一種水管插卡計(jì)量閥門的新型讀卡電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種水管插卡計(jì)量閥門，特別是涉及一種水管插卡計(jì)量閥門的新型讀卡電路。
【背景技術(shù)】
[0002]IC卡智能水表可以改變自來(lái)水水費(fèi)及管理的現(xiàn)狀，智能水表代替?zhèn)鹘y(tǒng)水表，均用IC卡實(shí)現(xiàn)預(yù)付費(fèi)，實(shí)現(xiàn)先付費(fèi)后用水、持卡結(jié)算的理想模式，從根本上杜絕欠繳、漏繳水費(fèi)的現(xiàn)象等。而現(xiàn)在IC卡無(wú)需外接供電電源，方便了用戶的使用。本發(fā)明具有工作可靠、抗干擾能力強(qiáng)、讀卡準(zhǔn)確、功耗低，同時(shí)對(duì)IC卡的好壞可進(jìn)行識(shí)別。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種水管插卡計(jì)量閥門的讀寫卡電路，其控制部分采用超功耗單片機(jī)來(lái)完成IC卡讀寫電路的控制邏輯與一些相關(guān)信息的處理；其接口電路的設(shè)計(jì)采用集電極開(kāi)路輸出及非鉗位保護(hù)式輸入結(jié)構(gòu)；同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的電源和IC卡的電源做了分離回路的設(shè)計(jì)保護(hù)措施。本設(shè)計(jì)電路簡(jiǎn)單功耗低利于推廣。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0005]一種水管插卡計(jì)量閥門的新型讀卡電路，包括依次連接的IC卡接口電路、IC卡供電電路、單片機(jī)以及與IC卡接口電路連接的IC卡適配插座。
[0006]所述的IC卡適配插座包括與卡接觸的8個(gè)電觸點(diǎn)，檢測(cè)“插卡到位”的一對(duì)狀態(tài)開(kāi)關(guān)，固定和彈出卡的機(jī)械裝置，與輸入接口電路相連的電氣終端和安裝基座，接觸方式采用著落式即在插卡的起始階段，卡與簧片觸點(diǎn)不接觸，僅當(dāng)插到一定位置時(shí)，觸點(diǎn)才與卡同步運(yùn)動(dòng)逐漸下壓，到終點(diǎn)時(shí)，卡觸點(diǎn)與簧片觸點(diǎn)完全接觸；卡的插/拔形式即插卡時(shí)用力將卡推入，鎖緊機(jī)構(gòu)鎖定卡到工作位置；退卡時(shí)輕提或輕壓鎖緊裝置杠桿，卡在彈簧作用下彈出。
[0007]所述的IC卡接口電路實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與卡的數(shù)據(jù)交換，并提供相應(yīng)的控制信號(hào)及供電，滿足不帶電插拔的要求；邏輯接口電路采用集電極開(kāi)路輸出及非鉗位保護(hù)式輸入結(jié)構(gòu)。
[0008]所述的IC卡供電電路，提供完善的過(guò)流保護(hù)措施的穩(wěn)態(tài)電路，當(dāng)有卡插入時(shí)，接口設(shè)備便開(kāi)始向IC卡提供其所需要的電力；如果插入的是電源與地被擊穿的卡或是短路金屬片，就會(huì)造成供電回路的短路現(xiàn)象；為此將IC卡的電源與其他電源分離采用不同的回路。
[0009]所述的單片機(jī)主要完成IC卡讀寫電路的控制邏輯與一些相關(guān)信息的處理，其硬件電路主要是時(shí)鐘電路和復(fù)位電路。
[0010]該方案利于單片機(jī)完成IC卡的讀寫操作，并完成數(shù)據(jù)的處理、讀寫的控制等功能，IC卡適配插座實(shí)現(xiàn)讀寫器與卡的物理連接；IC卡接口電路實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與卡的數(shù)據(jù)交換，并提供相應(yīng)的控制信號(hào)及供電，滿足不帶電插拔的要求。邏輯接口電路采用集電極開(kāi)路輸出及非鉗位保護(hù)式輸入結(jié)構(gòu)；IC卡供電電路提供完善的過(guò)流保護(hù)措施的穩(wěn)態(tài)電路。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明的電路原理框圖。
