CN108091061A - 用于计量仪表的ic卡检测电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于计量仪表的IC卡检测电路，属于燃气表领域，包括与控制器连接的开关电路，开关电路的输出端连接有静电保护电路，在静电保护电路的输出端连接有电压保护电路，在电压保护电路的输出端连接有IC卡接口以及IC卡座；在静电保护电路的输入端还设有插卡检测电路。通过设有的插卡检测电路，采用中断或查询检测方法，检测IC卡是否有插入到卡座，识别出用户是否正常使用IC卡进行操作。一旦检测出IC卡接口异常，则会采用断开系统供电，自动关阀，声光报警和记录异常信息等处理措施，保护IC卡计量仪表的内部硬件不被破坏，使其在整个生命周期内正常工作。

Description

用于计量仪表的IC卡检测电路

技术领域

本发明属于燃气表领域，特别涉及用于计量仪表的IC卡检测电路。

背景技术

随着智慧城市的发展，计量仪表用户数量逐年增加，入户难，抄表难，收费难以及人工成本高已经是限制企业生存和发展的严重问题。于是IC卡计量仪表应运而生。与传统计量仪表相比，IC卡计量仪表具有预付费，费控关阀，免上门抄表，维护成本低等优点，因此得到了广泛应用。

用户可通过在操作过程中快速插拔卡等手段，对IC卡系统进行攻击和破坏，在短期内造成巨大的经济损失，并且很难留下证据。快插拔卡操作后，可能会造成密码核对错误导致卡被锁定，或者IC卡芯片损坏，或者控制器读写数据异常。将异常的数据解析后，会出现卡内数据格式不符合协议制定的标准，进而导致本次卡操作无效。如反复试验，则发生异常的概率将增大，从而导致使用IC卡的计量仪表很容易发生故障，提升了计量仪表的故障率，增加了仪表厂家的维修成本。

发明内容

为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本发明提供了通过高低电平检测的方式实现IC卡检测的检测电路。

为了达到上述技术目的，本发明提供了用于计量仪表的IC卡检测电路，在检测电路中设有控制器，所述检测电路，包括：

与控制器连接的开关电路，开关电路的输出端连接有静电保护电路，在静电保护电路的输出端连接有电压保护电路，在电压保护电路的输出端连接有IC卡接口以及IC卡座；

在静电保护电路的输入端还设有插卡检测电路，在插卡检测电路中设有电阻R8、R9以及电容C4。

可选的，所述开关电路包括第一开关电路和第二开关电路；

第一开关电路中设有三极管Q1，三极管Q1的发射极经端口IC_POW与LDO输出端连接，在三极管Q1的集电极连接有接地的电容C1，三极管Q1的基极经电阻R1与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的基极经电阻R3以及端口IC_CTR1与控制接口连接，三极管Q2的发射极接地。

可选的，所述第二开关电路中设有三极管Q3和Q4，三极管Q3的集电极连接有电压转换电路；

电压转换电路包括电压转换芯片，电压转换芯片的VCC端和GND端之间连接有电容C2，电容C2连接GND端的引脚接地。

可选的，所述电压转换电路的输出端与静电保护电路的输入端之间设有电流保护电路；

电流保护电路中设有与电压转换芯片的连接的电阻R2、R4、R5、R6，以及一端与IC_DO端连接的电阻R7。

可选的，所述静电保护电路，包括ESD管D2和ESD管D8，D2的一端接地，D2的另一端与开关电路的输出端和IC卡接口的输入端相连；

D8的第一端与插卡检测电路的输出端、电压保护电路的输入端连接，D8的第二端与电流保护电路的输出端、二极管D1的正极相连。

可选的，所述电压保护电路包括分别与开关电路、IC卡接口连接的二极管D1，一端与电流保护电路输出端连接、另一端与IC卡接口连接的二极管D3、D4、D5、D6，一端与插卡检测电路中的电阻R8连接、另一端与IC卡接口连接的二极管D7。

