一种读卡器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种读卡器，包含：外壳、设置在外壳侧面的数据接口、设置在外壳内的时钟模块、天线，还包含通过数据总线相连的：安全集成模块，所述的安全集成模块与时钟模块的第一计时电路通过电路相连，该安全集成模块与数据接口的接口电路通过电路相连；运算集成模块，所述的运算集成模块分别与天线以及时钟模块的第二计时电路通过电路相连。本实用新型专利技术能够通过网上交易平台实现对公共交通卡、高速公路ETC(电子不停车收费)储值卡等的在线充值、移资、续期等操作；能够降低读卡器的制作成本，提高读卡器的安全性能，保证使用者的财产安全；还能够在脱机使用时，在交通领域作为交通非接触IC卡使用。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种读卡器
本技术涉及一种对非接触IC卡的读写装置，特别涉及一种读卡器。技术背景近几年来，随着非接触IC卡在交通领域的广泛应用，公共交通卡已经成为广大市民出行的必备。由于应用于交通领域的非接触IC卡属于卡上电子钱包的应用模式，因此需要对交通卡进行充值，只有足够的资金，才能保证出行的顺利。而非接触IC卡本身为无源产品，因此需要通过特定的非接触IC卡读写器(或称读卡器)才能实现对交通卡的各种交易操作。因此交通卡的充值便利是交通卡发展的一个重要环节，然而，虽然通过建立超市、地铁站点、公交站点的充资网点可以满足大部分充值的需求，但是，由于网点受时间、地域的限制，不可能满足全部的充值需求。如图1所示，现有技术的非接触IC卡读写器(交易终端设备)一般由微处理器、射频驱动模块、安全模块、天线、时钟电路、通信接口驱动模块等几个部分组成，其中，微处理器分别与射频驱动模块、安全模块、时钟电路、通信接口驱动模块相连，射频驱动模块与天线相连，如果需要用于网络交易，还必须增加用于网络安全控制的安全模块。其中，主控微处理器为读写器的核心器件，用于控制读写器的正常工作；通信接口驱动模块用于和计算机的连接，并实现外部设备与读卡器之间的数据通信；射频驱动模块和天线用于实现对非接触IC卡之间的各种操作；而安全模块主要用于对IC卡操作时的密钥管理。但这样一个非接触IC卡读写器(读卡器)，不仅电路复杂，成本高，而且，元器件之间的连接线外露，容易被非法侵入者通过数据总线窃取卡片的操作信息，从而实现对卡片中电子钱包的攻击。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种读卡器，能够通过网上交易平台实现对公共交通卡、高速公路ETC(电子不停车收费)储值卡等的在线充值、移资、续期等操作；能够降低读卡器的制作成本，提高读卡器的安全性能，保证使用者的财产安全；还能够在脱机状态下作为交通卡使用。为了实现以上目的，本技术是通过以下技术方案实现的一种读卡器，包含 外壳、设置在外壳侧面的数据接口、设置在外壳内的时钟模块、天线，还包含通过数据总线相连的安全集成模块，所述的安全集成模块与时钟模块的第一计时电路通过电路相连， 该安全集成模块与数据接口的接口电路通过电路相连；运算集成模块，所述的运算集成模块分别与天线以及时钟模块的第二计时电路通过电路相连。所述的安全集成模块包含第一微处理器、数据接口驱动电路和身份识别电路；3所述的第一微处理器分别与数据接口驱动电路和身份识别电路通过电路相连；所述的数据接口驱动电路与身份识别电路通过电路相连；所述的第一微处理器、数据接口驱动电路和身份识别电路集成在安全集成模块中。所述的运算集成模块包含第二微处理器、射频控制电路、加解密算法协处理电路；所述的第二微处理器通过电路分别与射频控制电路、加解密算法协处理电路相连；所述的射频控制电路通过感应电路与天线相连；所述的第二微处理器、射频控制电路、加解密算法协处理电路集成在运算集成模块中。所述的运算集成模块还集成有交通卡电路，所述的交通卡电路通过电路与射频控制电路相连。所述的读卡器的外壳表面设置有与天线位置相对应的卡片感应窗。所述的读卡器还包含设置在外壳内的显示电路；所述的显示电路的三极管基极的引出端与安全集成模块的显示信号管脚相连；所述的显示电路的发光二极管的阳极端与接口电路的输出端相连。