智慧卡讀卡轉換器的製作方法
2023-05-13 23:36:16 1
專利名稱：智慧卡讀卡轉換器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種智慧卡讀卡轉換裝置，特別涉及一種串聯於鍵盤與主處理設備之間，利用射頻原理讀取智慧卡數據的智慧卡讀卡轉換裝置。
背景技術：
非接觸式智慧卡又稱射頻卡，它將晶片和天線完全封裝在卡片內部，此種卡的表面沒有觸點，通過電磁感應方式與讀卡器進行通信。目前市場上的智慧卡讀卡器使用的接口主要是RS232、RS485、USB、韋根等，其共同存在一個問題在於無論採用那種接口，對於一個新的設備來說必須要有相應的驅動程序或是對現有程序進行修改才能使用該設備；佔用了一個計算機設備的接口資源，目前RS232接口的智慧卡讀取器設備使用面最廣，而計算機設備的接口資源是相當有限的，在一些行業的應用環境中，除非更新主機設備，否則已經沒有可用的埠資源了。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在於提供一種結構合理，在不修改主機軟體的情況下實現智慧卡數據從鍵盤錄入變成刷卡自動輸入的智慧卡讀卡轉換器。
本實用新型的目的是這樣實現的一種智慧卡讀卡轉換器，包括用於連接鍵盤的鍵盤輸入接口，用於連接主處理設備的鍵盤輸出接口，CPU處理器及數據通訊接口；所述鍵盤輸入接口，從鍵盤獲取數據，同時轉發主處理設備對鍵盤的設置命令；所述鍵盤輸出接口，發送從鍵盤獲取的數據和由讀卡器採集的數據，接收主處理設備對鍵盤和智慧卡讀卡轉換器的配置命令；所述數據通訊接口用於與讀卡器進行數據傳輸。
作為一種優選方案，本實用新型還可配有顯示部分；該顯示部分與CPU處理器的管腳電連接。本實用新型所述串行接口可採用RS232串行接口。另外，本實用新型的顯示部分採用雙色指示燈電路在結構上將更加簡單。
作為一種優選方案，當CPU處理器不能夠直接與數據通訊接口通信時，在CPU處理器和數據通訊接口之間還包括一電平轉換部分。
從強化數據處理速度及資源拓展角度考慮，本實用新型所述CPU處理器還可採用單片機。本實用新型的鍵盤輸入接口及鍵盤輸出接口可以為PS/2接口，作為更加優選的方案，PS/2採用Mini-DIN接口在結構上將更趨合理。
本實用新型的功能主要體現在1.串聯在鍵盤與主處理設備之間，標準鍵盤可插入該產品的鍵盤接口，輸出鍵盤接口可連接到主處理設備的鍵盤接口，本實用新型監測鍵盤的數據並轉發給主處理設備，對主處理設備發出的數據同樣監測並轉發給鍵盤。
2.可連接任何智慧卡讀卡器，支持RS232串行接口，通過該讀卡器可獲得智慧卡的基本數據。
3.獲得數據後保存在緩存內，緩存最大支持512位元組，通過熱鍵可以呼叫相應的數據發送給主處理設備。
4.讀取卡的數據結構和呼叫熱鍵可以採用計算機專用軟體進行配置。
5.本實用新型的供電通過鍵盤輸出接口從主處理設備獲得電源。
6.本實用新型不斷檢查讀卡器是否有卡，並獲得卡上的持卡人基本信息身份證號碼、姓名、住址等信息保存在數據緩存內。
7.當讀卡數據有效後，指示燈變紅，當監測到相應的數據段的呼叫熱鍵，首先模擬鍵盤發送給主處理設備激活區位輸入法，發送相應數字或漢字的區位碼從而達到模擬鍵盤錄入功能。
本實用新型通過模擬鍵盤輸入的方式將智慧卡數據發送給主處理設備，在不修改主處理設備軟體的情況下能有效實現智慧卡數據從鍵盤錄入變成刷卡自動輸入。CPU處理器採用的單片機具有資源豐富、運算高速等特點。單片機的管腳可直接驅動發光指示燈。本實用新型可連接任何智慧卡讀卡器，支持串行接口，通過該讀卡器即可獲得智慧卡的基本數據。
