CN101710437A

CN101710437A - 一种移动数据终端

Info

Publication number: CN101710437A
Application number: CN200910110799A
Authority: CN
Inventors: 陈瑞
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-10-19
Filing date: 2009-10-19
Publication date: 2010-05-19

Abstract

本发明提供了一种移动数据终端，包括一个以核心CPU为中心的嵌入式开发平台主板，具有主存储器、液晶显示器、键盘、打印机、USB接口电路、SD卡接口电路、电源管理电路、串口扩展电路、金融卡客户终端系统、通信模块、条码识别系统、GPS接收终端和蓝牙装置。本发明的技术方案中，由于在一个嵌入式开发平台上设置了上述办公和交易装备，满足人们对一种集安全的通信、数据采集和处理、存储以及资金收支一体化的手持的移动综合数据处理智能终端的需要。

Description

一种移动数据终端

技术领域

本发明涉及移动设备，特别涉及一种手持的集通信、数据采集、数据处理、存储、打印以及现场金融支付的一体化组合移动综合数据处理智能终端。

背景技术

随着电子技术的发展，智能终端设备发展很快，有移动电话、手持电脑、便携式打印机、便携式扫描仪、磁卡或者接触式智能卡、非接触式IC卡读写机等，这些移动设备的出现方便了人们的工作和生活，使人们在商务旅行过程中办公成为可能。

另外，网络及金融技术的发展，现场支付已经重要的支付手段，无线移动POS已经成为现场支付的重要设备；现有的无线POS利用GPRS或CDMA1X实现数据交互，利用磁卡读取实现银行数据验证。

网络及各种现场业务的发展，现场数据的实时采集已经非常重要，数据采集设备实现了现场数据采集功能；现有的数据采集设备实现数据存储，也有部分设备利用利用GPRS或CDMA1X实现与后台数据交互。

条形码已经普遍使用，商品条形码的数据采集必须使用专用的读码设备；非接触式智能卡读写(RFID)终端在国内已经开始使用，此类终端能实现非接触式智能卡的数据读取，数据研读，并根据应用要求实现数据写入；WIFI上网、红外、蓝牙等技术广泛应用于电脑和手机等设备中。

但是现有移动设备大都虽然都是在嵌入式平台上开发，但是只能运行简单操作系统，扩充能力有限；在使用上：目前国内还没有能实现各种金融支付(磁卡、智能卡、非接触式IC卡)、安全身份验证、无线数据传输、与后台数据实时交互、条码扫描、打印、GPS、蓝牙等功能集成为一体的移动设备。这样导致同样一种数据采集、处理工作，要么根本无法现场实现，要么现场只能实现数据采集无法进行实时处理，尤其是一些跨行业的现场应用类的数据处理，现有技术只能实现单一功能，使得同样一件工作需要各种设备一起上，这样设备的体积、重量、数量等使得根本无法实现移动性的目的，且设备间数据接口传输等都成为问题，使得工作效率低下；上述原因导致设备成本增加、设备维护成本增加、设备使用成本增加、人力增加；同样一个工作流程，几种设备，而且是各种不同厂家的设备，不同时段工作，导致工作的实效性大大折扣；尤其是一些政府部门工作导致社会成本大幅增加。

由于现有技术中不能整合上面的所有商务办公设备，因此不能满足人们对一种集安全的通信、数据采集和处理、存储以及资金收支一体化的手持的移动综合数据处理智能终端迫切需要。

发明内容

为了满足人们对一种集安全的通信、数据采集和处理、存储以及资金收支一体化的手持的移动综合数据处理智能终端的需要，本发明提供一种移动数据终端。

本发明为了实现其技术目的所采用的技术方案是：一种移动数据终端，包括显示器、键盘和主板，所述的主板上设置有主CPU、主存储器、FLASH存储器、液晶显示器驱动电路、串口通信电路、SD卡接口电路、蓝牙模块、无线WI-FI上网模块以及电池充电管理电路，所述的液晶显示器驱动电路与显示器相连，另外，还包括通信板，在所述的主板上还设置有串口扩展电路、USB通讯电路、磁卡刷卡器、条码识别器、接触式智能卡刷卡器、GPS接收终端、打印功能模块、智能电源管理电路；

