低电平驱动开关截止，使载波脉冲无法发射，隔一定的时间后，微控制器输出高电平驱动开关导通，使载波脉冲发射，这样一直循环，可以降低感应线路的功耗，使得电路与RF卡低发热，也可以提高电路的稳定性。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

本申请在使用中能够满足对转向节左右对称件的同时钻孔加工，同时具有工艺先进、定位精度高、定位牢固以及加工效率高等突出优点。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本实用新型较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型较佳实施例提供的感应电路示意图；

图2为本实用新型较佳实施例提供的感应电路示意图；

图3为本实用新型较佳实施例提供的感应电路示意图；

图4为本实用新型较佳实施例提供的感应电路示意图；

图5为本实用新型较佳实施例提供的感应电路示意图；

图6为本实用新型较佳实施例提供的感应电路示意图。

图标：110-继电器驱动单元；120-继电器；200-运算放大单元；300-第一开关；400-振荡发生单元；500-微控制器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中”、“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电性连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参照图1，图1为本实用新型较佳实施例提供的感应电路示意图，是本实用新型较佳实施例提供一种感应电路，包括：微控制器500、第一开关300、震荡发生单元400、继电器驱动单元110和继电器120；

微控制器500的第一输出端与第一开关300的控制端连接，微控制器500执行如下步骤：1、每隔一定的时间向第一开关300的控制端输出一个低电平，此时第一开关300并未导通。2、再隔一定的时间向第一开关300的控制端输出一个高电平，此时第一开关300导通。微控制器500一直重复步骤1和步骤2，从而达到低功耗的目的。这里提到的一定的时间可以是200ms，也可以是100ms，具体的间隔时间应小于继电器120延迟供电的时间。

第一开关300串联于震荡发生单元400与微控制器500的输入端之间，第一开关300用于控制微控制器500的输出信号，当第一开关300被微处理器的高电平驱动导通后，微控制器500输出查询信号叠加到载波脉冲上。

震荡发生单元400的第一输入端与微控制器500的第二输出端连接，震荡发生单元400的第一输出端与第一开关300的第一输入端连接，震荡发生单元400用于将微控制器500发送的查询信号放大并正弦波叠加，当微控制器500输出高电平驱动第一开关300导通，此时载波脉冲发射，微控制器500输出查询信号叠加到载波脉冲上，若此时有RF卡对查询信号进行应答，则微控制器500输出高电平给继电器驱动单元110。

继电器驱动单元110的输入端与微控制器500的第三输出端连接，继电器驱动单元110的输出端与继电器的输入端连接，继电器驱动单元110用于控制继电器120的导通，继电器120用于控制电源的闭合。微控制器500收到应答信号后，会输出高电平给继电器驱动单元110，使继电器驱动单元110导通，继电器驱动单元110导通后，继电器120闭合接通电源，完成供电。

请参照图2，图2为本实用新型较佳实施例提供的感应电路示意图，是本实用新型较佳实施例提供一种感应电路中的微控制器电路，包括：MCU芯片U3、电阻R11、二极管D2、电阻R12和电阻R14。

MCU芯片型号为PIC12F675，MCU芯片U3的第二脚和电阻R11的一端连接，电阻R11与MCU连接的另一端与二极管D2的阴极连接，二极管D2的阳极与MCU芯片U3的第六脚连接，MCU芯片U3的第四脚与电阻R14连接，MCU芯片U3的第五脚与电阻R12连接，MCU芯片U3的第一脚连接电源VCC，MCU芯片U3的第八脚接地。

请参照图3，图3为本实用新型较佳实施例提供的感应电路示意图，是本实用新型较佳实施例提供一种感应电路中的震荡发生电路，包括：晶体振荡器Y1、反向放大芯片U1、电容C1、电容C2、电阻R1、电阻R2和电阻R3。

参照图4，图4为本实用新型较佳实施例提供的感应电路示意图，是本实用新型较佳实施例提供一种感应电路中的运算放大电路，包括：运算放大器U2、感应线圈ANT、双二极管D1、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9和电阻R10。

感应线圈ANT的一端连接MOS管Q2的源极，另一端连接电容C4与电容C3，电容C4的另一端连接双二极管D1的第1脚，双二极管D1的第3脚与电容5、电容C6和电阻R4，电容C6的另一端连接电阻R5与运算放大器U2的第3脚，运算放大器U2的第1脚电容C7与电阻R7，电阻R7的另一端连接电阻R6与运算放大器U2的第2脚，电容C7的另一端连接电阻R9与运算放大器U2的第5脚，运算放大器U2的第6脚连接电阻R8与电阻R10，电阻R10的另一端连接运算放大器U2的第7脚与MCU芯片U3的第7脚。

参照图5，图5为本实用新型较佳实施例提供的感应电路示意图，是本实用新型较佳实施例提供一种感应电路中的继电器驱动电路和继电器，包括：三极管Q1、二极管D3、LED指示灯D4、继电器元件RELAY、电阻R12和电阻R13。

电阻R12的一端连接MCU芯片U3的第5脚，另一端连接三极管Q1的B极，三极管Q1的C极连接电阻R13、二极管D3、继电器元件RELAY，电阻R13的另一端LED指示灯D4的阳极，LED指示灯D4的阴极和三极管Q1的E极共同连接到电源的负极，继电器元件RELAY与二极管D3并联、三极管Q1和电阻R13、LED指示灯D4并联、三极管Q1和二极管D3串联。

