解密“校训通卡”-科技小论文撰写参考.doc

0图 1、校讯通卡正面“中小学生科技小论文范例参考”“解密”校讯通卡内容概要：“校讯通” ，一个多么熟悉的名字，我们从小学五年级起就接触它，不过当时没有去考虑它的内在秘密和蕴含的科技含量，升入初中后，校讯通的服务虽还在用，可是那张小学的校讯通卡就不再使用了，于是我们几个就从这张废卡中进行了探究之旅，从探查——解剖——问询老师——网络查询——分析概况——实验探知-后续思考等环节，不仅让我们初步解开了它的秘密，体验了探究的方法和乐趣，还感受到了现代科技的神奇与伟大 关键词：校讯通卡 共振 谐振 非接触 Ic 卡正文：一、起始篇：“走进话机，摘下听筒，取卡贴近感应区， “滴”的一声，再几个按钮一按， ‘妈妈，你什么时候来接我呀……’ 、 ‘爸爸，我的铅笔盒忘拿了，能帮我送来吗…… ’”多么熟悉的一幕呀，时常出现在我们的眼前，同时这小小的卡片激起了我的兴趣，一张看以一模一样的薄薄卡片，竟然有这样的神奇，轻轻一靠近，不用记，不用写，就能将卡上的信息显示在显示屏幕上，选择按下通话键就可以打了，为什么除校讯通卡外的卡就不行？为什么只要轻轻一靠近就可以了？这卡里面藏着怎样的秘密呢？在使用这类卡时有什么需要注意的呢？它们又是怎样工作呢？一连串的问题涌现在我们的脑海里，于是在老师、同学以及家长的支持配合下，解密之旅就开始了，下面请随我们的研究经历，一起来感受吧！二、解剖篇：从哪里研究呢？本着从简单到复杂，从外到内的原则，于是先对卡的特点查看起来，上下各有一层封面，中间就是白色的塑料吧，卡片上没有我爸交水电费的银行卡上的磁条，也没有产品条形码，只有姓名和信箱号，难道座机上的感应区能识别出不同的文字？不会吧，怀着怀疑的心态继续观察起这张薄薄的卡片来，可是不管我们前看后看，上看下看，由于都是不透明的，我们实在找不出这薄薄的卡片中还有什么特征来。

正当我们束手无策的时候，头顶的太阳给了灵感，于是我就借助于阳光来看卡片，竟然模模糊糊地看到卡片的下方有一个黑乎乎的圈子，可是不管我眼睛瞪得老大，还是无法看清楚呀……，其他两位同学看到的也跟我一个样，看不出个之乎者也来1图 2、灯光下显示的图 3、解剖实物图 图 4、 效 果 图回到家，这个问题还是纠缠着我，晚上灯光下做作业正在为那道智力题犯愁而傻傻地盯着台灯看时，突然那个阳光下寻找秘密的镜头又浮现在我的眼前，对！继续找……，于是借助于强烈的灯光，我看得更清楚了一个大大的圆环，上面还有一个小黑块，我想卡里的秘密肯定在这两样东西上（见右图） 但又那是什么东东呢？第二天，我把这个照片告诉了组员，马靖怡说那就解剖一张吧，反正我们每人都有一张的，于是我的卡就成为了大家刨根问底的对象了该从哪里下手呢？仔细查看卡的侧面，竟然发现一个角微微翘了起来，于是就先把那张蓝色可爱的塑料封面小心翼翼地撕了下来，想不到在薄片背面有那两个圆环和黑块的印痕，好，就沿着这个痕迹进行手术吧！“手术”开始了，我用剪刀沿着那淡淡的印痕慢慢地剪，不到五分钟，那答案终于揭晓了，原来在那薄薄的塑料片夹层中竟然藏着一圈金光闪闪的铜片呀！而后小心翼翼地朝着小黑块方向剪去，很快答案也出来了，那是一小块长方形一样的黑东西，这东西我看到过，我的电子手表，计算器的电路板上都有，不过这次看到的太小太薄了。