所述的键盘具有独立的键盘板，与主板连接，所述的键盘板上具有键盘电路、3DES密码加密电路、键盘背光电路、非接触式IC卡读写电路；

所述的通信板上设置有USB接口、通信模块以及主板的接口电路、通信天线接口；

所述的串口扩展电路设置在所述的主板的总线控制电路上；

所述的USB通讯电路为信号转换电路将串口转换为USB接口；

所述的磁卡刷卡器包括读卡磁头和磁卡数据处理电路，所述的磁卡数据处理电路通过串口与所述的主板进行数据连接；

所述的条码识别器包括条码扫描模块和条码数据处理电路，所述的条码处理电路通过串口与所述的主板进行数据连接；

所述的接触式智能卡刷卡器包括接触式智能卡刷卡模块和智能卡数据处理电路，所述的智能卡数据处理电路通过串口与所述的主板进行数据连接；

所述的GPS接收终端包括GPS模块和GPS数据处理电路，所述的GPS数据处理电路通过串口与所述主板进行数据连接；

所述的打印功能模块包括打印机驱动电路和打印机，所述的打印机驱动电路设置在所述的主板上，打印机通过串口与主板相连；

所述的智能电源管理电路与上述各功能模块电路的电源控制端连接，与上述主板的电源控制端连接。

本发明的技术方案中，由于在一个嵌入式开发平台上实现主存储器、液晶显示器、键盘、USB接口电路、SD卡接口电路、串口扩充电路、金融卡客户终端、通信模块、条码识别系统、GPS接收终端和蓝牙装置以及电源电路。满足人们对一种集安全的通信、数据采集和处理、存储以及资金收支一体化的手持的移动综合数据处理智能终端的需要。

下面结合附图和具体实施例对本发明作较为详细的描述。

附图说明

附图1为本发明实施例电路原理框图。

具体实施方式

实施例1，如图1所示：一种移动数据终端，包括一个以核心主CPU为中心的嵌入式开发平台主板，所述的主板的型号为ARM11。在ARM11主板上设置有主存储器(DDR)、FLASH存储器、液晶显示器驱动电路、对外串口通信电路、SD卡接口电路、蓝牙模块、无线WI-FI上网模块以及电池充电管理电路。本实施例中采用最新的ARM11嵌入式开发平台。主CPU为i.MX31高性能处理器，i.MX31处理器基于ARM11平台，采用飞思卡尔的Smart SpeedTM增强技术，能够最大限度提高有效周期/指令(eCPI)，为低功耗/性能比的移动产品解决方案。采用90纳米制程技术设计的i.MX31大小为3.65mm2(6.3mmx5.8mm)。如此小的尺寸，使得以移动应用位主要设计目标的产品外形尺寸也大大降低。凭借Smart Speed技术和eCPI，令高效的532MHz i.MX31应用处理器能够利用并行处理，以相当于3GHz处理器的性能运行，最大限度地降低功耗。eCPI越低，应用对CPU和电池的要求也就越低。基于ARM1136内核的i.MX31的最低频率为532MHz，带有向量浮点协处理器和128KB L2高速缓存器，能够最大限度地降低功耗。这几部分构成了系统的核心，达到操作系统能够运行的基本条件，其他各种功能都由此核心进行数据处理。

本实施例中：存储器包括FLASH和SDRAM两种。

本实施例为了完成各种任务可以组合以下模块：通信板和键盘板、串口扩展电路、USB通讯电路、磁卡刷卡器、条码识别器、接触式智能卡刷卡器、GPS接收终端、打印功能模块、智能电源管理电路；