可选的，还包括基于IC卡检测电路的用于计量仪表的IC卡检测方法，其特征在于，所述IC卡检测方法，还包括快速插拔卡检测步骤；

所述快速插拔卡检测步骤包括：

当IC卡插入IC卡座后，ICIN_CHK引脚检测到低电平信号，控制器将ICIN_CHK引脚配置为上升沿触发中断；当对IC卡进行读写的操作中，检测IC_IN引脚是否检测到上升沿信号；

在对IC卡进行每次读写操作时，获取ICIN_CHK引脚的电平变化，根据电平变化判定是否存在拔卡操作，当检测到拔卡动作时，触发中断信号，令控制器停止对IC卡的操作。

可选的，还包括防短路攻击步骤；

所述防短路攻击步骤包括：

当ICIN_CHK引脚检测到低电平信号后，判断有卡插入。控制器将IC_CTR2输出为高电平，打开电压转换芯片U1供电电源并开始工作。控制器将IC_DI引脚输出低电平，信号通过电压转换电路输出5V高电平电压。控制器将IC_DO引脚配置为输入状态，并对IC_DATA引脚电压进行检测；

如果检测到高电平，则判断IC卡被插入到卡座。控制器将IC_CTR1引脚输出高电平，打开IC卡供电电源，进行后续读写卡操作；

如果检测到低电平，则可判断为短路攻击，不会打开IC卡供电电路电源，同时将IC_CTR2引脚输出低电平，断开电压转换芯片电源，再将IC_DO引脚输出低电平，并进行报警处理；

报警后，同时启动定时器，插卡检测电路采用周期性供电查询对插入的IC卡进行检测，直到重新检测到有IC卡再次插入后，重新进行防短路攻击检测。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

通过设有的插卡检测电路，以采用中断或查询检测方法，检测IC卡是否有插入到卡座，能够识别出用户是否正常使用IC卡进行操作。一旦检测出IC卡接口异常，则会采用断开系统供电，自动关阀，声光报警和记录异常信息等处理措施，保护IC卡计量仪表的内部硬件不被破坏，使其在整个生命周期内正常工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的用于计量仪表的IC卡检测电路的结构示意图；

图2是本发明提供的第一开关电路的结构示意图；

图3是本发明提供的电压转换电路的结构示意图；

图4是本发明提供的电流保护电路的具体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的结构作进一步地描述。

实施例一

本发明提供了用于计量仪表的IC卡检测电路，如图1所示，在检测电路中设有控制器，所述检测电路，包括：

与控制器连接的开关电路，开关电路的输出端连接有静电保护电路，在静电保护电路的输出端连接有电压保护电路，在电压保护电路的输出端连接有IC卡接口以及IC卡座；

在静电保护电路的输入端还设有插卡检测电路，在插卡检测电路中设有电阻R8、R9以及电容C4。

在实施中，在现有技术中，控制器在对IC卡进行数据读写时，其操作流程为：

步骤1：控制器检测到有IC插入；

步骤2：打开IC卡供电电源；

步骤3：对IC卡进行操作，包括密钥核对和读写卡操作；

步骤4：关闭IC卡供电电源。

尤其是步骤3，在对IC卡进行读写操作过程中需要保持控制器和IC卡之间交互的数据持续有效。

快速插拔卡是指当控制器对IC卡操作执行到步骤3时，反复将IC卡快速拔出再重新插回，打断读写过程中的连续信号。

为了解决现有技术中的上述缺陷，本申请提出的IC卡检测电路中设有插卡检测电路，以采用中断或查询检测方法，检测IC卡是否有插入到卡座。当有IC卡插入到卡座后，ICIN_CHK引脚会检测到低电平信号。控制器将ICIN_CHK引脚配置为上升沿触发中断，并且每执行完一步数据读写操作后，控制器均会检询ICIN_CHK引脚电平变化来检测是否有拔卡动作。若检测到拔卡动作时，中断信号被触发，控制器立即停止IC卡操作。关闭电源，重新初使化各引脚。