真是太神奇了，夹在塑料片中，外面有蓝色的塑料片封面，怪不得原先不能发现这薄薄的卡片里面竟然还藏着这个小小的秘密呢!三、 问询篇：好奇心倒是满足了，可是新的问题又在我脑瓜中出现了？那圆圈和这么小的黑块究竟起什么用处了？我们就去问我们的科学老师，汤老师说你们看那黑色的旁边不是有银白的焊锡点吗？估计那小小的芯片上肯定是一块集成电路！焊点两侧通过铜线连接铜环，估计那铜线和铜环是天线吧？老师让我们去网上查询一下吧，同时老师告诉我们这种卡不能卷，这样可能会是芯片破裂，焊点松开，铜线断裂而造成废卡的我们听了觉得很有道理四、分析篇：听了老师的话，我们应该有点面目了，原来用这张卡打是因为卡内有天线能接收2到座机发出的信号，再通过芯片进行解码后，给座机一个提示，座机于是就辨认出是哪个卡？但是我还是很纳闷？既然是电子芯片，那芯片工作的电从哪里来，没有电供给芯片怎么能工作的呢？否则我们家里的电子手表、计算器没电也不用愁了吧？既然是天线，天线的设计应该是如右图所示的（听我爸爸说老的电视机的两根天线就是这样连接的） ，可现在怎么会是全封闭的呢？五、网络查询篇：初步了解：通过对网络的查询，我们进行了分析汇总，找到了一些校讯通可以参考一些资料。

ID 卡全称： 身份识别卡(Identification Card),类型： 非接触式的“射频 ID 卡” ，不可写入模块组成： 电感线圈、电容、芯片标准薄卡厚度 0.8mm，标准卡的尺寸大小，可以胶印、丝网印刷、打印照片，另有厚度 1.8mm 的厚卡和 1.05mm 的非标准薄卡ID 厚卡厚度，标准卡的尺寸大小，是目前最经济的射频 IC 卡片，带有ID 号码，带有一个便携孔，可以丝网印刷 LOGO 文字信息； 分类非标准薄卡： 厚度 1.05mm，标准卡的尺寸大小可以胶印、丝网印刷、打印等主要参数： 数据存储采用 EEPROM、数据保存时间超过 10 年、数据存储容量共 64 位，包括制造商、发行商和用户代码，卡号在封卡前一次写入，封卡后不能更改通信频率 1、载波频率为 125KHZ（THRC12）或 13.56MHZ（THRC13） 2、卡向读卡器数据传送速率为 3.9kbps（THRC12）或6.62kbps(THRC13)； 3工作过程 1、座机上的读卡器将载波信号经天线向外发送； 2、ID 卡进入读卡器的工作区域后，由卡中电感线圈和电容组成的谐振回路接收读卡器发射的载波信号，卡中芯片的射频接口模块由 此信号产生出电源电压、复位信号及系统时钟，使芯片“激活” ； 3、芯片读取控制模块将存储器中的数据经调相编码后调制在载波上，经卡内天线回送给读卡器； 4、读卡器对接收到的卡回送信号进行解调、解码后送至后台计算机； 后台计算机根据卡号的合法性，针对不同应用做出相应的处理和控制。

典型应用： 食堂售饭系统、巡更系统、考勤系统、门禁系统、企业一卡通系统等射频识别领域，特别适用于人流量大的场合综上所述，我们的校讯通卡应该是属于一种不可写入的射频感应卡，是属于 ID 卡，而非 Ic，Mi 卡，该类型的卡号在封卡前一次写入，封卡后不能更改无源和免接触是该芯片两个最突出的特点，射频接口电路是关键的核心技术，只要卡进入无线座机内的读写器的感应区内，卡就能谐振感应得到能量，为芯片产生电源和时钟，并采用相移键控和加载调幅等技术实现卡与读卡器间的无线通讯非接触式 ID 卡具有操作方便、快捷、可靠、抗干扰等突出优点，获得了广泛应用 上面截图是某校讯通卡制作公司的信号参数，他们是采用了 Ic 卡的，不过我们通过老师问询到校讯通公司，觉得该广告宣传是出入的，不过这没有关系，因为通过查询，我们知道了 ID 与 IC 卡的区别与工作原理上的相同点，就是他们都靠卡上的线圈和电容以及固化芯片来进行工作的六、实践再探究篇 1：共振是怎么回事？按照网络上的提示，要用校讯通卡打的关键就是卡内的谐振频率与发射座机的4频率相同，这样获得共振以后就能获取电源，薄薄的芯片就可以工作，就能与座机进行通信，可以打了……。

