專利名稱：交警專用聯機式智能卡讀寫器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種數字數據處理裝置，具體是指一種特別適于交通管理部門交警專用的聯機式智能卡讀寫器。
隨著全球經濟一體化時代的到來，信息技術的日新月異正有力地推動智能卡(即IC卡)的應用向更高級的方向發展。與傳統的數據傳輸設備相比，智能卡具有更高的安全性，更為方便，并可帶來更大的經濟效益，因此智能卡已作為金融支付、應用系統、網絡工程等等一些功能設備。作為信息處理量較大的交通管理部門，現在正逐步推行使用一種稱作牡丹交管卡(包括牡丹警員卡和牡丹駕駛員卡)的智能卡，但目前在交警工作的機關場所內，還沒有與牡丹交管卡相配套使用的智能卡讀寫機具，因此大量的在機關場所室內進行的數字數據處理工作，比如駕駛員車輛的年審登記及查詢、駕駛員違規違章和處罰情況的登記及查詢、駕駛員個人簡況的登錄及查詢、警員個人履歷簡況和獎懲情況的登錄及查詢等等，都還是通過繁瑣的人工登記造冊和查閱登記冊來進行，以致工作效率非常低下，不適應信息時代的要求。
有鑒于此，本實用新型的目的，乃是提供一種特別適于交警在機關場所內與上層計算層聯機使用的能存貯和讀取各種交通管理信息并大大提高管理工作效率的聯機式智能卡讀寫器。
參見

圖1本實用新型電原理方框圖，本實用新型的解決方案如下。其電路部分由單片計算機1、鎖存及數據存貯電路(RAM)2、RS-232接口電路3、IC卡讀寫電路4、掉電保護控制電路5、帶加密邏輯的專用防偽電路6、彈卡電路7、蜂鳴器電路8、硬件復位電路9、電源電路10連接組成，其中單片計算機1分別與鎖存及數據存貯電路2、RS-232接口電路3、IC卡讀寫電路4、掉電保護控制電路5、帶加密邏輯的專用防偽電路6、彈卡電路7、蜂鳴器電路8、硬件復位電路9的部分接口相接，鎖存及數據存貯電路2的數據存貯電路與帶加密邏輯的專用防偽電路6的接口相連，掉電保護控制電路5的接口與鎖存及數據存貯電路2的數據存貯電路相接，RS-232接口電路3的接口與硬件復位電路9相連，電源電路10的電源輸出端與整機其它電路的電源端相接以提供直流工作電源。
具有上述電路結構的本實用新型，由于其單片計算機1分別與前述電路2至9的部分接口相接，所以能夠分別實現機器內部的數據交換，實現與機器外部上層計算機進行的數據交換，實現對IC卡的讀寫控制，在掉電狀態下實現掉電保護控制，實現對帶加密邏輯的專用防偽電路的控制，實現對彈卡電路彈卡的控制，實現對蜂鳴器電路發聲的控制，以及在死機情況下實現機器硬件復位的控制；由于鎖存及數據存貯電路2的數據存貯電路與帶加密邏輯的專用防偽電路6的接口相連，所以能夠實現與帶加密邏輯的專用防偽電路6之間進行數據交換；由于掉電保護控制電路5的接口與鎖存及數據存貯電路2的數據存貯電路相接，所以能夠實現在掉電狀態下對數據存貯電路的使能控制；由于RS-232接口電路3的接口與硬件復位電路9相連，所以能夠在死機的情況下通過上層PC機控制機器硬件復位。本實用新型的主要工作原理如下①實現對IC卡的讀寫操作這是本實用新型最重要的處理功能。在正常情況下，單片計算機1對IC卡讀寫電路4部分始終處于一種查詢狀態，當機殼表面的IC卡插槽中有IC卡插入的時候，就會將該IC卡的檢測開關頂起，單片計算機1檢測到這種電平變化以后，就開始對該IC卡進行偽卡、壞卡、廢卡、非系統卡的卡型判別，然后進行密碼比較等一系列系統卡的認證、鑒別，只有交通管理系統合法的牡丹交管卡(包括牡丹警員卡、牡丹駕駛員卡)才能通過，其它卡型一律拒絕。如果該卡是合法的牡丹交管卡，單片計算機1就對牡丹交管卡進行讀、寫操作，能夠適時地與牡丹交管卡交換數據。②串行異步通信的功能單片計算機1與上層交管計算機終端通過RS-232接口電路3的串行接口進行通信，將從牡丹交管卡中讀取的數據上傳給計算機終端，使計算機終端能夠及時而準確地接受牡丹交管卡的相關信息，或者是單片計算機1通過RS-232串行接口接受計算機終端的命令，實現對牡丹交管卡的相應操作。