本实施例中，键盘板具有键盘电路、2DES密码加密电路、键盘背光电路、非接触式IC卡读写电路；本实施例中的键盘使用3DES密码键盘，同时为了信息和资金的安全，本实施例中还要对进入和输出本终端的数据进行身份安全认证：在设备与外界进行数据传输时，若以明文方式传输，数据易被载获和分析，也可能被窜改，为防止此类问题，利用SAM卡提供线路保护功能。SAM卡是一种具有特殊性能的CPU卡，用于存放密钥和加密算法，用它完成数据通信两端的相互认证、密码验证和加密、解密运算。将主密钥存入SAM卡中，然后由SAM卡中的主密钥，对用户卡的特征字节(如：应用序列号)加密生成子密钥，将子密钥注入用户卡中。由于应用序列号的唯一性，使每张用户卡内的子密钥都不同。密钥一旦注入卡中，则不会在卡外出现。在使用时，由SAM卡的主密钥生成子密钥存放在RAM区中，用于加密、解密数据。同时在应用程序端，将SAM卡与用户通信的SIM绑定，实现更高层次的安全认证，主板有4个SAM卡读卡接口。为保证使用者键盘输入密码的安全，硬件上设计了3DES加密电路，即用户在键盘上输入的密码，为防止密码被截取，由硬件电路对密码进行加密后发送。

通信板上设置有USB接口、通信模块以及模块接口电路、通信天线接口；通信模块包括独立于所述的主板的通信板，其上设置有通信处理器和天线，所述的通信板通过串口与所述的主板连接。现在流行的通信模块有CDMA(CDMA1X)和GSM(GPRS)数据传输、语音通信：数据及语音在电路上设计成单独的通信模块，相对于主板独立，即在主板不变的情况下，CDMA(CDMA1X)和GSM(GPRS)可以互换。CDMA1X和GPRS模块配合天线通过路由来进行寻址和建立数据链接，模块内的基带处理器相当于一个协议处理器，用来处理主CPU通过串口发送的AT指令。射频天线部分主要实现信号的调制和解调，以及外部射频信号与内部基带处理器之间的信号转换。

本实施例中：为了增强本实施例的终端的可扩充性能，满足众多设备在同一个主处理器上运行，在主板上还设置有串口扩展电路。加上串口扩展电路上的串口，可以连接通信板和键盘板、USB通讯电路、磁卡刷卡器、条码识别器、接触式智能卡刷卡器、GPS接收终端、打印功能模块、智能电源管理电路；串口扩充电路设置在所述的主板的总线上；iMX31自身所带的串口除键盘、显示屏、USB接口必须使用外，留给外围设备的串口已经不多，串口扩展电路将串口扩展为12个。

本实施例中，为了加强本产品与外界的通信能力，还设置了USB通讯电路，该电路为信号转换电路将串口转换为USB接口。USB接口电路上还可以和其它USB设备如U盘或者其它具有USB口的设备相连，以扩充其功能。

磁卡刷卡器包括读卡磁头和磁卡数据处理电路，所述的磁卡数据处理电路通过串口与所述的主板进行数据连接；磁卡数据经过主处理器处理后按应用程序需要可进行存储、显示或通过所述的通信板与外部网络通信。通过外部网络与银行等金融机构联系。本实施例的磁卡读写部分：对符合ISO7810，7811的磁卡进行读写，双向三轨磁头将读取的磁卡信息传输给主控IC，主控IC将对信息解码后由串口传输给CPU，由CPU上运行的软件将数据解码为可读信息，然后根据应用程序对数据进行下一步处理。

条码识别器包括条码扫描模块和条码数据处理电路，条码处理电路通过串口与所述的主板和通信板进行数据连接；条码数据经过主处理器处理后按应用程序需要可进行存储、显示或通过所述的通信板与外部网络通信；通过外部网络与银行等金融机构联系。条码识别系统包括条码扫描电路和设置在所述的主存储器上的条码扫描软件；条码扫描光学模块发射读取条码光信号，并条码光学反应信号按进行解码，生成数据信息通过串口传输给CPU，由CPU上运行的条码扫描软件对数据进一步解码，交给由后台运行的应用程序使用。

