CN102737212B - 二代证手持核验仪及其核验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种二代证手持核验仪及其核验方法，其核验仪包括身份证读卡电路、TF卡读卡电路、核验报警电路、微控制器和显示屏；安全模块、身份证读卡处理器和TF卡读卡处理器分别通过串口切换芯片与微控制器的信号采集端相连，微控制器的控制信号输入端分别与核验报警电路及显示屏连接；其核验方法包括以下步骤：身份证读卡，TF卡读卡，身份证对比核验和核验结果输出。本发明体积小、重量轻，使用和携带方便，可通过TF卡完成数据的加载与更新，读卡速度快，只对处于工作状态的功能模块供电，减少了系统损耗，延长了电池的使用时间和设备的使用寿命，而且具有电源供电稳定性强，充电控制确度高，电池充电安全性，使用寿命长等特点。

Description

二代证手持核验仪及其核验方法

技术领域

本发明涉及一种二代证手持核验仪及其核验方法。

背景技术

随着第二代身份证的普及，二代身份证阅读器的使用也越来越广泛，已成为公安、教育和企业管理等很多领域不可或缺的办公用品之一。二代证核验仪用于读取二代证信息，并结合预存的信息数据库进行比对和核验，最终实现身份核验的目的，广泛应用于考生考试管理、员工考勤管理等系统中，为管理工作的实施提供了可靠的技术上的支持。

然而，现有的二代证核验仪普遍存在以下问题：（1）体积较大，携带不太方便；（2）只能通过USB接线与电脑连接才能完成数据库的加载与更新，不具备TF卡功能，使用不太方便；（3）身份证的读卡和TF卡的读卡都由微控制器完成，加大了微控制器的负载，限制了读卡速度；（4）只要处于开机，电路中的功能模块都处于工作状态，系统功耗损失较高，不仅浪费电池电量，而且缩短了各功能模块的使用寿命；（5）采用直插式供电，一旦出现意外断电，将会直接导致核验仪数据的丢失甚至设备的损坏，供电稳定性较差；（6）充电电池的充电电流控制精确度较低，充电控制效果较差；一些控制精确度较高、性能较好的PMIC普遍价格昂贵，大大增加了手持核验仪的整体成本。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种体积小、重量轻、可读取TF卡数据的、低功耗、供电稳定、充电控制精确度高的低成本二代证手持核验仪及其核验方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：二代证手持核验仪，它包括身份证读卡电路、TF卡读卡电路、核验报警电路、微控制器和显示屏；所述的身份证读卡电路包括读卡单元、解密单元和身份证读卡处理器，读卡单元包括读卡天线和信号处理模块，信号处理模块包括放大电路、滤波电路和A/D转换电路，读卡天线的输出依次通过放大电路、滤波电路和A/D转换电路与读卡处理器相连；解密单元包括安全模块，安全模块通过I2C总线与身份证读卡处理器连接；所述的TF卡读卡电路包括TF卡读卡处理器和电子开关a，TF卡的一个输出端与TF卡读卡处理器的插入判断引脚相连，另一个输出端与电子开关a的输入端连接，电子开关a的输出端与TF卡读卡处理器的复位引脚相连；安全模块、身份证读卡处理器和TF卡读卡处理器分别通过串口切换芯片与微控制器的信号采集端相连，微控制器的控制信号输入端分别与核验报警电路及显示屏连接。 

本发明还包括电源控制电路，电源控制电路包括电源切换芯片、充电芯片、备用电池和电子开关b，电源切换芯片的电压输入端与供电电源连接，电源切换芯片的一路输出与电子开关b的电压输入端a连接，另一路输出依次通过充电芯片和备用电池与电子开关b的电压输入端b连接，电子开关b的电压输出端与读卡电路及安全模块连接；电源切换芯片及电子开关b的使能信号输入端均与微控制器的控制信号输出端相连。

本发明还包括充电保护报警电路，充电保护报警电路包括充电芯片和充电报警装置，充电芯片的电源输入脚VDD与充电电源POW连接，充电状态输出脚STAT连接二极管LED1的阴极，二极管LED1的阳极通过保护电阻R1与二极管供电电压连接，接地脚VSS接地，充电控制脚Prog依次串联电阻R2和R3后接地，电池电压检测脚VBAT并联接地的电容C1后连接分压电阻R4和R5，电池电压检测脚VBAT的分压输出BAT1_AD与微控制器的AD采集端口连接；微控制器的控制信号输出端通过充电报警控制单元与充电报警装置连接。

本发明所述的显示屏包括TFT-LCD显示屏。

二代证手持核验仪的核验方法，它包括以下步骤：

（1）身份证读卡：开机，将待核验身份证靠近读卡天线的读卡区域进行读卡，如果读卡失败，则判断该待核验身份证为假冒身份证或故障身份证，并通过显示屏显示出来；如果读卡成功，将读取到的射频信号依次通过放大、滤波和A/D转换后传输至身份证读卡处理器，身份证读卡处理器将其转换为加密的身份证信息，并调用安全模块对该加密的身份证信息进行解密，得到该待核验身份证的具体信息；