本實用新型具有如下優點和技術特點①制造成本不超過500元，就可以實現與PC機互連的IC卡讀寫的功能，能對符合ISO7816-3標準中所有存貯卡、邏輯加密卡、CPU卡進行讀寫操作，普通用戶在經濟上都能承受得起，適合于大眾消費，是一種普及型產品；②能適時地對IC卡的插入狀態進行查詢，一旦有IC卡插入以后，就迅速地進行一系列卡的判別、認證、密碼對比工作，經密碼比較正確的，馬上進行數據讀寫，方便而快捷，安全性高；③通過RS-232串行接口與上層交警計算機進行通信，一般計算機都有RS-232串行接口，連接簡單而便捷，對上層計算機要求不高，另外由于單片計算機1與上層計算機的數據交換量不大，所以用RS-232串行接口就足夠了，沒有必要用其他復雜的通信方式；④使得交警在機關場所室內能快速方便地存貯和讀取各種交通管理信息，從而大大提高了交通管理工作的效率。
以下結合附圖和實施例對本實用新型加以進一步詳細說明。
圖1為本實用新型的電路方框原理圖；圖2為圖1方框原理圖的一種具體電路實施例。
參見圖1與圖2。單片計算機1由單片機U1、電容C8與C13及晶體振蕩器X1連接組成；鎖存及數據存貯電路2由地址鎖存器U3、數據存貯器U2及開關SIP連接組成；RS-232接口電路3由串行接口集成塊U5、串行口接頭陽座U7與U8及電容C10至C12連接組成；IC卡讀寫電路4由IC卡讀寫座U4、與非門U9、三極管S1與S2、電阻R4與R7、排阻R11，電阻R10、晶體振蕩器X2及電容C15與C16連接組成；掉電保護控制電路5由電壓比較器U6、電池B1、電阻R5及二極管D3連接組成；帶加密邏輯的防偽電路6由帶加密邏輯的專用防偽集成塊U10構成；彈卡電路7由三極管S4、二極管D4及電感L1連接組成；蜂鳴器電路8由三極管S5和蜂嗚器FM連接組成；硬件復位電路9由三極管S3、二極管D1與D2、電阻R1與R2、電阻R8及電容C14連接組成；電源電路10由電源插座P、橋堆B、穩壓集成塊M1、發光二極管D5與D6、電阻R6與R15及電容C1至C7連接組成。
在圖1技術解決方案中所述各電路之間的連接關系及電路工作原理，在圖2實施例中是這樣來具體實現的U3第3腳D0連U1的第39腳D0,U3第4腳D1連U1第38腳D1,U3第7腳D2連U1第37腳D2,U3第8腳D3連U1第36腳D3,U3第13腳D4連U1第35腳D4,U3第14腳D5連U1第34腳D5,U3第17腳D6連U1第33腳D6,U3第18腳D7連U1第32腳D7,U3用于將U1低8位地址鎖存起來，從而通過它的低8位地址將低8位地址信號輸出給U2；U3第2腳A0與U2第10腳A0相連，U3第5腳A1與U2第9腳A1相連，U3第6腳A2與U2第8腳A2相連，U3第9腳A3與U2第7腳A3相連，U3第12腳A4與U2第6腳A4相連，U3第15腳A5與U2第5腳A5相連，U3第16腳A6與U2第4腳A6相連，U3第19腳A7與U2第3腳A7相連，這一部分主要是將U1輸出的低8位地址信號經過U3地址鎖存以后給U2提供低8位地址；U1第39腳D0接U2第11腳D0作第1位數據線，U1第38腳D1接U2第12腳D1作第2位數據線，U