專利名稱：用于鍵盤接口及串行通訊接口的ic卡讀寫機的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種數(shù)字數(shù)據(jù)處理裝置，具體是指一種可用于PC機的鍵盤接口及串行通訊接口的IC卡讀寫機。
現(xiàn)有的IC卡讀寫機存在著下述幾個方面的缺陷和不足①通訊界面(端口)單一，普遍采用PC機的通訊接口，而不能單獨與PC機的鍵盤接口相連，這就限制了IC卡讀寫機的使用范圍，跟不上PC機的發(fā)展趨勢。②現(xiàn)有IC卡讀寫機一般由幾個集成電路芯片組成，才能完成整個IC卡讀寫工作，故其結(jié)構(gòu)復雜，體積較大，成本較高，且易產(chǎn)生故障。目前市場上的IC卡讀寫機均至少需要兩組芯片，其主要原因是在IC卡端需要類比的電壓隔離，以防止惡意使用者以鐵片等插入讀寫機而造成電源短路；另外，IC卡的時鐘信號與ISO-7816-3國際標準的重置(RESET)的時序要求，使得外國及本地廠商均得使用兩組以上的芯片，導致成本增加。③電源供應復雜繁瑣，需外接電源供電，易造成電磁干擾。④可讀寫的IC卡的范圍較小，一般來說，能讀Memory卡的讀寫機不能讀寫CPU卡，而能讀寫CPU卡的讀寫機則很難讀寫Memory卡，其應用受到限制。
有鑒于此，本實用新型的目的，乃是提供一種既能同時連接PC機的鍵盤接口和串行通訊接口進行工作、又能單獨連接PC機的鍵盤接口進行工作的IC卡讀寫機，同時使得其結(jié)構(gòu)較為簡單而體積較小，并且無需專門的外接電源，還可做到既讀寫Momory卡又讀寫CPU卡。
參見

圖1本實用新型電原理方框圖，本實用新型的技術(shù)解決方案如下。其電路由單片計算機電路1、通訊接口電路2、IC卡卡座電路3、短路保護及LED顯示電路4及電源濾波電路5連接組成；單片計算機電路1的接口分別與通訊接口電路2、IC卡卡座電路3和短路保護及LED顯示電路4的接口相連，電源濾波電路5對由外接PC機鍵盤口引出的5V電壓進行濾波后，為整機其它電路提供穩(wěn)定的工作電源；并且通訊接口電路2包括有可分別與上層計算機PC的串行通訊接口和鍵盤接口以及外接鍵盤相連接的插接件，IC卡卡座電路3包括有由認證單位長期插入認證IC卡的認證卡卡座和由客戶臨時插入客戶IC卡的客戶卡卡座。
具有上述電路結(jié)構(gòu)的本實用新型在具體使用時，將本實用新型的通訊接口電路2中的串行通訊接口接插件和鍵盤接口接插件分別與用戶上層計算機PC6的串行通訊接口和PS/2鍵盤接口相插接，將通訊接口電路2中的外接鍵盤插件與外接鍵盤7相插接，同時還在IC卡卡座電路3的認證卡卡座中長期插入認證單位的認證IC卡。
這樣，當有客戶從客戶卡卡座中插入客戶IC卡時，由于單片計算機電路1已通過通訊接口電路2與用戶上層計算機PC6相聯(lián)，從而可以控制IC卡卡座電路3對IC卡進行讀寫操作。而當用戶上層計算機PC6的串行通訊接口被其它設備如MODEM等占用時，用戶可單獨采用本實用新型的通訊接口電路2的鍵盤接口接插件與上層計算機PC6的PS/2鍵盤接口相插接，而將串行通訊接口接插件閑置不用，此時外接鍵盤接插件仍然與外接鍵盤7相插接。這樣，通過利用上層計算機PC6上的PS/2鍵盤接口中未使用到的NC1、NC2作為與PC機通訊的TXD、RXD信號線，仍然可以達到讀寫IC卡和與上層計算機PC6通訊的目的。