（2）TF卡读卡：将TF卡插入TF卡槽中，TF卡读卡处理器识别到有TF卡插入后激活供电电源为其供电，完成TF卡内身份证数据库信息的读取；

（3）身份证核验：微控制器收到身份证核验的指令后，调用存储在存储器中的待核验身份证信息数据与身份证数据库信息数据进行比对；

（4）核验结果输出：若通过核验，则在显示屏上显示“通过”；若没有通过核验，微控制器控制核验报警装置发出警报，并在显示屏上显示“不通过”。

本发明还包括一个电源控制的步骤，在供电电源供电时，通过充电芯片为备用电池充电，当断开供电电源时，启用备用电池为系统负载进行供电。

本发明还包括一个充电保护报警控制的步骤，将充电芯片电池电压检测脚VBAT的分压输出BAT1_AD传输至微控制器，当分压输出的电压值在4.15V～4.20V之间时，表示电池充电为100%；当分压输出的电压值低于3.55V时，微控制器控制充电报警装置发出报警信息；当分压输出的电压值低于3.3V时，系统自动切断电源，强制关机。 

本发明的有益效果是：

（1）采用手持便携式结构，体积小、重量轻，使用和携带方便；

（2）可通过读取TF卡来完成数据的加载与更新，为批量二代证信息的录入提供了方便；

（3）分别为身份证及TF卡的读卡提供独立的读卡处理器，提高了读卡速度；

（4）在使用过程中，可根据各功能模块的工作状态选择性地对其供电，只对处于工作状态的功能模块供电，减少了系统损耗，延长了电池的使用时间和设备的使用寿命；

（5）在供电电源为系统正常供电的同时，通过充电芯片对备用锂电池进行充电，断开供电电源时可调用备用锂电池对读卡模块负载进行供电，有效避免了意外断电造成的数据丢失或设备的损坏，提高了核验仪的供电稳定性；

（6）实时监控充电电池的电压值，并在其低于某一预设值时发出告警，低于另一更低预设值时强制关机，控制精确度高，对电池起到了很好的保护作用。

附图说明

图1为本发明核验仪的结构示意框图；

图2为本发明核验仪电源控制电路的结构示意框图；

图3为本发明核验仪充电保护报警电路的电路原理示意图；

图4为本发明核验方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，二代证手持核验仪，它包括身份证读卡电路、TF卡读卡电路、核验报警电路、微控制器和显示屏，显示屏采用3.5寸TFT-LCD显示屏。身份证读卡电路包括读卡单元、解密单元和身份证读卡处理器，读卡单元包括读卡天线和信号处理模块，信号处理模块包括放大电路、滤波电路和A/D转换电路，读卡天线的输出依次通过放大电路、滤波电路和A/D转换电路与读卡处理器相连；解密单元包括安全模块，安全模块通过I2C总线与身份证读卡处理器连接。TF卡读卡电路包括TF卡读卡处理器和电子开关a，TF卡的一个输出端与TF卡读卡处理器的插入判断引脚相连，另一个输出端与电子开关a的输入端连接，电子开关a的输出端与TF卡读卡处理器的复位引脚相连。安全模块、身份证读卡处理器和TF卡读卡处理器分别通过串口切换芯片与微控制器的信号采集端相连，微控制器的控制信号输入端分别与核验报警电路及LCD显示屏连接。微控制器包括ARM9处理器、容量为64MB的RAM随机存储器和容量为1GB的FLASH存储器。 

如图2所示，它还包括电源控制电路，电源控制电路包括电源切换芯片、充电芯片、备用电池和电子开关b，电源切换芯片的电压输入端与供电电源连接，电源切换芯片的一路输出与电子开关b的电压输入端a连接，另一路输出依次通过充电芯片和备用电池与电子开关b的电压输入端b连接，电子开关b的电压输出端与读卡电路及安全模块连接；电源切换芯片及电子开关b的使能信号输入端均与微控制器的控制信号输出端相连。

如图3所示，它还包括充电保护报警电路，充电保护报警电路包括充电芯片和充电报警装置，充电芯片的电源输入脚VDD与充电电源POW连接，充电状态输出脚STAT连接二极管LED1的阴极，二极管LED1的阳极通过保护电阻R1与二极管供电电压连接，接地脚VSS接地，充电控制脚Prog依次串联电阻R2和R3后接地，电池电压检测脚VBAT并联接地的电容C1后连接分压电阻R4和R5，电池电压检测脚VBAT的分压输出BAT1_AD与微控制器的AD采集端口连接；微控制器的控制信号输出端通过充电报警控制单元与充电报警装置连接。

如图4所示，二代证手持核验仪的核验方法，它包括以下步骤：

（1）身份证读卡：开机，将待核验身份证靠近读卡天线的读卡区域进行读卡，如果读卡失败，则判断该待核验身份证为假冒身份证或故障身份证，并通过显示屏显示出来；如果读卡成功，将读取到的射频信号依次通过放大、滤波和A/D转换后传输至身份证读卡处理器，身份证读卡处理器将其转换为加密的身份证信息，并调用安全模块对该加密的身份证信息进行解密，得到该待核验身份证的具体信息；