所述的读卡器的外壳的一角是透明的。所述的数据接口为人机接口设备模式。本技术与现有技术相比，具有以下优点1、能够对公共交通卡、高速公路ETC(电子不停车收费)储值卡等进行在线充值、 移资、续期；2、元器件大量减少、成本大幅度下降；3、采用高集成电路，外部没有暴露的数据总线，安全性更高；4、集成了交通卡电路，使得交易终端设备不仅能够作为读卡器使用，还能够在脱机状态下作为交通卡使用。附图说明图1为现有技术的非接触IC卡读卡器的逻辑框图；图2为本技术一种读卡器的逻辑框图；图3为本技术一种读卡器的主电路原理图；图4为本技术一种读卡器的运算集成模块的管脚分布图；图5为本技术一种读卡器的运算集成模块的逻辑框图；图6为本技术一种读卡器的天线的电路原理图；图7为本技术一种读卡器的显示电路的电路原理图；图8为本技术一种读卡器的接口电路的电路原理图；图9为本技术一种读卡器的第一计时电路的电路原理图；图10为本技术一种读卡器的第二计时电路的电路原理图。具体实施方式以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本技术做进一步阐述。如图2所示，一种读卡器，包含外壳、设置在外壳侧面的数据接口、设置在外壳内的时钟模块16、天线14，还包含通过数据总线相连的安全集成模块U1、运算集成模块U3 ； 该安全集成模块Ul与时钟模块16的第一计时电路161通过电路相连，该安全集成模块Ul 与数据接口的接口电路通过电路相连；该运算集成模块U3分别与天线14以及时钟模块16 的第二计时电路162通过电路相连。在本实施例中，外壳侧面的数据接口为人机接口设备模式，使整个读卡器无需安装任何驱动程序，支持即插即用。如图3、图4所示，安全集成模块Ul与运算集成模块U3的管脚的连接关系为U1 的管脚12与U3的管脚四相连，Ul的管脚17与U3的管脚5相连，Ul的管脚20与U3的管脚19相连，Ul的管脚21与U3的管脚21相连，Ul的管脚22与U3的管脚22相连。其中，如图2所示，安全集成模块Ul包含第一微处理器111、数据接口驱动电路 112和身份识别电路113 ；所述的第一微处理器111分别与数据接口驱动电路112和身份识别电路113通过电路相连；所述的数据接口驱动电路112与身份识别电路113通过电路相连；所述的第一微处理器111、数据接口驱动电路112和身份识别电路113集成在安全集成模块Ul中。在本实施例中，安全集成模块Ul选用型号为Z8D168的芯片，第一微处理器111 采用八位微处理器系统，用于控制整个安全集成模块Ul的工作；数据接口驱动电路112为 USB驱动，用于实现与外部设备的USB连接；而集成在安全集成模块Ul的身份识别电路113 则用于交易数字签名及所必需的公钥和证书管理体系的公钥基础设施(PKI)算法。如图2所示，运算集成模块U3包含第二微处理器131、射频控制电路132、加解密算法协处理电路133 ；所述的第二微处理器131通过电路分别与射频控制电路132、加解密算法协处理电路133相连；所述的射频控制电路132通过感应电路与天线14相连；所述的第二微处理器131、射频控制电路132、加解密算法协处理电路133集成在运算集成模块U3 中。如图2所示，运算集成模块U3还集成有交通卡电路134，该交通卡电路134通过电路与射频控制电路132相连。在本实施例中，运算集成模块U3选用型号为FM1915的芯片；第二微处理器131采用八位微处理器系统，用于控制外部的非接触IC卡的读写应用控制，还用于与安全集成模块Ul进行数据交互；射频控制电路132，用于控制对外部非接触IC 卡的读写操作；加解密算法协处理电路133，用于实现与安全集成模块Ul之间进行的通信交互过程中的数据加密，以确保交易数据的安全性；同时芯片还集成的交通卡电路134为一张非接触IC卡，可以使读卡器在脱机时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢志刚，张弛，胡振清，应鹏，徐振宇，王君青，陈宇，顾春辉，马晓枫，徐骁骅，
申请(专利权)人：上海公共交通卡股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：