本系统可以实现对IC卡操作的同时，能够识别出用户是否正常使用IC卡进行操作。一旦检测出IC卡接口异常，则会采用断开系统供电，自动关阀，声光报警和记录异常信息等处理措施，保护IC卡计量仪表的内部硬件不被破坏，使其在整个生命周期内正常工作。

可选的，所述开关电路包括第一开关电路和第二开关电路；

第一开关电路中设有三极管Q1，三极管Q1的发射极经端口IC_POW与LDO输出端连接，在三极管Q1的集电极连接有接地的电容C1，三极管Q1的基极经电阻R1与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的基极经电阻R3以及端口IC_CTR1与控制接口连接，三极管Q2的发射极接地。

在实施中，第一开关电路的结构如图2所示。第一开关电路中的连接关系为第一开关电路IC_POW与LDO输出端相连，另一个控制电路IC_CTR1与控制接口相连。三极管Q1的集电极与后级连接，为后级提供电源。

第一开关电路的工作过程如下：

当IC卡系统不工作时，IC_CTR1引脚被拉置低电平，三极管Q2的处于截止状态。此时，三极管Q1的基极，处于悬空状态。R1作为限流电阻，也处于悬空状态。Q1的发射极到集电极截止。三极管Q1的集电极不为后级电路供电，实现低功耗；

当IC卡系统工作时，IC_CTR1引脚被置高电平。这时，三极管Q2处于饱和导通状态，Q2的集电极被发射极拉到低电平。Q1的基极通过限流电阻R1，被Q2的集电极拉到低电平，Q1的发射极到集电极导通。三极管的集电极为后级电路供电，后级电路开始工作。

C1是IC卡电源的滤波电容，可选择无极性陶瓷电容。由于电容内阻较低，当系统上电流瞬变期间，作为输出电流补偿，使输入IC_POW电压不会下降过多，使电压保持稳定。

可选的，所述第二开关电路中设有三极管Q3和Q4，三极管Q3的集电极连接有电压转换电路；

电压转换电路包括电压转换芯片，电压转换芯片的VCC端和GND端之间连接有电容C2，电容C2连接GND端的引脚接地。

在实施中，电压转换电路的结构如图3所示，电压转换芯片内部是非门电路。其功能一方面是将前级对应的电平信号，转换为反向，另一方面是将控制器电压信号(3～3.3)V转换为IC卡工作电压信号(4.5～5.5V)。

如果采用3V的控制器，根据数据手册，其IO引脚输出的高电平电压最低为0.7倍的VCC，即2.1V。这就要求其选择的非门芯片能够识别以2.1V高电平作为输出电压。本发明采用输入电压范围在1.6V～2.1V的非门芯片作为优选，能够满足设计要求。

电压转换电路的IC_RST，IC_CLK，IC_PGM，IC_DI与控制器接口连接，VCC与第二开关电路的集电极连接。

电压转换电路的工作过程为：当IC卡系统需要工作时，打开第一开关电路，为IC_VCC供电。IC_RST，IC_CLK，IC_PGM，IC_DI按照IC卡时序，输出相应的电平信号，通过电压转换芯片转换为IC卡工作需要的电压信号。

C2是IC卡电源的滤波电容，可选择无极性陶瓷电容。当系统上电流瞬变期间，使输入IC_POW电压不会下降过多，使电压保持稳定。

可选的，所述电压转换电路的输出端与静电保护电路的输入端之间设有电流保护电路；

电流保护电路中设有与电压转换芯片的连接的电阻R2、R4、R5、R6，以及一端与IC_DO端连接的电阻R7。

在实施中，电流保护电路的具体结构如图4所示。

电路连接关系包括电阻R2的一端与电压转换芯片的第2引脚相连接，另一端与电压保护二极管D3的正极相连接，电压保护二极管D3的负极与电路板IC卡接口P1的IC_RST引脚相连接。

