專利名稱：手持非接觸式ic卡讀寫器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種非接觸式IC卡讀寫器，特別是一種可手持移動使用的非接觸式IC卡讀寫器。
非接觸式IC卡內含帶微處理器的存貯器，是目前保密程度最高、應用日益廣泛的智能存貯卡。非接觸式IC卡讀寫器是專門用于對非接觸式IC卡進行數據寫入或讀出的設備。這些設備的主要特征是①帶有某種格式的非接觸式IC卡的讀寫模塊及天線；②固定在特定的位置使用；③由數據通訊電纜與電腦設備實時聯接或非實時聯接；④使用有線式的交流變換低壓供電；⑤主要起數據的變換及傳送作用。這些設備在考勤卡、消費卡等領域中得到了較好的應用。由于現有的讀寫器只能固定在特定的位置使用，應用范圍受到極大的限制，發展可移動使用的IC卡讀寫器已為人們所共識。然而，由于受到重量、體積、功耗、供電方式、數據的脫機處理能力、大容量數據的裝載等各項指標的限制，存在著不少的技術障礙，以致可移動IC卡讀寫器遲遲不能問世。
本發明的目的是研制一種手持非接觸式IC卡讀寫器，它具有重量輕、體積小、功能比較齊全的特點，可脫離電腦獨立操作，便于在任何場合及移動過程中使用。
為了達到上述目的，本發明采用外圍接口十分豐富的單片機(CPU)作為主控單元，并通過其接口分別連接外圍的非接觸式IC卡讀寫模塊電路、LCD顯示電路、存貯器電路、通訊接口電路、操作鍵盤、聲音接口及電源管理電路。各外圍電路的原理及工作模式分別如下①非接觸式IC卡讀寫模塊電路采用LEGIC的讀寫模塊，CPU通過連線對讀寫模塊直接進行控制與操作，以啟動并進行IC卡的讀或寫。為達到節電的目的，當沒有讀寫動作時，讀寫電路進入低功耗的睡眠狀態。
②LCD顯示電路顯示器件采用64×128點陣式帶背光源液晶顯示器LCD。CPU通過對驅動電路的操作，把待顯示頁面的內容存入驅動電路的顯示暫存區，再由驅動電路完成數據的同步傳送與刷新，從而在LCD上顯示出點陣圖形。由于存貯器內駐存了字庫點陣，所以，本發明設備具有顯示中文、英文、數字等文字的能力。
③存貯器電路本發明設備的存貯器可單獨或同時具有以下多種形式SRAM(靜態存貯器) 存貯量為32KFlash memory(閃速存貯器) 存貯量為1M～128M外置插入式FLash卡(外置閃速存貯卡)存貯量為1M～128M對不同的處理過程及不同的數據類型、數據量，可使用不同的存貯器。存貯器以總線并行方式與CPU連接。
④操作鍵盤電路CPU以掃描、查詢的方式進行鍵盤的管理。鍵盤至少有12個鍵，以完成必要的數字輸入、文字輸入及操作控制。
⑤通訊接口電路本發明設備可單獨或同時具備以下三種通訊接口IrDA紅外接口 用于與電腦的無線連接RS232串行接口 用于與電腦的串行有線通訊GSM無線通訊模塊接口用于通過無線電信網與中心電腦實時交換數據這些接口均有相應的電路模塊及驅動程序，以實現與電腦快速、可靠的數據交換。通訊過程均遵從相關通訊協議的國際標準，以適應標準化、通用化的要求。
⑥聲音接口電路以晶體管8550作為驅動元件，使CPU的聲頻信號經放大后推動蜂鳴器發出訊響，以配合操作并提出警示。
⑦電源管理電路專用的電源管理集成電路對供電電池的電壓及穩定性進行實時監督，除了防止電源不穩造成的運行錯誤外，還可向CPU發出電源電壓的數據，在欠壓情況下，CPU可通過LCD顯示屏顯示出欠壓的程度，以提醒使用者進行充電。
由于采用外圍接口十分豐富的單片機CPU及外圍電路，本發明手持非接觸式IC卡讀寫器具有以下的突出優點①帶有某種格式的非接觸式IC卡的讀寫模塊及天線；②可在任何場合及移動過程中使用，體積小、重量輕(約200克)；③具有微處理器、大規模邏輯陣列及時鐘電路，可脫離電腦獨立操作使用；④具有內置或插入式大容量存貯器，可下載大容量的數據塊；⑤具有標準串行通訊接口、IrDA紅外接口及GSM接口，可用于手持式讀寫器與電腦之間的數據交換；⑥使用充電式的鎳氫電池或鋰電池作為供電電源，待機時間超過72小時；⑦不僅可以現場完成IC卡的讀寫，還配備點陣式LCD顯示屏，具有中文、英文、數字的顯示能力，可實時顯示IC卡的內容及引導操作。
以下結合附圖對本發明作進一步詳細說明。


