CN110363041B - 一种信号稳定传输的身份证读卡器 - Google Patents

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Abstract

一种信号稳定传输的身份证读卡器，包括主控模块、SAM安全控制模块、HID转换模块和射频模块，射频模块连接天线，主控模块还连接有PSAM卡加密模块，主控模块、SAM安全控制模块和HID转换模块通过一通信互锁模块互锁通信，通信互锁模块包括双输入的第一与门电路和第二与门电路，主控模块和SAM安全控制模块的串行通讯口的发射端口连接第一与门电路的两个输入端，第一与门电路的输出端连接PSAM卡加密模块和HID转换模块的串行通讯口的发射端口，HID转换模块和PSAM加密模块的串行通讯口的接收端连接第二与门电路的两个输入端，第二与门电路的输出端连接主控模块和SAM安全控制模块的串行通讯口的接收端，降低了由于多组通信同时进行而相互干涉的影响。

Description

一种信号稳定传输的身份证读卡器
技术领域
本发明涉及读卡器技术领域，尤其是涉及一种信号稳定传输的身份证读卡器。
背景技术
如图1所示，现有的居民身份证读卡器至少包含与居民身份证通信的射频模块以及一个SAM安全控制模块。在使用过程中，首先由PC机发出读卡指令，SAM安全控制模块接收到指令后发送相关控制命令到主控芯片，主控芯片将控制命令转发给射频芯片，射频芯片通过对载波进行调制，将控制命令发给身份证，身份证接收到相应命令后将相应的数据通过副载波调制方式发射出来，射频芯片通过解调方式将身份证发射出来的副载波数据接收并穿盖主控芯片，主控芯片将数据传给SAM安全控制模块，SAM安全控制模块将取得的数据进行解码，并将解码后的数据返回PC机，PC机根据数据内容将16进制数据转化为文字和照片信息。
同时，为了提高SAM安全控制模块的安全性，大多身份证读卡器内还内嵌有PSAM卡加密模块，为了实现SAM卡与PC机之间的数据传输，在SAM安全控制模块与接口模块之间还会连接有HID转换模块。
然而，在电路的信号传输过程中，无论是主控模块、SAM安全控制模块、HID转换模块还是PSAM卡加密模块均会涉及到多组串行通信，如主控模块不但需要与PSAM卡加密模块通信，还要与SAM安全控制模块通信，在其通信过程中，很容易产生通信之间的相互干扰，从而影响数据传输的安全性和稳定性。
发明内容
本发明的目的是提供一种信号稳定传输的身份证读卡器，该读卡器在工作过程中，其内部的多组串行通信相互之间干扰的概率低，数据传输的安全性和有效性高。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种信号稳定传输的身份证读卡器，包括主控模块、SAM安全控制模块、HID转换模块和射频模块，所述射频模块连接天线，所述主控模块还连接有PSAM卡加密模块，所述主控模块、SAM安全控制模块和HID转换模块通过一通信互锁模块互锁通信，所述通信互锁模块包括双输入的第一与门电路和第二与门电路，所述主控模块和SAM安全控制模块的串行通讯口的发射端口连接第一与门电路的两个输入端，第一与门电路的输出端连接PSAM卡加密模块和HID转换模块的串行通讯口的发射端口，所述HID转换模块和PSAM加密模块的串行通讯口的接收端连接第二与门电路的两个输入端，第二与门电路的输出端连接主控模块和SAM安全控制模块的串行通讯口的接收端。
通过采用上述技术方案，在读卡器工作过程中，由于通信互锁模块的设置，使得主控模块与PSAM卡加密模块之间、主控模块与SAM安全控制模块、SAM安全控制模块与HID转换模块之间的通讯相互不会干涉，从而保证了主控模块、PSAM卡加密模块之间和SAM安全控制模块之间相互通讯的安全性和有效性，降低了由于多组通信同时进行而相互干涉的影响。
作为本发明的改进，所述射频模块基于THM3060集成电路芯片组成。
作为本发明的改进，所述HID转换模块基于C8051F340集成芯片组成。
作为本发明的改进，所述PSAM卡加密模块内置安全加密硬件模块，含COS和身份证芯片秘钥信息。
作为本发明的改进，所述HID转换模块和PSAM卡加密模块连接有一通信扩展模块，并通过通信扩展模块连接读应用设备。
通过采用上述技术方案，通信扩展模块的设置减少了读卡器内部的线路连接，从而降低了读卡器内部结构。
作为本发明的改进，所述通信扩展模块连接有公安部网络身份证开通对应私钥的可信加密UKEY模块。
作为本发明的改进，所述UKEY模块与所述通信扩展模块通过USB插接方式可拆卸连接。
通过采用上述技术方案，UKEY模块与所述通信扩展模块的可拆卸连接方式实现了UKEY模块的单独存放和保存。