电阻R4的一端与电压转换芯片的第4引脚相连接，另一端与电压保护二极管D4的正极相连接，电压保护二极管D4的负极与电路板IC卡接口P1的IC_CLK引脚相连接。电阻R5的一端与电压转换芯片的第8引脚相连接，另一端电压保护二极管D5的正极相连接，电压保护二极管D5的负极与电路板IC卡接口P1的IC_PGM引脚相连接。电阻R6的一端与电压转换芯片的第12引脚相连接，另一端与电阻R7和电压保护二极管D6的正极相连接，电压保护二极管D6的负极与电路板IC卡接口P1的IC_DATA引脚相连接。R7的另一端IC_DO与控制器引脚相连接。

在电压转换芯片输出高电平信号的同时，插卡口受到外部短路攻击，会造成电路板IC卡接口P1的IC_VCC引脚与GND短路，进而产生大电流。电流保护电阻，可以防止该种大电流情况的发生。电阻R7是当IC_DO在输出高电平时，也是防止短路时造成控制器引脚损坏。IC卡的IC_DATA引脚为漏极开路输出，需要外接上拉电阻才能够正常输出电平高信号。

可选的，所述静电保护电路，包括ESD管D2和ESD管D8，D2的一端接地，D2的另一端与开关电路的输出端、二极管D1的正极相连；

D8的第一端与插卡检测电路的输出端、电压保护电路的输入端连接，D8的第二端与电流保护电路的输出端、电压保护电路的输入端连接，D8的第三端接地。

在实施中，ESD保护器件D2的一端与三极管Q1的集电极连接，电压保护二极管D1的正极经D2的一端与三极管Q1的集电极连接，D2的另一端与GND连接。

ESD保护器件D8内部集成了2组保护管其中一组保护管的一端与插卡检测电路的上拉电阻R8和插卡检测电路的电流保护电阻R9的一端连接，另一组保护管的一端与电流保护电阻R6和R7的一端连接，ESD保护器件的另一端与GND连接。

当IC卡插卡口受到外部静电放电攻击时，ESD保护器件瞬间导通，泄放静电电压，使后端电源和控制器引脚不损坏，工作正常。

ESD器件选型：由于本系统最高工作电压为5V，ESD保护器件的保护电压需要高于最高工作电压。

本发明的电压转换芯片是具有防静防护能力的，与其连接的电路可通过芯片本身的静电防护能力来达到防静电放电目的。

可选的，所述电压保护电路包括分别与开关电路、IC卡接口连接的二极管D1，一端与电流保护电路输出端连接、另一端与IC卡接口连接的二极管D3、D4、D5、D6，一端与插卡检测电路中的电阻R8连接、另一端与IC卡接口连接的二极管D7。

在实施中，在电压保护电路中所有信号输出接口都需先经过电压保护电路后，再接入电路板IC卡接口。

实现功能：防止外部电压攻击。当输入信号异常时，保护二极管D1反向截止，保护开关检测电路和控制器引脚或电路板上其它元器件不会被烧毁。

输入信号异常列举：输入信号的电压高于POW_CTR/SW_IO高电平电压；

在实际使用过程中，可根据二极管导通时管压降，选择肖特基二极管，导通管压降在0.3V左右。可根据保护电压范围，选择二极管的反向耐值。本发明采用反向截止电压为28V的二极管SD103AW作为优选。

可选的，还包括基于IC卡检测电路的用于计量仪表的IC卡检测方法，所述IC卡检测方法，还包括快速插拔卡检测步骤；

所述快速插拔卡检测步骤包括：

当IC卡插入IC卡座后，ICIN_CHK引脚检测到低电平信号，控制器将ICIN_CHK引脚配置为上升沿触发中断；当对IC卡进行读写的操作中，检测IC_IN引脚是否检测到上升沿信号；

在对IC卡进行每次读写操作时，获取ICIN_CHK引脚的电平变化，根据电平变化判定是否存在拔卡操作，当检测到拔卡动作时，触发中断信号，令控制器停止对IC卡的操作。

在实施中，为了实现对快速插卡的行为进行检测，需要基于如下原理：

当IC卡接口中没有IC卡插入时，IC卡接口中控制芯片的IC_IN引脚悬空，插卡检测电路中电阻R9一端的IC IN_CHK引脚经电阻R8、R9检测到高电平的输入信号，由于ICIN_CHK引脚处于输入状态不能构成回路，此时无能量消耗；

