125K读卡器硬件射频电路

125K门禁卡不管是采用EM4100只读芯片还是T5577读写芯片，都需要125K射频基站进行访问。目前市面上常见的读卡器方案如下几种：

1、单片机+专用125K基站芯片

125K基站芯片常见的有atmel U2207B和EM4095。基站芯片的优点就是集成度高，减少外围分立元件数量，缺点不灵活，贵。

淘宝上提供的125K读卡器模块，基本已经淘汰该方案。

2、单片机+分立元件+放大器

设计难度最低，成本居中，很多人入门首选的方案。例如大学生毕业设计，电子产品最初模型机等。

• 单片机负责控制解码过程，并完成和上位机的串口通信。
• 分立元件实现2个功能：信号放大，正弦波的发射和检波。
• 放大器：实现检波后的信号处理，方便单片机识别。

淘宝上出售125K读卡器模块，超过一半采用此方案，核心成本单片机+LM358约9元。

我们如何判断是否本方案，只要PCB上有2个IC芯片，基本就是本方案啦。

3、单片机+分立元件

设计难度高，成本最便宜，属于读卡器卖家的首选方案。是读卡器卖家，不是读卡模块哦。当然，也有少量的读卡模块，省去LM358。

本方案对单片机选型有要求，通用性没有方案2好。

单片机要提供125K方波发生器，采用定时器或者PWM都可以。

单片机要提供电压比较器，解决LM358缺失的问题。

分立元件完成两个功能：125K方波信号放大，正弦波的发射和检波。

分立元件的射频发射部分和检波电路如图：

125K电磁波产生过程

充分利用单片机资源，有F300单片机P0.0管脚输出，用软件在P0.0口（PIN1）产生精确的矩形波周期信号，经过保护电阻R3进入信号放大单元。两个三极管驱动LC串联震荡回路，实现矩形波变成正弦波，通过天线线圈发射出去。EM4100或者T5577芯片的门禁卡可以获得感应能量。

电磁波的接收和解调过程

如果读卡器附近没有EM4100的门禁卡，则C1的测试波形仍然是125KHz的等幅正弦波。一旦有EM4100门禁卡进入线圈的读卡范围。由于门禁卡的天线环路等效负载出现反调制作用，在C1测试的波形出现调制波形。EM4100芯片使用调幅编码，发送曼彻斯特序列给读卡器。调制波经过C1耦合，送入二极管包络检波。在C2和C3处可以测试出解调后的包络波形，不过这2个波形刚好相反。经过RC滤波器，去除剩余的125K杂波，最终解调信号进入P0.1(PIN2)和P0.2口(PIN4)。

本方案最大的特点：采用2套二极管检波，省掉了LM358放大器。

极性相反的2组解调信号（P0.1和P0.2）进入单片机，并不能直接用于曼彻斯特解码。因为信号强度太弱，需要配置单片机内电压比较器，将两组信号作为电压比较器的输入，比较器的输出配置到管脚上，再对输出的信号进行曼彻斯特解码即可。

我们如何判断是否本方案，只要PCB上有1个IC芯片，基本就是本方案啦。那个IC芯片就是一个单片机。

125K基站读卡器硬件设计，是不区分EM4100和T5577的。因此相同的硬件，既可以实现EM4100的卡号读取，也可以实现T5577的块读写。区别全部在单片机的软件上。

淘宝上很多出售的125K模块，要么支持EM4100的序列号输出，要么支持T5577的读写，目前还没有提供两种芯片都可以读取访问的模块。这样毕竟可以多销售一些硬件嘛。

EM4100芯片：

单片机只需完成125K发射和序列号的解码即可

T5577芯片：

单片机需要构造发送125K电磁波的关停，实现写操作。相比EM4100的只读模式，多了不少代码。

最后

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