3．2 射频卡硬件电路
    射频卡电路由计数脉冲产生电路、单片机电路、脉冲驱动电路、耦合电路等组成。(原理框图见图1。)
    由于射频卡是装在奶牛身上的一个装置，所以要求其功耗要低。本系统采用单片机MSP430，该单片机具有功耗低、体积小、功能强的特点。计步信号由P1．0口输入，单片机对其进行计数，电路如图8所示。当耦合线圈接收到阅读器的信号时，通过D1给单片机中断，单片机经P3．3口对外输出卡号和计步数据编码信号。2个晶体管为脉冲驱动，它用来控制R1(510Ω)是否接入有效。当P3．3为低电平时，R1接入耦合电路，电路负载加重，当卡放入阅读器时，阅读器由于负载变化，使得阅读器的耦合电路两端电压下降产生调幅效果；当P3．3为高电平时，晶体管截止，电阻接入无效，对耦合电路不产生影响。这样不仅实现了编码的正常传输，而且提高了效率。

4 系统软件设计
    系统软件设计包括阅读器和射频卡两部分，由于各模块功能单一，因此软件设计相对简单。阅读器和射频卡的程序流程分别如图9和图10所示。

5 结 论
    经过反复调试、完善电路结构、优化设计参数，最终阅读正确率可达98％(识别时间低于1 s)。射频卡电路由于采用低功耗芯片，整机用3 V、1 000 mA锂电池供电，经测试一般可用1年以上。图1l为阅读器线圈两端的电压实际测量波形，(a)为阅读器线圈周围无射频卡波形，(b)为线圈周围有射频卡时的波形(由于谐振电路中加入的为方波信号，所以波形并不是普通的正弦波形)。可见有射频卡时，线圈两端电压波形幅度明显比无射频卡时低，且波形后沿明显变得平缓，两波形的差异性与阅读器和射频卡的耦合线圈距离有关。调制输出信号经放大后波形如图12所示，(a)为无射频卡时的波形，(b)为有射频卡时的波形。显然，在无射频卡时，输出波形无变化；而当有射频卡时，输出波形在占空比上出现大幅变化，显示有编码信号输入。

    电路由于采用特殊的信号传递方式，使得系统的阅读速度较一般磁卡要快，实现了高速读卡。另外，采用标准曼彻斯特编码，可以使读卡的准确度和分辨率得到大幅提高。如若在射频卡中使用低功耗芯片，敷设充电电路，那么市场前景将更为可观。