[0012]圖2本發(fā)明的單片機(jī)與讀卡電路的連接示意圖。
[0013]圖3本發(fā)明的IC卡數(shù)據(jù)接口電路原理圖。
[0014]圖4本發(fā)明的IC卡電路供電回路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]參照附圖1:本發(fā)明提供一種水管插卡計(jì)量閥門的新型讀卡電路，其特征在于它包括如圖1所示的IC卡適配插座、IC卡接口電路、IC卡供電電路、單片機(jī)四部分。其讀寫原理如圖2所示單片機(jī)與IC卡的接口通過(guò)兩根線連接，一根線向IC卡提供時(shí)鐘信號(hào)，另一根提供雙向的數(shù)據(jù)傳輸。其中IC卡的電源VCC應(yīng)受控于單片機(jī)，即IC卡插入卡座后才給IC卡供電，取卡后則不供電。SWl和SW2是IC卡插入的識(shí)別開(kāi)關(guān)，用于識(shí)別IC卡的插入狀態(tài)，CLK為時(shí)鐘信號(hào)輸入引腳，為IC卡芯片提供所必須的時(shí)鐘信號(hào)；1/0引腳為數(shù)據(jù)輸入輸出引腳，數(shù)據(jù)的輸入與輸出由IC卡的不同工作模式?jīng)Q定，工作模式的選擇由單片機(jī)來(lái)控制；RST引腳為復(fù)位信號(hào)輸入引腳，單片機(jī)發(fā)出復(fù)位信號(hào)后，控制IC卡芯片完成復(fù)位操作。所述單片機(jī)采用MSJP430F11X1，并有外圍的復(fù)位及時(shí)鐘電路構(gòu)成最小系統(tǒng)。所述IC卡適配插座其特征在于它包括與卡接觸的8個(gè)電觸點(diǎn)。檢測(cè)“插卡到位”的一對(duì)狀態(tài)開(kāi)關(guān)，固定和彈出卡的機(jī)械裝置，與輸入接口電路相連的電氣終端和安裝基座，接觸方式采用著落式即在插卡的起始階段，卡與簧片觸點(diǎn)不接觸，僅當(dāng)插到一定位置時(shí)，觸點(diǎn)才與卡同步運(yùn)動(dòng)逐漸下壓，到終點(diǎn)時(shí)，卡觸點(diǎn)與簧片觸點(diǎn)完全接觸?？ǖ牟?拔形式即插卡時(shí)用力將卡推入，鎖緊機(jī)構(gòu)鎖定卡到工作位置。退卡時(shí)輕提或輕壓鎖緊裝置杠桿，卡在彈簧作用下彈出。所述IC卡接口電路如圖3所示所有的邏輯接口電路采用集電極開(kāi)路輸出及非鉗位保護(hù)式輸入結(jié)構(gòu)。上拉電阻R與IC卡的供電電源相連接。當(dāng)IC卡處于供電狀態(tài)時(shí)，整個(gè)接口電路接通，接口設(shè)備與IC卡之間構(gòu)成邏輯通路；而當(dāng)IC卡處于下電狀態(tài)，R失去供電整個(gè)與卡接口的電路均處于不帶電的狀態(tài)，可以與CMOS、TTL接口相兼容，上升沿阻尼大，易產(chǎn)生邊沿振蕩。所有的信號(hào)PIN腳都加入了鉗位保護(hù)二極管，這樣，可以抑制由于線路干擾和邏輯電平變化的邊沿產(chǎn)生抖動(dòng)所帶來(lái)的瞬態(tài)過(guò)壓，為IC卡提供了進(jìn)一步的保護(hù)措施。所述IC卡供電電路，如圖4所示采用帶輸出短路保護(hù)LD0，當(dāng)插入的卡是一個(gè)由電源對(duì)地的短路負(fù)載時(shí)，Ul會(huì)輸出過(guò)載而形成短路保護(hù)，由于接口設(shè)備的供電是在U2提供的穩(wěn)壓回路上，因而不會(huì)干擾接口設(shè)備的工作，這一短路保護(hù)信息會(huì)在“短路保護(hù)報(bào)警指示”信號(hào)線上形成一個(gè)低電平輸出，單片機(jī)得到這個(gè)信號(hào)后立即切斷對(duì)IC卡接口的供電，直到該卡退出為止。Ul的輸出也會(huì)隨之而轉(zhuǎn)入正常的電壓輸出范圍，以便后續(xù)插入的IC卡提供正常的供電。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水管插卡計(jì)量閥門的新型讀卡電路，其特征在于:包括依次連接的IC卡接口電路、IC卡供電電路、單片機(jī)以及與IC卡接口電路連接的IC卡適配插座。