考慮到本實用新型讀寫機工作環(huán)境的要求，防止使用者惡意破壞將鐵片等插入讀寫機中造成短路，所以還另加入短路保護及LED顯示電路4，以保護讀寫機正常工作，同時還指示其工作狀態(tài)。電源濾波電路5主要是對由用戶上層計算機PC6的PS/2鍵盤口引出的5V電壓進行濾波，以為整機提供穩(wěn)定的工作電源。
本實用新型具有如下優(yōu)點①一臺讀寫機既可同時連接用戶上層計算機PC的PS/2鍵盤接口和RS232串行通訊接口工作，又可單獨連接上層計算機PC的PS/2鍵盤接口工作，這就擴大了IC卡讀寫機的應用范圍，可廣泛地運用在電子商務環(huán)境身份認證、機密電子檔案加密保全及各種網(wǎng)絡登錄系統(tǒng)，實用性強。②電路結(jié)構(gòu)簡單，采用的集成電路芯片少，體積小，重量輕，成本較低；尤其是采用了短路保護電路，有效地防止了使用者的惡意破壞，因此故障率低。③可直接利用市場所售的一般低價的標準PC(電腦)鍵盤輸入，不必另外在讀寫機內(nèi)設計鍵盤及驅(qū)動電路，而且直接利用PC機的5V電源，不必另設專門的外加電源，不必擔心產(chǎn)生電磁干擾。④在機內(nèi)軟件的支持下，可應用在PCWindows操作系統(tǒng)的環(huán)境，符合PC/SC規(guī)格，并支持符合ISO-7816-3國際標準的智能卡通訊協(xié)議，做到既可讀寫Memory卡，又可讀寫CPU卡。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型加以進一步說明。
圖1為本實用新型電原理方框圖；圖2為圖1方框圖的一種具體電路的原理圖。
參見圖1與圖2。本實用新型的單片計算機電路1由單片計算機U1、晶體振蕩器X1、二極管D2、電阻R1及電容C1至C3連接組成，通訊接口電路2由串行通訊接口電路芯片U2、電容C9至C12、串行通訊接口接插件JP6、鍵盤接口接插件JP2、外接鍵盤接插件JP1及功能轉(zhuǎn)換跳線開關(guān)JP3連接組成，IC卡卡座電路3由認證卡卡座JP4、客戶卡卡座JP5、電阻R2及電容C4連接組成，短路保護及LED顯示電路4由三極管Q1、LED管D1、電阻R3至R5及電容C13與C14連接組成，電源濾波電路5由電容C5至C8連接組成。其中單片計算機U1采用8051，串行通訊接口電路芯片U2采用SP232ACT。
圖1中各電路的連接關(guān)系在圖2實施例中是通過下述連接來實現(xiàn)的。單片計算機電路1與通訊接口電路2的連接，是通過U1第11腳與U2第12腳及JP6第8腳相連，用于輸入數(shù)據(jù)連接；通過U1第13腳與U2第11腳及JP6第9腳相連，用于輸出數(shù)據(jù)連接；通過U1第14腳與JP1第6腳相連，用于輸出端時鐘脈沖；通過U1第15腳與JP2第5腳及JP3第2腳相連，用于輸入端口時鐘脈沖；通過U1第16腳與JP1第2腳相連，用于輸出端口的數(shù)據(jù)信號接收與發(fā)送；通過U1第17腳與JP2第1腳相連，用于輸入端口數(shù)據(jù)信號接收與發(fā)送；通過U1第19腳與U2第10腳及JP6第4腳相連，用于控制芯片讀數(shù)據(jù)控制。單片計算機電路2與IC卡卡座電路3的連接，是通過U1第2腳與JP4及JP5第3腳相連，以輸送符合ISO7816IC卡標準的時鐘信號；通過U1第3腳與JP4及JP5第2腳相連，以輸送符合ISO7816IC卡標準的復位信號；通過U1第4腳與JP5第4腳相連，以輸送符合ISO7816IC卡標準的復位信號；通過U1第5腳與JP5第8腳相連，以輸送符合ISO7816IC卡標準的復位信號；通過U1第6腳與JP4第1腳、第5腳及JP5第1腳、第6腳相連，以傳送短路保護信號；通過U1第7腳與JP4第6腳及JP5第7腳相連；通過U1第19腳與JP5第9腳相連，用于控制芯片讀數(shù)據(jù)控制。