以下結合附圖所描述的實施方式對本實用新型作進一步說明。
圖1為本實用新型的系統框圖；圖2為本實用新型的CPU處理器電路原理圖；圖3為本實用新型電平轉換晶片電路原理圖；圖4為本實用新型雙色指示燈電路原理圖；圖5為本實用新型PS/2接口部分電路原理圖；具體實施方式
以下實施例用於說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的保護範圍。
參考圖1，智慧卡讀卡轉換器包括鍵盤輸入接口、鍵盤輸出接口、CPU處理器及RS232接口；所述RS232接口與一智慧卡讀卡器進行數據傳輸；所述鍵盤輸入接口連接鍵盤，完成鍵盤的數據獲取，同時轉發主機對鍵盤的設置命令；所述鍵盤輸出接口連接主機，發送從鍵盤獲取的數據和讀卡器採集的數據，接收主機對鍵盤和智慧卡讀卡轉換器的配置命令；還有與CPU處理器連接的指示燈，作為顯示部分；CPU處理器採用ATMEL公司的AVR系列單片機，如圖2所示，該單片機具有高速、資源豐富可靠性高等特點，內部包括512位元組的EEPROM作為配置的數據保存，有1024位元組緩存，分出512位元組專用卡信息緩存，8k的程序空間可以用於監控程序存儲。如果CPU處理器中不自帶存儲裝置，可以在轉換器內配置專用的存儲裝置，這是公知技術；顯示部分為雙色指示燈電路。上述單片機的管腳直接可以驅動LED發光指示燈如圖4所示，可以直接連接雙色指示燈，並預留4個按鍵用於功能擴展用途。鍵盤輸入接口和鍵盤輸出接口採用PS/2埠，是兩類連接器中的一種5腳的DIN或6腳的mini-DIN這兩種連接器在電氣特性上是十分類似，實際上兩者只有一點不同那就是管腳的排列，這就意味著這兩類連接器可以很容易用一種簡單的硬體連線的適配器來轉換。
PS/2接口上有四個有用的管腳，電源地、5V、數據和時鐘，智慧卡讀卡轉換器通過PS/2輸出接口從主機獲取5V，數據和時鐘管腳都是集電極開路，這就意味著它們通常保持高電平，而且很容易下拉到地邏輯0，任何連接到PS/2主機或設備在時鐘和數據線上要有一個大的上拉電阻，置0就把線拉低，置1就讓線上浮成高電平，該轉換器的PS/2接口採用Mini-DIN接口，連接鍵盤端為插座，連接主機端為插頭。上述單片機可以通過專用電平轉換晶片max202連接到RS232串口，然後通過RS232連接智慧卡讀卡器。專用電平轉換晶片電路如圖3所示。PS/2輸入接口，完成從鍵盤的數據的獲取，同時轉發主機對鍵盤的設置命令。PS/2輸出接口，用於發送從鍵盤獲取的數據或轉換器內緩存的智慧卡數據，接受主機的鍵盤設置命令並轉發給鍵盤，截獲對自己的配置命令，自己進行配置，且配置斷電後不丟失，電路圖如圖5所示。雙色指示燈，綠色代表工作等待，黃色代表忙(轉發數據，或讀取卡信息)，紅色代表設備內有暫存的卡數據。
轉換器在主機開機時也同時上電復位初始化指示燈，並從配置區讀取熱鍵參數和發送數據的方式。然後開始運行主機監控程序和鍵盤監控程序，對於主機和鍵盤之間的數據進行監控並轉發給對方，同時不斷的查詢讀卡器是否有卡存在，當有卡時，進入讀卡程序並把卡上的數據保存在轉換器內部(主晶片中的RAM中)，以指示燈提示當前有效數據存在，當鍵盤監控程序檢測到熱鍵時，首先發送配置信息中的修改輸入法鍵值給主機修改輸入法，然後發送相應數據的鍵值給主機，達到模擬鍵盤錄入的目的(對於漢字信息，首先將漢字轉換為相應區位碼，然後發送區位碼鍵值)。在任何時候，主機監控程序監控到主機發送來的下載配置命令時開始對轉換器的參數進行修改保存到配置區內。