2.如權(quán)利要求1所述的一種水管插卡計(jì)量閥門的新型讀卡電路，其特征在于:所述的IC卡適配插座包括與卡接觸的8個(gè)電觸點(diǎn)，檢測(cè)“插卡到位”的一對(duì)狀態(tài)開(kāi)關(guān)，固定和彈出卡的機(jī)械裝置，與輸入接口電路相連的電氣終端和安裝基座，接觸方式采用著落式即在插卡的起始階段，卡與簧片觸點(diǎn)不接觸，僅當(dāng)插到一定位置時(shí)，觸點(diǎn)才與卡同步運(yùn)動(dòng)逐漸下壓，到終點(diǎn)時(shí)，卡觸點(diǎn)與簧片觸點(diǎn)完全接觸；卡的插/拔形式即插卡時(shí)用力將卡推入，鎖緊機(jī)構(gòu)鎖定卡到工作位置；退卡時(shí)輕提或輕壓鎖緊裝置杠桿，卡在彈簧作用下彈出。
3.如權(quán)利要求1所述的一種水管插卡計(jì)量閥門的新型讀卡電路，其特征在于:所述的IC卡接口電路實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與卡的數(shù)據(jù)交換，并提供相應(yīng)的控制信號(hào)及供電，滿足不帶電插拔的要求；邏輯接口電路采用集電極開(kāi)路輸出及非鉗位保護(hù)式輸入結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種水管插卡計(jì)量閥門的新型讀卡電路，其特征在于:所述的IC卡供電電路，提供完善的過(guò)流保護(hù)措施的穩(wěn)態(tài)電路，當(dāng)有卡插入時(shí)，接口設(shè)備便開(kāi)始向IC卡提供其所需要的電力；如果插入的是電源與地被擊穿的卡或是短路金屬片，就會(huì)造成供電回路的短路現(xiàn)象；為此將IC卡的電源與其他電源分離采用不同的回路。
5.如權(quán)利要求1所述的一種水管插卡計(jì)量閥門的新型讀卡電路，其特征在于:所述的單片機(jī)主要完成IC卡讀寫電路的控制邏輯與一些相關(guān)信息的處理，其硬件電路主要是時(shí)鐘電路和復(fù)位電路。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水管插卡計(jì)量閥門的新型讀卡電路，包括依次連接的IC卡接口電路、IC卡供電電路、單片機(jī)以及與IC卡接口電路連接的IC卡適配插座。所述的IC卡適配插座是讀寫器與卡的物理連接部分，接觸方式采用著落式，卡的插/拔形式采用推入—提/式。所述的IC卡接口電路實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與卡的數(shù)據(jù)交換，并提供相應(yīng)的控制信號(hào)及供電，滿足不帶電插拔的要求。邏輯接口電路采用集電極開(kāi)路輸出及非鉗位保護(hù)式輸入結(jié)構(gòu)。所述的IC卡供電電路，提供完善的過(guò)流保護(hù)措施的穩(wěn)態(tài)電路。并將IC卡的電源與其他電源分離采用不同的回路。所述的單片機(jī)主要完成IC卡讀寫電路的控制邏輯與一些相關(guān)信息的處理，其硬件電路相對(duì)簡(jiǎn)單，主要是時(shí)鐘電路和復(fù)位電路。
【IPC分類】G07F15-06
【公開(kāi)號(hào)】CN104658113
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310591697
【發(fā)明人】陳嬋歌, 郭龍飛
【申請(qǐng)人】西安嘉樂(lè)世紀(jì)機(jī)電科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2013年11月20日