接触式智能卡刷卡器包括智能卡刷卡扫描模块和智能卡数据处理电路，所述的智能卡数据处理电路通过串口与所述的主板和通信板进行数据连接；主处理器处理后按应用程序需要可进行存储、显示或通过所述的通信板与外部网络通信；通过外部网络与银行等金融机构联系。非接触式智能卡识别电路为射频识别装置RFID，所述的射频识别装置RFID与所述的处理器连接。

所述的GPS接收终端通过串口与所述的主板连接。本实施例提供GPS服务。本实施例为了保证终端的可扩充性、灵活性以及保证GPS接受的灵敏度，将GPS接收模块设置成一块电路板插入到主板前方的卡槽内，该卡槽位于设备顶前方，这样充分保证设备使用时，GPS信号不被阻挡。蓝牙装置相关的器件直接焊接在主板上。

所述的打印功能模块包括打印机驱动电路和打印机，所述的印机驱动电路设置在所述的主板上，打印机通过串口与主板相连；本实施例中打印机为热敏打印机，由打印机接口电路实现与内核的通信，该接口电路包括打印机时序控制、电压转换等，由内核发送来的数据通过串口发送到打印缓冲，再由打印机控制电路读取打印。智能卡模块接口电路：智能卡模块内插卡后会将触发信号传送给内核，由内核控制给智能卡模块内卡片读写电路上电，智能卡模块读取的数据经模块解码后通过串口发送到内核缓存，由应用程序处理。

所述的智能管理电源管理电路包括电池充电管理电路，其输出与所述的主板的电源输入端连接。

本实施例中在主板上还安装了摄像机和一些传感器，摄像机与现在手机一样设置在移动终端外壳上，与主板相连。传感器包括温度传感器和亮度传感器，设置在终端的外壳上，与主板相连。亮度传感器的输出通过主CPU运算后，可以用来控制液晶显示器LCD的工作亮度；温度传感器的输出通过主CPU运算后由智能电源管理电路对电源使用进行控制。

本发明实施例的移动数据终端解决了现有技术部分无法或全部无法解决的现场数据采集、数据现场处理、现场出示处理结果，同时和后台数据库保持数据同步、操作同步的问题。所有需要现场数据处理、移动办公、移动查询的场合均可使用本终端，本终端完全解决了以前此类需求的设备的笨重、无法一体化、不具有后台数据同步、数据支持、后台处理支持的问题。其技术特征决定了其特别适合于作为各种特殊行业，如电力、水务、海关、金融、公安、军用等的一线管理的职能化工具。

Claims

1.一种移动数据终端，包括显示器、键盘和主板；所述的主板上设置有主CPU、主存储器、FLASH存储器、液晶显示器驱动电路、串口通信电路、SD卡接口电路、蓝牙模块、无线WI-FI上网模块以及电池充电管理电路，所述的液晶显示器驱动电路与显示器相连，其特征在于：还包括通信板，在所述的主板上还设置有串口扩展电路、USB通讯电路、磁卡刷卡器、条码识别器、接触式智能卡刷卡器、GPS接收终端、打印功能模块、智能电源管理电路；

所述的串口扩展电路设置在所述的主板的总线控制电路上；

所述的USB通讯电路为信号转换电路将串口转换为USB接口；

2.根据权利要求1所述的一种移动数据终端，其特征在于：所述的主CPU的型号为i.MX31高性能处理器。

3.根据权利要求1所述的一种移动数据终端，其特征在于：所述的主板的型号为ARM11。

4.根据权利要求1所述的一种移动数据终端，其特征在于：所述的通信模块为GSM/GPRS通信模块。

5.根据权利要求1所述的一种移动数据终端，其特征在于：所述的通信模块为CDMA/CDMA1X通信模块。

6.根据权利要求1所述的一种移动数据终端，其特征在于：所述的打印机为热敏打印机。

7.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的一种移动数据终端，其特征在于：还包括传感器，所述的传感器的输出端与主板相连。

8.根据权利要求7所述的一种移动数据终端，其特征在于：所述的传感器为温度传感器。

9.根据权利要求7所述的一种移动数据终端，其特征在于：所述的传感器为亮度传感器。