1第37腳D2接U2第13腳D2作第3位數據線，U1第36腳D3接U2第15腳D3作第4位數據線，U1第35腳D4接U2第16腳D4作第5位數據線，U1第34腳D5接U2第17腳D5作第6位數據線，U1第33腳D6接U2第18腳D6作第7位數據線，U1第32腳D7接U2第19腳D7作第8位數據線，這樣，U2的8位數據線就與U1的8位數據線連接起來了，可以直接進行數據交換；另外，U1第21腳P20接U2第25腳A8作第9位地址線，U1第22腳P21接U2第24腳A9作第10位地址線，U1第23腳P22接U2第21腳A10作第11位地址線，U1第24腳P23接U2第23腳A11作第12位地址線，U1第25腳P24接U2第2腳A12作第13位地址線，U1第26腳P25接U2第26腳A13作第14位地址線，U1第27腳P26接U2第1腳A14作第15位地址線，當U1欲對U2進行操作的時候，經過U3將低8位地址鎖存，并通過對U2的高7位地址的控制，可以直接實現對U2的32K地址空間進行讀寫操作。
U1的第11腳TXD、第10腳RXD用作串行口輸入、輸出位，分別連接U5的第11腳T1IN、第12腳R1OUT，用于與外部聯系的RS-232串行信號進行電平轉換，RS-232串行接頭U7和U8只是U5的數據傳輸中介。
U1的P1口的P1.0、P1.2、P1.3、P1.5以及/INT1這五個管腳分別連接U4的C7、C2、C6和C8、A1、C4管腳，U1的P1.4管腳連接R4的一端，其中P1.5用于檢測A1、A2兩管腳的通斷狀態，即用于檢測U4中是否有IC卡插入，如果有IC卡插入，則該開關打開，P1.5腳為高電平，通過其它管腳對U4的狀態進行控制，同時通過P1.0與U4進行數據交換；由U9、X2、R10、C15、C16組成時序控制電路，U9是一種TTL與非門集成電路，U1的兩個管腳T1和P1.1分別連接U9的第5腳和第10腳，當U1需要對U4進行控制操作的時候，可以通過T1和P1.1兩個管腳控制U9D第11腳CLK的脈沖輸出，控制是否給U4提供操作時序，進而控制是否對U4的讀寫控制。
U1的第28腳P27與U6的第5腳A15相連，U1在掉電的狀態下P27輸出高電平，使得U6第5腳亦為高電平。
U1的第2腳P1.1、第8腳P1.7、第24腳A11、第25腳A12、第26腳A13、第27腳A14分別與U10的第17腳P1.1、第32腳P1.7、第28腳A11、第25腳A12、第1腳A13、第8腳A14相連，U1通過P1.1和P1.7以及四根地址線A11、A12、A13、A14可以控制U10的狀態，使U10能提供帶加密邏輯防偽的狀態位和數據位。
U1第12腳/INT0與S4的基極相接，可以控制彈卡電路的彈卡，當系統對IC卡操作完畢，能自動將IC卡彈出，U1第14腳T0與S5的基極相接，U1通過對S5基極電平高低的控制可以使蜂鳴器FM發聲，以進行上電聲響提示以及錯誤警告提示。U1第9腳RESET連接D1負極與D2負極的公共端，當硬件復位電路9的RESET端出現高電平，即可控制單片機U1硬件復位。