圖1是手持非接觸式IC卡讀寫器電路結構圖。
圖2是TE520S40Q-40微處理器電路連接圖。
圖3是操作鍵盤電路圖。
圖4是128×64點陣式帶背光源液晶顯示器(LCD)顯示電路圖。
圖5是外置閃速存貯卡電路圖。
圖6是IrDA紅外通訊電路圖。
圖7是RS232串行通訊電路圖。
圖8是閃速存貯器電路圖。
圖9是電源管理電路圖。
圖10是聲音接口電路圖。
圖11是日歷/時鐘電路圖。
圖12是非接觸式IC卡讀寫電路圖。
在圖1中，1是外圍接口十分豐富的CPU微處理器，內含32K隨機讀寫存貯器及可編程邏輯陣列；2是日歷/時鐘電路；3是128×64點陣式帶背光源液晶顯示電路；4是操作鍵盤電路；5是閃速存貯器電路；6是外置閃速存貯卡電路；7是GSM無線通訊模塊；8是非接觸式IC卡讀寫模塊電路；9是聲音接口電路；10是IrDA紅外通訊電路；11是RS232串行通訊電路；12是電源管理電路13是非接觸式IC卡。
圖2中，CPU微處理器IC1采用外圍接口十分豐富的集成電路TE520S40Q-40，內含32K隨機讀寫存貯器及可編程邏輯陣列，外圍共有208引腳，其中第18、24、37、52、68、72、87、104、120、133、139、151、156、172、176、191及208腳連接電源VCC(3.3V)，第1、10、19、25、28、38、45、53、59、69、73、78、88、97、105、112、121、130、134、140、149、155、157、163、173、177、182、192及201腳連接地，第2、3腳連接18.432M晶振器O4，第3、4、5、6、154腳分別與插口J6的第1、2、3、4、5腳對應連接，其余各腳分別與相應外圍電路連接。
圖3中，操作鍵盤電路的夜明指示燈L1、L2、L5、L6、L7正端分別通過R1、R2、R16、R17、R18連接電源VCC，負端P199、P148、P181、P135、P27分別與集成電路TE520S40Q-40的199、148、181、135及27腳對應連接，操作鍵盤S18-S34的一端共接地，另一端P30、P113、P125、P12、P144、P143、P189、P162、P146、P171、P190、P147、P22、P43、P207、P206、P51分別與集成電路TE520S40Q-40的30、113、125、12、144、143、189、162、146、171、190、147、22、43、207、206、51腳對應連接。
圖4中，LCD顯示電路的顯示器為128×64點陣式帶背光源液晶顯示器，共有40引腳，其中第1、21腳接地，第4-17、20、22、23、39及40腳分別與集成電路TE520S40Q-40的106、102、100、96、92、86、84、80、76、71、67、64、60、57、56、54、55、108及107腳對應連接，第2、18、腳接電源VCC，第3腳經電阻R26落地，第18腳經R27、R26串接落地，第24-38腳懸空。另外J2為40腳插口。
圖5中，外置閃速存貯卡電路的IC2為外置閃速存貯卡集成電路，采用SAMSUNG(三星)的SmartMediaTMCard系列集成電路產品，外圍有27引腳，其中第1、10、19、21及27腳接地，第2、12、22、23、24腳連接在一起，第25腳接電源VCC，其余各腳依次分別與集成電路TE520S40Q-40的62、65、66、70、74、75、77、81、85、90、93、94、98、99、103及58腳對應連接。S35為連接插口。
圖6中，IrDA紅外通訊電路的集成電路IC3采用HSDL-7000，外圍共有8引腳，第1、2、3腳依次分別與集成電路TE520S40Q-40的第122、123、124腳相連接，第4腳接地，第5、8腳接電源VCC，第6、7腳連接紅外發射集成電路IC4(采用HSDL-1001)的第4、6腳，IC4的3、8腳接電源VCC。
圖7中，RS232串行通訊電路的集成電路IC5采用MAX3227，外圍共有16引腳，第1、9、10、11腳分別與集成電路TE520S40Q-40的第136、119、118、116腳連接，第12、14腳接地，第15、16腳接電源VCC，第2、4腳之間由電容C32連接，第5、6腳之間由電容C33連接，第3、7腳分別由電容C35、C36接地，第8、13腳與串行通訊口連接。J4為連接插口。