请参照图6，图6为本实用新型较佳实施例提供的感应电路示意图，是本实用新型较佳实施例提供一种感应电路，包括如图2-图5中所有的元件。

晶体振荡器Y1一端连接电容C1、电阻R1和电阻R2，晶体振荡器Y1另一端连接电容C2、电阻R1的另一端和反向放大芯片U1的第13脚，电容C1与电容C2的另一端与地连接，电阻R2的另一端和反向放大芯片U1的第11脚与12脚相连，反向放大芯片U1的第10脚连接电阻R11和MCU芯片U3的第2脚，电阻R11的另一端连接二极管D2的阴极与反向放大芯片U1的第1脚、第3脚、第5脚和第9脚，二极管D2的阳极连接到MCU芯片U3的第6脚，电阻R3的一端连接反向放大芯片U1的第2脚、第4脚、第6脚和第8脚，另一端连接MOS管Q2的栅极，MOS管Q2的源极连接感应线圈ANT，MOS管Q2的基极连接电阻R14的一端，电阻R14的另一端连接MCU芯片U3的第4脚，感应线圈ANT的另一端连接电容C4与电容C3，电容C4的另一端连接双二极管D1的第1脚，双二极管D1的第3脚与电容5、电容C6和电阻R4，电容C6的另一端连接电阻R5与运算放大器U2的第3脚，运算放大器U2的第1脚电容C7与电阻R7，电阻R7的另一端连接电阻R6与运算放大器U2的第2脚，电容C7的另一端连接电阻R9与运算放大器U2的第5脚，运算放大器U2的第6脚连接电阻R8与电阻R10，电阻R10的另一端连接运算放大器U2的第7脚与MCU芯片U3的第7脚，MCU芯片U3的第5脚连接电阻R12，电阻R12的另一端连接NPN三极管Q1的B极，NPN三极管Q1的C极连接电阻R13、二极管D3、继电器线圈，电阻R13的另一端LED指示灯D4的阳极。反向放大芯片U1的第14脚、运算放大器U2的第8脚、MCU芯片U3的第1脚、二极管D3的阴极和继电器线圈的另一端连接电源的正极。电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R8、电阻R9、电容C3、电容C5、双二极管D1的第2脚、运算放大器U2的第4脚、反向放大芯片U1的第7脚、MCU芯片U3的第8脚、LED指示灯D4的阴极和NPN三极管Q1的E极共同连接到电源的负极。所述电源5V直流电源。

当RF卡取电开关通电以后，MCU芯片U3第4脚输出一个低电平驱动MOS管Q2截止，载波脉冲无法通过天线向四周发射，同时MCU芯片U3启动定时唤醒功能并进入休眠模式降低功耗，一定时间后MCU芯片U3自动唤醒并退出休眠模式，MCU芯片U3第4脚输出一个高电平驱动MOS管U2到导通，载波脉冲通过天线向四周发射，MCU芯片U3第6脚输出一组查询信号通过二极管D2叠加到载波脉冲上并通过天线向四周发射出去，若有房卡插入此RF卡取电开关内并接受到查询信号后会回复一个应答信号，此应答信号经过滤波与放大后输入MCU芯片U3第7脚，MCU芯片接收到此应答信号MCU芯片U3第5脚则输出一个高电平驱动三极管Q1导通，继电器元件RELAY闭合接通客房电源。此查询信号发射完成以后经过一定时间的延时后MCU芯片U3第4脚输出一个低电平驱动MOS管U2截止，同时MCU芯片U3启动定时唤醒功能并再次进入休眠模式降低功耗。

本实用新型提供的感应电路的工作原理为：

第一步，微控制器500输出低电平驱动第一开关300截止(此时载波脉冲无法发射)，微控制器500启动自动唤醒功能并进入休眠模式；自动唤醒功能就是指重复第一步和第二步的功能。

第二步，一定时间后，微控制器500输出高电平驱动第一开关300导通(此时载波脉冲发射)，微控制器500输出查询信号叠加到载波脉冲，若有应答(应答信号经滤波和放大后输入给微控制器500)，则微控制器500输出高电平驱动继电器驱动单元中的三极管Q1导通，三极管Q1导通后继电器闭合接通电源；这里提到的“一定时间后”，是指比继电器延迟供电时间要短的时间段。

一定时间后，微控制器500输出低电平驱动第一开关300截止，重复第一步和第二步。这里提到的“一定时间后”，是指比继电器120延迟供电时间要短的时间段，而继电器120的延迟时间是指当感应电路停止对继电器驱动单元110发送高电平时，继电器120可以持续工作的最长时间。

综上所述，本实用新型提供一种感应电路，本实用新型解决了现有技术所存在的技术问题，可以实现微控制器输出低电平驱动开关截止，使载波脉冲无法发射，隔一定的时间后，微控制器输出高电平驱动开关导通，使载波脉冲发射，这样一直循环启停，而又保证停止的时间小于继电器供电的延迟时间，从而可以降低感应线路的功耗，使得电路与RF卡低发热，也可以提高电路的稳定性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

感应电路及RF卡感应开关论文和设计

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