單片計算機電路1與短路保護及LED顯示電路4的連接，是通過U1第8腳與R5的一端相連，用于控制保護電路的三極管Q1；通過U1第31腳與R3的一端相連，用于電源指示；通過U1第6腳與R4、C13、C14的共連端相接，用以輸送短路保護信號。電源濾波電路5與其它電路的連接，是通過JP2第4腳和第3腳分別取得VCC和接地線，并經(jīng)C5～C8進行電源濾波后，將電源的VCC與單片計算機電路1的U1第35腳和第44腳及C3的一端相連，將電源接地線與單片計算機電路1的U1第22腳、C1和C2的共連端及R1和D2的共連端相接，將VCC與通訊接口電路2的C11一端及JP1第3腳相連，將接地線與通訊接口電路2的U2第15腳、C12一端及JP6第5腳相連；將VCC與IC卡卡座電路3的R2一端相連，將接地線與IC卡卡座電路3的JP4第4腳、JP5第5腳和第10腳及C4一端相連；將VCC與短路保護及LED顯示電路4的Q1發(fā)射極和D1正極的共連端相接，將接地線與短路保護及LED顯示電路4的C13和C14的共連端相接。
圖2中的本實用新型在具體使用時，一般是將串行通訊接口接插件JP6和鍵盤接口接插件JP2分別與用戶上層計算機PC的RS232串行通訊接口和PS/2鍵盤接口相插接，將外接鍵盤插接件JP1與外接鍵盤相插接，將功能轉(zhuǎn)換跳線開關(guān)JP3的第1、2腳相短接，同時還在認證卡卡座JP4中長期插入認證單位的認證IC卡。這樣，當有客戶從客戶卡卡座JP5中插入客戶IC卡時，由于單片機U1已通過接口電路芯片U2與用戶上層計算機PC相聯(lián)，從而可以對客戶的IC卡進行讀寫操作。而當用戶上層計算機PC的串行通訊接口被其它設備如MODEM等占用時，用戶可單獨采用JP2與上層計算機PC的PS/2鍵盤接口相插接，而將JP6閑置一旁不用，此時JP1仍然與外接鍵盤相插接，但應將JP3的各腳懸空。這樣，通過利用計算機PC上的PS/2鍵盤接口中未使用到的NC1、NC2作為與PC機通訊的TXD、RXD信號線，仍然可以達到讀寫客戶IC卡和與上層計算機PC通訊的目的。
當有人惡意從JP5插入鐵片等時，會使JP5造成腳間短路，使三極管Q1由飽和狀態(tài)轉(zhuǎn)為截止狀態(tài)，Q1集電極會使U1第6腳輸出一個電壓檢測信號，保護單片機U1正常工作而不遭損壞。D1用于插卡顯示，當JP5中未插IC卡時，D1閃爍；而當JP5中插入IC卡時，則D1發(fā)光。
權(quán)利要求1.一種用于鍵盤接口及串行通訊接口的IC卡讀寫機，其特征在于，它由單片計算機電路(1)、通訊接口電路(2)、IC卡卡座電路(3)、短路保護及LED顯示電路(4)及電源濾波電路(5)連接組成；單片計算機電路(1)的接口分別與通訊接口電路(2)、IC卡卡座電路(3)和短路保護及LED顯示電路(4)的接口相連，電源濾波電路(5)對由外接PC機鍵盤口引出的5V電壓進行濾波后，為整機其它電路提供穩(wěn)定的工作電源；并且通訊接口電路(2)包括有可分別與上層計算機PC的串行通訊接口和鍵盤接口以及外接鍵盤相連接的插接件，IC卡卡座電路(3)包括有由認證單位長期插入認證IC卡的認證卡卡座和由客戶臨時插入客戶IC卡的客戶卡卡座。