該轉換器中主要包含讀卡程序、主機PS/2監控程序和鍵盤PS/2監控程序三個大模塊程序以及主程序，主程序開機初始化之後，循環監視三個模塊程序的調用。上電初始化主要完成單片機輸入輸出埠設置，串口、定時器、中斷的設置，並讀取配置參數，初始化讀卡器、設置指示燈。讀卡程序該程序主要完成智慧卡的數據獲得，在開機獲取配置參數內有讀取的字符串的地址和長度的定義，如果在讀卡器天線範圍內有有效卡，根據該配置表地址和長度調用讀卡器，獲取相應的字符串可能是姓名、身份證編號、地址等，這些字符串以數據結構的形式保存在內存中，用來發送給主機。主機PS/2監控程序PS/2是一種雙向同步串行協議，每次數據線上發送一位數據並且每在時鐘線上發一個脈衝就被讀入，轉換器可以發送數據到主機，而主機也可以發送數據到轉換器，但主機總是在總線上有優先權，它可以在任何時候抑制來自於轉換器的通訊只要把時鐘拉低即可。鍵盤PS/2監控程序該轉換器從鍵盤獲得按鍵數據，如果轉換器內沒有有效的智慧卡的數據時，會把全部的按鍵值轉發給主機，否者會監視是否是熱鍵，如果按鍵是相應數據塊的發送熱鍵或刪除熱鍵則截獲此鍵，執行向主機發送數據塊的程序，或刪除該數據塊程序，發送該數據塊時，會根據該數據塊的配置，可按多種格式發送給主機，主要為了在不同的環境下完全模擬鍵盤的錄入。
權利要求1.一種智慧卡讀卡轉換器，其特徵在於，包括用於連接鍵盤的鍵盤輸入接口，用於連接主處理設備的鍵盤輸出接口，CPU處理器及數據通訊接口；所述鍵盤輸入接口，從鍵盤獲取數據，同時轉發主處理設備對鍵盤的設置命令；所述鍵盤輸出接口，發送從鍵盤獲取的數據和由讀卡器採集的數據，接收主處理設備對鍵盤和智慧卡讀卡轉換器的配置命令；所述數據通訊接口用於與讀卡器進行數據傳輸。
2.根據權利要求1所述的智慧卡讀卡轉換器，其特徵在於還配有顯示部分，所述顯示部分與CPU處理器的管腳電連接。
3.根據權利要求2所述的智慧卡讀卡轉換器，其特徵在於所述顯示部分為雙色指示燈電路。
4.根據權利要求1所述的智慧卡讀卡轉換器，其特徵在於在CPU處理器和數據通訊接口之間還有一電平轉換部分。
5根據權利要求1至4中任一項所述的智慧卡讀卡轉換器，其特徵在於所述數據通訊接口為RS232串行接口。
6.根據權利要求1至4中任一項所述的智慧卡讀卡轉換器，其特徵在於所述CPU處理器為一單片機。
7.根據權利要求1至4中任一項所述的智慧卡讀卡轉換器，其特徵在於所述鍵盤輸入接口及鍵盤輸出接口採用Mini-DIN接口。
8.根據權利要求5所述的智慧卡讀卡轉換器，其特徵在於所述CPU處理器為一單片機。
9.根據權利要求5所述的智慧卡讀卡轉換器，其特徵在於所述鍵盤輸入接口及鍵盤輸出接口採用Mini-DIN接口。
10.根據權利要求7所述的智慧卡讀卡轉換器，其特徵在於所述CPU處理器為一單片機。
專利摘要本實用新型公開一種智慧卡數據採集轉換裝置，尤其涉及一種串聯於鍵盤與主機之間，利用射頻原理讀取智慧卡數據的智慧卡讀卡轉換裝置，包括配置鍵盤輸入接口、鍵盤輸出接口、CPU處理器及數據通訊接口；鍵盤輸入接口完成鍵盤的數據獲取，同時轉發主機對鍵盤的設置命令；鍵盤輸出接口發送從鍵盤獲取的數據或轉換器內緩存的智慧卡數據，截獲主機對鍵盤及轉換裝置的設置命令。
文檔編號G06K7/00GK2763890SQ200520018148
公開日2006年3月8日 申請日期2005年5月8日 優先權日2005年2月4日
發明者於曉軍, 張海雷, 萬雪松, 趙辰清 申請人:北京思創銀聯科技有限公司