当IC卡插入IC卡接口时，IC_IN引脚与GND导通，IC_IN引脚检测到低电平，电压检测电路中的二极管D7处于导通状态，D7的正极电平变为低电平。电阻R9作为下拉电阻，被拉置低电平，ICIN_CHK引脚检测到低电平，确认有IC卡被插入IC卡座。

电流保护电阻R6的一端与电压转换电路连接，作为IC卡数据的输出；另一端与电流保护电阻R7的一端和电压保护二极管D6的正极连接，电压保护二极管D6的负极与电路板IC卡接口P1的数据引脚IC_DATA连接。

电流保护电阻R7的另一端与控制器引脚连接，作为IC卡数据的接收。

不工作状态：

当IC卡未插入到卡座时，IC卡数据交互电路不工作时，电压转换电路和IC卡供电电路处于断电状态，电阻R6与电压转换电路连接引脚处于悬空状态。IC_DO引脚输出为低电平。

发送数据时：

控制器将IC_DI引脚配置为输出状态，同时输出时序信号。信号通过电压转换电路，电流保护电阻R6，电压保护二极管D5，输出到IC_DATA引脚，对IC卡实现数据发送操作。

接收数据时：

(1)引脚初使化：

控制器将IC_DI引脚输出为低电平，低电平信号通过电压转换电路输出5V高电平信号，电阻R6功能转变为上拉电阻。控制器将IC_DO引脚配置为输入状态。

(2)电平信号判断：

当IC_DATA输出高电平时，电压保护二极管D6反向截止，IC_DO通过上拉电阻R6，可以检测到高电平信号；当IC_DATA输出低电平时，电压保护二极管D6导通，IC_DO通过电压保护二极管D6检测到低电平信号。检测到的电平信号为5V，要求控制器IO引脚耐压值≥5V。

插卡检测电路的具体功能说明：

电路连接关系：

上拉电阻R8的一端ICIN_POW与控制器引脚连接，另一端与ESD保护器件和电压保护二极管D7的正极和电流保护电阻R9的一端连接，电压保护二极管D7的负极与电路板IC卡接口P1的IC_IN引脚连接。电流保护电阻R9的另一端与滤波电容C4的一端和ICIN_CHK控制器引脚连接。

工作过程：IC卡座专门预留有IC_IN引脚用于插卡到位检测。

控制器可通过中断或查询方式进行插卡、拔卡检测，本方案采用中断方式作为优选。

①检测引脚初使化：

控制器将ICIN_POW引脚配置为输出状态，并输出高电平。控制器将ICIN_CHK引脚配置为输入状态，此时，电阻R8和电阻R9串联作为上拉电阻。

②当IC卡未插入卡座时：

由于IC_IN引脚处于悬空状态，ICIN_CHK通过上拉电阻R8和R9可检测到输入信号为高电平。由于ICIN_CHK引脚处于输入状态，无法构成电流回路，因此，无电流产生，无能量消耗。

③当IC卡被插入卡座后：

IC_IN引脚与GND导通，IC_IN引脚变为低电平，电压保护二极管D7处于导通状态，D7的正极电平变为低电平。电阻R9作为下拉电阻，被拉置低电平，ICIN_CHK引脚检测到低电平，确认有IC卡被插入卡座。

④如果检测到IC卡常期处于插入状态：

当插入时间超过最大允许时间，控制器将ICIN_POW引脚输出低电平并报警，同时启动定时器，周期性供电查询ICIN_POW引脚输出高电平，定期用ICIN_CHK引脚对IC卡插入状态进行检测。直到检测到引脚状态变为高电平，后将ICIN_POW重新恢复到常高电平状态，以达到降低功耗的目的。

⑤快速插拔IC卡攻击检测：

以采用中断或查询检测方法，检测IC卡是否有插入到卡座。当有IC卡插入到卡座后，ICIN_CHK引脚会检测到低电平信号。控制器将ICIN_CHK引脚配置为上升沿触发中断(可根据硬件电路设计调整)。