（2）TF卡读卡：将TF卡插入TF卡槽中，TF卡读卡处理器识别到有TF卡插入后激活供电电源为其供电，完成TF卡内身份证数据库信息的读取；

（3）身份证核验：微控制器收到身份证核验的指令后，调用存储在存储器中的待核验身份证信息数据与身份证数据库信息数据进行比对；

（4）核验结果输出：若通过核验，则在显示屏上显示“通过”；若没有通过核验，微控制器控制核验报警装置发出警报，并在显示屏上显示“不通过”。

核验仪的核验方法还包括一个电源控制的步骤，在供电电源供电时，通过充电芯片为备用电池充电，当断开供电电源时，启用备用电池为系统负载进行供电。

核验仪的核验方法还包括一个充电保护报警控制的步骤，将充电芯片电池电压检测脚VBAT的分压输出BAT1_AD传输至微控制器，当分压输出的电压值在4.15V～4.20V之间时，表示电池充电为100%；当分压输出的电压值低于3.55V时，微控制器控制充电报警装置发出报警信息；当分压输出的电压值低于3.3V时，系统自动切断电源，强制关机。

Claims (2)

1.二代证手持核验仪，它包括身份证读卡电路、微控制器和显示屏，所述的身份证读卡电路包括读卡单元、解密单元和身份证读卡处理器，读卡单元包括读卡天线和信号处理模块，信号处理模块包括放大电路、滤波电路和A/D转换电路，读卡天线的输出依次通过放大电路、滤波电路和A/D转换电路与读卡处理器相连，其特征在于：它还包括TF卡读卡电路、核验报警电路、电源控制电路和充电保护报警电路；

所述的解密单元包括安全模块，安全模块通过I2C总线与身份证读卡处理器连接； 

所述的TF卡读卡电路包括TF卡读卡处理器和电子开关a，TF卡的一个输出端与TF卡读卡处理器的插入判断引脚相连，另一个输出端与电子开关a的输入端连接，电子开关a的输出端与TF卡读卡处理器的复位引脚相连；

安全模块、身份证读卡处理器和TF卡读卡处理器分别通过串口切换芯片与微控制器的信号采集端相连，微控制器的控制信号输入端分别与核验报警电路及显示屏连接；

所述的电源控制电路包括电源切换芯片、充电芯片、备用电池和电子开关b，电源切换芯片的电压输入端与供电电源连接，电源切换芯片的一路输出与电子开关b的电压输入端a连接，另一路输出依次通过充电芯片和备用电池与电子开关b的电压输入端b连接，电子开关b的电压输出端与读卡电路及安全模块连接；电源切换芯片及电子开关b的使能信号输入端均与微控制器的控制信号输出端相连；

所述的充电保护报警电路包括充电芯片和充电报警装置，充电芯片的电源输入脚VDD与充电电源POW连接，充电状态输出脚STAT连接二极管LED1的阴极，二极管LED1的阳极通过保护电阻R1与二极管供电电压连接，接地脚VSS接地，充电控制脚Prog依次串联电阻R2和R3后接地，电池电压检测脚VBAT并联接地的电容C1后连接分压电阻R4和R5，电池电压检测脚VBAT的分压输出BAT1_AD与微控制器的AD采集端口连接；微控制器的控制信号输出端通过充电报警控制单元与充电报警装置连接；

所述的二代证手持核验仪执行身份核验的方法，包括以下步骤：

（1）身份证读卡：开机，将待核验身份证靠近读卡天线的读卡区域进行读卡，如果读卡失败，则判断该待核验身份证为假冒身份证或故障身份证，并通过显示屏显示出来；如果读卡成功，将读取到的射频信号依次通过放大、滤波和A/D转换后传输至身份证读卡处理器，身份证读卡处理器将其转换为加密的身份证信息，并调用安全模块对该加密的身份证信息进行解密，得到该待核验身份证的具体信息；

（2）TF卡读卡：将TF卡插入TF卡槽中，TF卡读卡处理器识别到有TF卡插入后激活供电电源为其供电，完成TF卡内身份证数据库信息的读取；

（3）身份证核验：微控制器收到身份证核验的指令后，调用存储在存储器中的待核验身份证信息数据与身份证数据库信息数据进行比对；

（4）核验结果输出：若通过核验，则在显示屏上显示“通过”；若没有通过核验，微控制器控制核验报警装置发出警报，并在显示屏上显示“不通过”；

（5）电源控制，在供电电源供电时，通过充电芯片为备用电池充电，当断开供电电源时，启用备用电池为系统负载进行供电；

（6）充电保护报警控制，将充电芯片电池电压检测脚VBAT的分压输出BAT1_AD传输至微控制器，当分压输出的电压值在4.15V～4.20V之间时，表示电池充电为100%；当分压输出的电压值低于3.55V时，微控制器控制充电报警装置发出报警信息；当分压输出的电压值低于3.3V时，系统自动切断电源，强制关机。

2.根据权利要求1所述的二代证手持核验仪，其特征在于：所述的显示屏包括TFT-LCD显示屏。