U2的第23腳A11、第2腳A12、第26腳A13、第1腳A14分別與U10的第28腳A11、第25腳A12、第1腳A13、第8腳A14相連，U10通過A11～14腳向U2提供具有帶加密邏輯防偽的狀態位和數據位。U6的第6腳TO256與U2的第20腳CE相接，U6的第1腳VTO256與接在U2第28腳VCC上的開關SIP的一端相連，在掉電狀態下，由于U6第5腳為高電平，所以U6第1、6腳分別控制U2第28、20腳的狀態，控制片選信號，使U2不工作，達到掉電保護的作用。U5的第9腳TORST與接在S3基極上的R8的一端相連，當本實用新型由于出現意外情況而死機的時候，只要外部(一般是由上層計算機控制)通過U7和U8的第4腳DTR給U7、U8傳送一個高電平，使U5第9腳TORST輸出高電平，控制硬件復位電路的S3的基極，使D1與D2的公共連接端RESET出現高電平，亦即使得U1的第9腳RESET端出現高電平，從而控制本實用新型復位，這樣，利用外部器件對本實用新型的操作控制，可以避免本實用新型出現死循環現象，由于本實用新型上層PC機可安裝本實用新型的操作軟件，所以可通過外聯的上層PC機控制本實用新型復位。
前述圖2實施例中的電源電路10的電路組成，是一種典型的整流和穩壓電路，電源電路10從穩壓集成塊M1第3腳輸出正電源VCC，從公共地端輸出電源GND，以提供給本機其它電路作為直流工作電源。D5的負極與U1的第7腳P1.6相連。當本實用新型有直流電源供電的時候，發光二極管D6一直發光，用作上電指示。當本實用新型的U1對U4插入的IC卡進行操作的時候，通過控制U1的P1.6腳的電平狀態控制D5是否發光，用作操作IC卡的指示。
在圖2實施例中，U1采用AT89C52,U2采用62256,U3采用74HC373,U4采用通用型IC卡讀寫卡座SLOT AMP-IC,R11采用5K6×8,U5采用MAX232,U6采用MXD1210,U7和U8采用9針串行口接頭陽座，U9采用74HC00,U10采用ENCRUPTY，蜂鳴器采用RING,B采用BRIDGE,M1采用MC7805T。以上產品均可市購。
權利要求1.一種交警專用聯機式智能卡讀寫器，其特征在于，電路部分由單片計算機(1)、鎖存及數據存貯電路(2)、RS-232接口電路(3)、IC卡讀寫電路(4)、掉電保護控制電路(5)、帶加密邏輯的專用防偽電路(6)、彈卡電路(7)、蜂鳴器電路(8)、硬件復位電路(9)、電源電路(10)連接組成，其中單片計算機(1)分別與鎖存及數據存貯電路(2)、RS-232接口電路(3)、IC卡讀寫電路(4)、掉電保護控制電路(5)、帶加密邏輯的專用防偽電路(6)、彈卡電路(7)、蜂鳴器電路(8)、硬件復位電路(9)的部分接口相接，鎖存及數據存貯電路(2)的數據存貯電路與帶加密邏輯的專用防偽電路(6)的接口相連，掉電保護控制電路(5)的接口與鎖存及數據存貯電路(2)的數據存貯電路相接，RS-232接口電路(3)的接口與硬件復位電路(9)相連，電源電路(10)的電源輸出端與整機其它電路的電源端相接以提供直流工作電源。
2.根據權利要求1所述的交警專用聯機式智能卡讀寫器，其特征在于(A)單片計算機(1)由單片機U1、電容C8與C13及晶體振蕩器X1連接組成；鎖存及數據存貯電路(2)由地址鎖存器U3，數據存貯器U2及開關SIP連接組成；RS-232接口電路(3)由串行接口集成塊U5、串行口接頭陽座U7與U8及電容C10至C12連接組成；IC卡讀寫電路(4)由IC卡讀寫座U4、與非門U9、三極管S1與S2、電阻R4與R7、排阻R11，電阻R10、晶體振蕩器X2及電容C15與C16連接組成；掉電保護控制電路(5)由電壓比較器U6、電池B1、電阻R5及二極管D3連接組成；帶加密邏輯的專用防偽電路(6)由帶加密邏輯的專用防偽集成塊U10構成；彈卡電路(7)由三極管S4、二極管D4及電感L1連接組成；蜂鳴器電路(8)由三極管S5和蜂嗚器FM連接組成；硬件復位電路(9)由三極管S3、二極管D1與D2、電阻R1與R2、電阻R8及電容C14連接組成；電源電路(10)由電源插座P、橋堆B、穩壓集成塊M1、發光二極管D5與D6、電阻R6與R15及電容C1至C7連接組成。