在读写卡操作过程中，优先判断IC卡到位信号是否有变化，即IC_IN是否收到上升沿触发信号。

并且每执行完一步数据读写操作后，控制器均会查询ICIN_CHK引脚电平变化来判断是否有拔卡动作。

若检测到拔卡动作时，中断信号被触发，控制器立即停止IC卡操作。关闭电源，重新初使化各引脚。

等待一段时间后(液晶显示倒计时，提示禁止卡操作时间)，再重新对IC卡进行检测操作，将数据异常或芯片损坏的概率降到最低。

可选的，还包括防短路攻击步骤；

所述防短路攻击步骤包括：

当ICIN_CHK引脚检测到低电平信号后，判断有卡插入。控制器将IC_CTR2输出为高电平，打开电压转换芯片U1供电电源并开始工作。控制器将IC_DI引脚输出低电平，信号通过电压转换电路输出为5V高电平电压。控制器将IC_DO引脚配置为输入状态，并对IC_DATA引脚电压进行检测；

如果检测到高电平，则判断IC卡被插入到卡座；控制器将IC_CTR1引脚输出高电平，打开IC卡供电电源，进行后续读写卡操作；

如果检测到低电平，则可判断为短路攻击(例如插入导电金属片)。不会打开IC卡供电电路电源，同时将IC_CTR2引脚输出低电平，断开电压转换芯片电源，再将IC_DO引脚输出低电平，并进行报警处理；

报警后，同时启动定时器，插卡检测电路周期性对插入的IC卡进行检测，直到重新检测到有IC卡再次插入后，重新进行防短路攻击检测。

在实施中，防短路攻击电路所使用到的电路为：插卡检测电路和IC卡数据交互电路的组合。第二开关电路与电压转换电路连接，为电压转换电路提供供电控制。由于电压转换电路输出端有电流保护电阻，因此，即使IC卡座引脚处于短路状态，也不会产生大电流。而IC卡供电电源处于断电状态，也不会产生大电流影响。

当ICIN_CHK引脚检测到低电平信号后，判断有卡插入。控制器将IC_CTR2输出为高电平，打开电压转换芯片U1供电电源并开始工作。控制器将IC_DI引脚输出低电平，信号通过电压转换电路输出为5V高电平电压。控制器将IC_DO引脚配置为输入状态，并对IC_DATA引脚电压进行检测。

①如果检测到高电平，则判断IC卡被插入到卡座。控制器将IC_CTR1引脚输出高电平，打开IC卡供电电源，进行后续读写卡操作。

②如果检测到低电平，则可判断为短路攻击(例如插入导电金属片)。不会打开IC卡供电电路电源，同时将IC_CTR2引脚输出低电平，断开电压转换芯片电源，再将IC_DO引脚输出低电平，并进行报警处理。

③报警后，同时启动定时器，插卡检测电路周期性对插入的IC卡进行检测，直到重新检测到有IC卡再次插入后，重新进行短路攻击检测。

本发明提供了用于计量仪表的IC卡检测电路，包括与控制器连接的开关电路，开关电路的输出端连接有静电保护电路，在静电保护电路的输出端连接有电压保护电路，在电压保护电路的输出端连接有IC卡接口以及IC卡座；在静电保护电路的输入端还设有插卡检测电路。通过设有的插卡检测电路，以采用中断或查询检测方法，检测IC卡是否有插入到卡座，能够识别出用户是否正常使用IC卡进行操作。一旦检测出IC卡接口异常，则会采用断开系统供电，自动关阀，声光报警和记录异常信息等处理措施，保护IC卡计量仪表的内部硬件不被破坏，使其在整个生命周期内正常工作。

上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先后顺序。

以上所述仅为本发明的实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.用于计量仪表的IC卡检测电路，在检测电路中设有控制器，其特征在于，所述检测电路，包括：