圖8中，閃速存貯器電路的集成電路IC6采用AM29LV160(或AM29LV800,AM29LV400)，其外圍共有48引腳，其中第1-10、13、16-25、45、48腳分別與集成電路TE520S40Q-40的第202、198、197、188、187、184、183、179、13、14、20、9、8、178、167、166、165、164、161、160、159、158、203腳，第11、12、15、26、28、29、31、33、35、38、40、42、44腳分別與集成電路TE520S40Q-40的第150、170、168、153、152、110、111、131、132、137、138、141、142腳連接，第37腳接電源VCC，第27、46、47腳接地。
圖9中，電源管理電路的集成電路IC7采用MAX1705-06，其外圍共有16引腳，其中第6、9、13、16腳接電源VCC，第4、5、14、15腳接地，第1腳經R21落地，第2、3腳相連并經電容C36落地，第7、8、11腳分別經R23、R22、R28落地，第10腳連接集成電路TE520S40Q-40的第31腳，第12腳連接電源接入插口JP2、JP3的第2腳。
圖10中，聲音接口電路的晶體管Q2基極由R9接集成電路TE520S40Q-40的第145腳，發射極接電源VCC，集電極串接蜂鳴器B2及電阻R19接地。
圖11中，日歷/時鐘電路的集成電路IC8采用DS1302，其第1、8腳接電源，第5、6、7腳分別與集成電路TE520S40Q-40的第115、114、109腳連接，第2、3腳之間接晶振器O3，第4腳接地。
圖12中，非接觸式IC卡讀寫模塊電路的集成電路IC9采用SM05，其第1、21、47腳接地，第23、25、48、49腳接電源VCC，第21腳接地，第22腳接天線插口JP1的第1腳，第7、50、51、52腳分別與集成電路TE520S40Q-40的第185、205、204、200腳連接，其余腳懸空。
權利要求
1.一種手持非接觸式IC卡讀寫器，其特征是該讀寫器采用外圍接口十分豐富的單片機CPU作為主控單元，并通過其接口分別連接非接觸式IC卡讀寫模塊電路、LCD顯示電路、存貯器電路、通訊接口電路、操作鍵盤、聲音接口及電源管理電路。
2.一種如權利要求1所述的手持非接觸式IC卡讀寫器，其特征是該讀寫器的CPU微處理器采用集成電路TE520S40Q-40，內含32K隨機讀寫存貯器及可編程邏輯陣列，外圍共有208引腳，其中第18、24、37、52、68、72、87、104、120、133、139、151、156、172、176、191及208腳連接電源VCC，第1、10、19、25、28、38、45、53、59、69、73、78、88、97、105、112、121、130、134、140、149、155、157、163、173、177、182、192及201腳連接地，第2、3腳連接18.432M晶振器O4，第3、4、5、6、154腳分別與插口J6的第1、2、3、4、5腳對應連接，其余各腳分別與相應外圍電路連接；操作鍵盤電路的夜明指示燈的L1、L2、L5、L6、L7正端分別通過R1、R2、R16、R17、R18連接電源VCC，負端P199、P148、P181、P135、P27分別與集成電路TE520S40Q-40的199、148、181、135及27腳對應連接，操作鍵盤S18-S3一端共接地，另一端P30、P113、P125、P12、P144、P143、P189、P162、P146、P171、P190、P147、P22、P43、P207、P207、P51分別與集成電路TE520S40Q-40的30、113、125、12、144、143、189、162、146、171、190、147、22、43、207、207、51腳對應連接；LCD顯示電路的顯示器為128×64帶背光源液晶顯示器，共有40引腳，其中第1、21腳接地，第4-17、20、22、23、39及40腳分別與集成電路TE520S40Q-40的106、102、100、96、92、86、84、80、76、71、67、64、60、57、56、54、55、108及107腳對應連接，第2、18、腳接電源VCC，第3腳經電阻R26落地，第18腳經R27、R26串接落地，第24-38腳懸空；外置閃速存貯卡集成電路IC2采用SAMSUNG的SmartMediaTM