(B)U3第3腳D0連U1的第39腳D0,U3第4腳D1連U1第38腳D1,U3第7腳D2連U1第37腳D2,U3第8腳D3連U1第36腳D3,U3第13腳D4連U1第35腳D4,U3第14腳D5連U1第34腳D5,U3第17腳D6連U1第33腳D6,U3第18腳D7連U1第32腳D7；U3第2腳A0與U2第10腳A0相連，U3第5腳A1與U2第9腳A1相連，U3第6腳A2與U2第8腳A2相連，U3第9腳A3與U2第7腳A3相連，U3第12腳A4與U2第6腳A4相連，U3第15腳A5與U2第5腳A5相連，U3第16腳A6與U2第4腳A6相連，U3第19腳A7與U2第3腳A7相連；U1第39腳D0接U2第11腳D0,U1第38腳D1接U2第12腳D1,U1第37腳D2接U2第13腳D2,U1第36腳D3接U2第15腳D3,U1第35腳D4接U2第16腳D4,U1第34腳D5接U2第17腳D5,U1第33腳D6接U2第18腳D6,U1第32腳D7接U2第19腳D7,U1第21腳P20接U2第25腳A8,U1第22腳P21接U2第24腳A9,U1第23腳P22接U2第21腳A10,U1第24腳P23接U2第23腳A11,U1第25腳P24接U2第2腳A12,U1第26腳P25接U2第26腳A13,U1第27腳P26接U2第1腳A14；U1第11腳TXD、第10腳RXD分別連接U5第11腳T1IN、第12腳R1OUT；U1的P1.0、P1.2、P1.3、P1.5以及/INT1這五個管腳分別連接U4的C7、C2、C6和C8、A1、C4管腳，U1的P1.4管腳連接R4的一端，U1的兩個管腳T1和P1.1分別連接U9第5腳和第10腳；U1第28腳P27與U6第5腳A15相連；U1第2腳P1.1、第8腳P1.7、第24腳A11、第25腳A12、第26腳A13、第27腳A14分別與U10第17腳P1.1、第32腳P1.7、第28腳A11、第25腳A12、第1腳A13、第8腳A14相連；U1第12腳/INT0與S4的基極相接；U1第14腳T0與S5的基極相接；U1第9腳RESET連接D1負極與D2負極的公共端。(C)U2第23腳A11、第2腳A12、第26腳A13、第1腳A14分別與U10第28腳A11、第25腳A12、第1腳A13、第8腳A14相連；U6第6腳TO256與U2第20腳CE相接，U6第1腳VTO256與接在U2第28腳VCC上的開關SIP的一端相連；U5第9腳TORST與接在S3基極上的R8的一端相連；電源電路(10)的M1第3腳輸出正電源VCC，從公共地端輸出電源GND,D5的負極與U1第7腳P1.6相連。
專利摘要交警專用聯機式智能卡讀寫器由單片計算機1、鎖存及數據存貯電路2、RS—232接口電路3、IC卡讀寫電路4、掉電保護控制電路5、帶加密邏輯的專用防偽電路6、彈卡電路7、蜂鳴器電路8、硬件復位電路9、電源電路10連接組成。該機體積較小,特別適于交警在機關場所室內與上層計算機聯用,插入IC卡讀取和存貯各種交通管理信息,并接受上層終端的命令和交換相應的數據,方便快捷,安全性高,可大大提高交通管理工作的效率。
文檔編號G06K7/06GK2449288SQ00225749
公開日2001年9月19日 申請日期2000年10月9日 優先權日2000年10月9日
發明者何誠, 王躍, 謝竹生, 雷凱, 羅繼東, 王紅吉, 李燕 申請人:蘇博泰克(湖南)數據系統工程有限公司