与控制器连接的开关电路，开关电路的输出端连接有静电保护电路，在静电保护电路的输出端连接有电压保护电路，在电压保护电路的输出端连接有IC卡接口以及IC卡座；

在静电保护电路的输入端还设有插卡检测电路，在插卡检测电路中设有电阻R8、R9以及电容C4。

2.根据权利要求1所述的用于计量仪表的IC卡检测电路，其特征在于，所述开关电路包括第一开关电路和第二开关电路；

第一开关电路中设有三极管Q1，三极管Q1的发射极经端口IC_POW与LDO输出端连接，在三极管Q1的集电极连接有接地的电容C1，三极管Q1的基极经电阻R1与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的基极经电阻R3以及端口IC_CTR1与控制接口连接，三极管Q2的发射极接地。

3.根据权利要求2所述的用于计量仪表的IC卡检测电路，其特征在于，所述第二开关电路中设有三极管Q3和Q4，三极管Q3的集电极连接有电压转换电路；

电压转换电路包括电压转换芯片，电压转换芯片的VCC端和GND端之间连接有电容C2，电容C2连接GND端的引脚接地。

4.根据权利要求3所述的用于计量仪表的IC卡检测电路，其特征在于，所述电压转换电路的输出端与静电保护电路的输入端之间设有电流保护电路；

电流保护电路中设有与电压转换芯片的连接的电阻R2、R4、R5、R6，以及一端与IC_DO端连接的电阻R7。

5.根据权利要求4所述的用于计量仪表的IC卡检测电路，其特征在于，所述静电保护电路，包括ESD管D2和ESD管D8，D2的一端接地，D2的另一端与开关电路的输出端、二极管D1的正极相连；

D8的第一端与插卡检测电路的输出端、电压保护电路的输入端连接，D8的第二端与电流保护电路的输出端、电压保护电路的输入端连接，D8的第三段接地。

6.根据权利要求5所述的用于计量仪表的IC卡检测电路，其特征在于，所述电压保护电路包括分别与开关电路、IC卡接口连接的二极管D1，一端与电流保护电路输出端连接、另一端与IC卡接口连接的二极管D3、D4、D5、D6，一端与插卡检测电路中的电阻R8连接、另一端与IC卡接口连接的二极管D7。

7.根据权利要求1至6任一项所述的用于计量仪表的IC卡检测电路，其特征在于，还包括基于IC卡检测电路的用于计量仪表的IC卡检测方法，其特征在于，所述IC卡检测方法，还包括快速插拔卡检测步骤：

所述快速插拔卡检测步骤包括：

当IC卡插入IC卡座后，ICIN_CHK引脚检测到低电平信号，控制器将ICIN_CHK引脚配置为上升沿触发中断；当对IC卡进行读写的操作中，检测IC_IN引脚是否检测到上升沿信号；

在对IC卡进行每次读写操作时，获取ICIN_CHK引脚的电平变化，根据电平变化判定是否存在拔卡操作，当检测到拔卡动作时，触发中断信号，令控制器停止对IC卡的操作。

8.根据权利要求1至6任一项所述的用于计量仪表的IC卡检测电路，其特征在于，还包括防短路攻击步骤；

所述防短路攻击步骤包括：

当ICIN_CHK引脚检测到低电平信号后，判断有卡插入；

控制器将IC_CTR2输出为高电平，打开电压转换芯片U1供电电源并开始工作；

控制器将IC_DI引脚输出低电平，信号通过电压转换电路输出5V高电平电压；

控制器将IC_DO引脚配置为输入状态，并对IC_DATA引脚电压进行检测；

如果检测到高电平，则判断IC卡被插入到卡座；

控制器将IC_CTR1引脚输出高电平，打开IC卡供电电源，进行后续读写卡操作；

如果检测到低电平，则可判断为短路攻击，不会打开IC卡供电电路电源，同时将IC_CTR2引脚输出低电平，断开电压转换芯片电源，再将IC_DO引脚输出低电平，并进行报警处理；

报警后，同时启动定时器，插卡检测电路采用周期性供电查询对插入的IC卡进行检测，直到重新检测到有IC卡再次插入后，重新进行防短路攻击检测。