Card系列集成電路，外圍有27引腳，其中第1、10、19、21及27腳接地，第2、12、22、24腳連接在一起，第25腳接電源VCC，其余各腳依次分別與集成電路TE520S40Q-40的62、65、66、70、74、75、77、81、85、90、93、94、98、99、103及58腳對應連接；IrDA紅外通訊電路的集成電路IC3采用HSDL-7000，外圍共有8腳，第1、2、3腳依次分別與集成電路TE520S40Q-40的第122、123、124腳相連接，第4腳接地，第5、8腳接電源VCC，第6、7腳連接紅外發射集成電路IC4的第4、6腳，其第3、8腳接電源VCC,IC4可采用HSDL-1001；RS232串行通訊電路的集成電路IC5采用MAX3227，外圍共有16引腳，第1、9、10、11腳分別與集成電路TE520S40Q-40的第136、119、118、116腳連接，第12、14腳接地，第15、16腳接電源VCC，第2、4腳之間由電容C32連接，第5、6腳之間由電容C33連接，第3、7腳分別由電容C35、C36接地，第8、13腳分別與串行通訊口連接；閃速存貯器電路的集成電路IC6采用AM29LV160、AM29LV800或AM29LV400，其外圍共有48引腳，其中第1-10、13、16-25、45、48腳分別與集成電路TE520S40Q-40的第202、198、197、188、187、184、183、179、13、14、20、9、8、178、167、166、165、164、161、160、159、158、203腳，第11、12、15、26、28、29、31、33、35、38、40、42、44腳分別與集成電路TE520S40Q-40的第150、170、168、153、152、110、111、131、132、137、138、141、142腳連接，第37腳接電源VCC，第27、46、47腳接地；電源管理電路的集成電路IC7采用MAX1705-06，其外圍共有16腳，其中第6、9、16腳接電源，第4、5、14、15腳接地，第1腳經R21落地，第2、3腳相連并經電容C36落地，第7、8、11腳分別經R23、R22、R28落地，第10腳連接集成電路TE520S40Q-40的第31腳，第12腳連接電源接入插口JP2、JP3的第2腳；聲音接口電路的晶體管Q2基極由R9接集成電路TE520S40Q-40的第145腳，發射極接電源VCC，集電極串接蜂鳴器B2及電阻R19接地；日歷/時鐘電路的集成電路IC8采用DS1302，其第1、8腳接電源，第5、6、7腳分別與集成電路TE520S40Q-40的第115、114、109腳連接，第2、3腳之間接晶振器O3，第4腳接地；非接觸式IC卡讀寫模塊電路的集成電路IC9采用SM05，其第1、21、47腳接地，第23、25、48、49腳接電源VCC，第21腳接地，第22腳接天線插口JP1的第1腳，第7、50、51、52腳分別與集成電路TE520S40Q-40的第185、205、204、200腳連接，其余腳懸空。
全文摘要
本發明涉及一種非接觸式IC卡讀寫器,特別是一種可手持使用的非接觸式IC卡讀寫器。該讀寫器采用外圍接口十分豐富的單片機(CPU)作為主控單元,并通過其接口分別連接外圍的非接觸式IC卡讀寫電路、LCD顯示電路、存貯器電路、通訊接口電路、操作鍵盤、聲音接口及電源管理電路。它具有重量輕、體積小、功能比較齊全、存貯器容量大的特點,可脫離電腦獨立操作,便于在任何場合及移動過程中使用。可廣泛應用于各種證照、電子支付和物流管理等領域。
文檔編號G06K7/06GK1314654SQ0110769
公開日2001年9月26日 申請日期2001年3月30日 優先權日2001年3月30日
發明者張苑岳, 王承翔 申請人:張苑岳