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鍵盤接口及串行通訊接口的IC卡讀寫機，其特征在于；A)單片計算機電路(1)由單片計算機U1、晶體振蕩器X1、二極管D2、電阻R1及電容C1至C3連接組成，通訊接口電路(2)由串行通訊接口電路芯片U2、電容C9至C12、串行通訊接口接插件JP6、鍵盤接口接插件JP2、外接鍵盤接插件JP1及功能轉(zhuǎn)換跳線開關(guān)JP3連接組成，IC卡卡座電路(3)由認證卡卡座JP4、客戶卡卡座JP5、電阻R2及電容C4連接組成，短路保護及LED顯示電路(4)由三極管Q1、LED管D1、電阻R3至R5及電容C13與C14連接組成，電源濾波電路(5)由電容C5至C8連接組成；B)單片計算機電路(1)與通訊接口電路(2)的連接，是通過U1第11腳與U2第12腳及JP6第8腳相連，通過U1第13腳與U2第11腳及JP6第9腳相連，通過U1第14腳與JP1第6腳相連，通過U1第15腳與JP2第5腳及JP3第2腳相連，通過U1第16腳與JP1第2腳相連，通過U1第17腳與JP2第1腳相連，通過U1第19腳與U2第10腳及JP6第4腳相連；單片計算機電路(2)與IC卡卡座電路(3)的連接，是通過U1第2腳與JP4及JP5第3腳相連，通過U1第3腳與JP4及JP5第2腳相連，通過U1第4腳與JP5第4腳相連，通過U1第5腳與JP5第8腳相連，通過U1第6腳與JP4第1腳、第5腳及JP5第1腳、第6腳相連，通過U1第7腳與JP4第6腳及JP5第7腳相連，通過U1第19腳與JP5第9腳相連；單片計算機電路(1)與短路保護及LED顯示電路(4)的連接，是通過U1第8腳與R5的一端相連，通過U1第31腳與R3的一端相連，通過U1第6腳與R4、C13、C14的共連端相接；C)電源濾波電路(5)與其它電路的連接，是通過JP2第4腳和第3腳分別取得VCC和接地線，并經(jīng)C5～C8進行電源濾波后，將電源的VCC與單片計算機電路(1)的U1第35腳和第44腳及C3的一端相連，將電源接地線與單片計算機電路(1)的U1第22腳、C1和C2的共連端及R1和D2的共連端相接，將VCC與通訊接口電路(2)的C11一端及JP1第3腳相連，將接地線與通訊接口電路(2)的U2第15腳、C12一端及JP6第5腳相連；將VCC與IC卡卡座電路(3)的R2一端相連，將接地線與IC卡卡座電路(3)的JP4第4腳、JP5第5腳和第10腳及C4一端相連；將VCC與短路保護及LED顯示電路(4)的Q1發(fā)射極和D1正極的共連端相接，將接地線與短路保護及LED顯示電路(4)的C13和C14的共連端相接。
專利摘要用于鍵盤接口及串行通訊接口的IC卡讀寫機,由單片計算機電路1、通訊接口電路2、IC卡卡座電路3、短路保護及LED顯示電路4及電源濾波電路5組成。在讀寫IC卡時既可同時將其串行通訊接口接插件和鍵盤接口接插件與上層計算機PC的串行通訊接口和鍵盤接口相接,又可單獨將鍵盤接口接插件與上層計算機的鍵盤接口相接,因而擴大了其使用范圍。其結(jié)構(gòu)簡單體積小,無需外接專用電源,既可讀寫Memory卡,又可讀寫CPU卡。
文檔編號G06F3/00GK2480913SQ01235209
公開日2002年3月6日 申請日期2001年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月31日
發(fā)明者潘永欽 申請人:晶卡科技開發(fā)(湖南)有限公司