可是为什么通过共振就能获得能量，共振究竟是怎么回事呢？于是我们就去问我们的科学汤老师，汤老师说，这个简单，放学后我到你们到实验里做个模拟实验就可以理解了下面实验情况如下表述:实验目标： 通过音叉实验来理解什么是共振实验材料： 256Hz 音叉 2 个，440Hz 音叉 2 个，小锤一个实验过程：1、先将两个 256HZ 的音叉放在距离 10 厘米的位置2、再用小锤敲打一个音叉的同时，而后用手背轻轻接触另一个音叉，会有什么感觉？3、再把一个音叉换成 440Hz 的音叉，用同样的力量敲击的同时，用手背轻轻接触另一个音叉，有什么感觉？4、再将两个音叉都换成 440Hz 的，感觉有什么区别？实验记录：当一个音叉被敲击时，就会出现振动发出声音，同时另一个频率相同的音叉也会产生振动，发出声音，而当频率不相同时，改音叉就基本上不产生振动的实验结论：当两个振动频率相同的物体，当一个发生振动时，引起另一个物体振动的现象就称为共振共振在声学中亦称“共鸣” ，在电学中，振荡电路的共振现象称为“谐振” 原来是需要共振呀，怪不得我早先用银行卡、超市卡去试不成功，用公交 Ic 卡去试也没有显示，原来频率不对呀，怪不得！七、实践再探究篇 2：声学共振（共鸣）与电流共振（谐振）有区别吗？揭开了卡片共振之谜后，我对电学中的谐振现象又有了新的疑问，当时在做声学共振实验时，我用硬纸盒隔开音叉，发现另一个音叉共振的力量减少了，说明空气穿透物体能力是很弱的，可是我看到公交车上一些女孩只要把包一贴，也能听到“滴”的声音，这样也能买票的（注：公交卡 IC 卡也是属于非接触类射频卡， ） ，那我们的 Id 校讯通卡也能具有这样的非接触感应呢？我们向小学班主任王老师借了一张教师用的校讯通卡，作了探究：实验目标： 校讯通卡的非接触谐振能力的研究实验材料： 能用的校讯通卡、校讯通座机、词典、印泥盒5实验过程：1、先把双手紧紧地把卡夹在手心，看能否谐振并被座机探知？2、再把卡夹在厚厚的汉语词典中，看能否谐振并被座机探知？3、再把卡藏在印泥盒中，看看能否被座机探知到？实验记录：1、把卡夹在双手间，几乎与不夹手的效果一样，一接近就“滴”的一声，座机上就显示出了我的卡内信息；2、夹在汉语词典中，距离缩短了一点，不过还可以方便地被探测到；3、夹在印盒中，发现正面不行，后面能行的。

实验分析与结论：仔细查看印泥盒，原来盒子的正面是铁的，后面颜色差不多是黑乎乎的，不过是塑料做的，说明除铁皮盖以后，电磁波都能穿透，形成谐振电学（磁）共振的穿透力很强，不过碰到金属阻挡以后，衰减非常大看来，我们可以给这张卡穿上外套，也可以放在书包外层里，不过不能穿金属外衣的，否则就会把自己蒙在鼓里的呀八、后续篇： 一张小小的校讯通卡竟然有这么多的科学道理，我们用了借助灯光查看，实物解剖、网络查询，请教校讯通卡的工程师，并通过实验，总算了解到了其中的一些秘密，不过对于这么小的芯片是怎样制作？那个铜环为什么做成这种样子，为什么两个铜线接的位置不一样，卡与座机上的读写器怎样沟通的？那个将来保密性更强的可读可写的 IC 卡……更多更多的问题还需要我们学习更多的科学知识，要去做更多的探究才会真正地解密，我们相信既然有公司已经设计成功，有厂家能够制作运用，那我们定能在不久的将来彻底破解这些谜团的探究组长并执笔：姚成航 2010 年 12 月 2 日参考资料：1、 ID 卡和 IC 的区别 各种不同的功能 ,和里面的结构 触式 IC 卡 6 小组收集的资料（word 文档）注：该文获科技小论文评比二等奖 。