作为本发明的改进，所述主控模块还连接有指示报警模块。
通过采用上述技术方案，每当读卡器完成一次工作时，或读卡器自身产生问题时，可通过指示报警模块提示现场工作人员。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
通信互锁模块的设置，保证了主控模块、PSAM卡加密模块之间和SAM安全控制模块之间相互通讯的安全性和有效性，降低了由于多组通信同时进行而相互干涉的影响。
附图说明
图1是现有技术中读卡器内部结构图；
图2是本发明中读卡器的内部结构图；
图3是通信互锁模块的连线方式图；
图4是射频模块电路图；
图5是HID转换模块电路图；
图6是主控模块和SAM安全控制模块电路图；
图7是通信互锁模块管脚接线图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图2，为本发明公开的一种信号稳定传输的身份证读卡器，包括主控模块、SAM安全控制模块、HID转换模块和射频模块，射频模块连接天线，主控模块还连接有PSAM卡加密模块，PSAM卡加密模块和HID转换模块通过一通信扩展模块连接用于控制读卡器工作的应用设备，如PC机。在使用时，通过PC机发出读卡指令，SAM安全控制模块接收到经HID转换模块转换的指令后发送控制命令到主控模块，主控模块通过射频模块和天线与身份证通信，并将身份证输出的数据返回至PC机。PSAM卡加密模块内置安全加密硬件模块，支持读取4K身份证数据信息，含COS和身份证芯片密钥信息，在信息传输过程中，起到提高信息传输安全的作用。
如图2和图3所示，主控模块、SAM安全控制模块和HID转换模块通过一通信互锁模块互锁通信，通信互锁模块包括双输入的第一与门电路和第二与门电路，主控模块和SAM安全控制模块的串行通讯口的发射端口连接第一与门电路的两个输入端，第一与门电路的输出端连接PSAM卡加密模块和HID转换模块的串行通讯口的发射端口，HID转换模块和PSAM加密模块的串行通讯口的接收端连接第二与门电路的两个输入端，第二与门电路的输出端连接主控模块和SAM安全控制模块的串行通讯口的接收端。在读卡器工作过程中，由于通信互锁模块的设置，使得主控模块与PSAM卡加密模块之间、主控模块与SAM安全控制模块、SAM安全控制模块与HID转换模块之间的通讯相互不会干涉，从而保证了主控模块、PSAM卡加密模块之间和SAM安全控制模块之间相互通讯的安全性和有效性，降低了由于多组通信同时进行而相互干涉的影响。
如图4所示，射频模块基于THM3060集成电路芯片组成，THM3060集成电路芯片先进的制造工艺和良好的一致性，彻底解决了采用分离元器件设计电路的不稳定性和差异性。射频模块的43管脚、44管脚和13管脚连接天线，并通过天线控制射频信号的发射与接收；射频模块的5管脚和38管脚与主控模块串行通信。
如图5所示，HID转换模块为基于C8051F340集成芯片组成免驱通信模块，HID转换模块的8管脚和9管脚连接通信扩展模块,HID转换模块的3管脚和4管脚连接通信互锁模块。通信扩展模块连接应用设备，并以USB扩展口的方式提供UKEY模块、PSAM卡加密模块和HID转换模块与应用设备的通信，PSAM卡加密模块与通信互锁模块连接。UKEY模块作为公安部网络身份证开通对应私钥的可信加密，可实现对读卡器的授权。
如图6和图7所示，主控模块优选为STM32F103C8模块，主控模块的25-28管脚连接SAM安全控制模块,并控制SAM安全控制模块工作，主控模块的30管脚和31管脚、以及SAM安全控制模块的20管脚和21管脚连接通信互锁模块，并通过通信互锁模块通信。
通过以上所述内容，通信互锁模块的设置，使得主控模块与PSAM卡加密模块之间、主控模块与SAM安全控制模块、SAM安全控制模块与HID转换模块之间的通讯相互不会干涉，降低了多组通信相互之间产生干扰的风险，提高了读卡器工作的数据安全性和稳定性。
进一步的，为了增强读卡器与工作人员之间的互动，主控模块还连接有指示报警模块。指示报警模块包括蜂鸣器BEEP，主控模块的43管脚通过一PNP型三极管连接蜂鸣器BEEP，每当读卡器完成一次工作时，或读卡器自身产生问题时，蜂鸣器BEEP的响声方式提示现场工作人员。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种信号稳定传输的身份证读卡器，包括主控模块、SAM安全控制模块、HID转换模块和射频模块，所述射频模块连接天线，所述主控模块还连接有PSAM卡加密模块，其特征在于：所述主控模块、SAM安全控制模块和HID转换模块通过一通信互锁模块互锁通信，所述通信互锁模块包括双输入的第一与门电路和第二与门电路，所述主控模块和SAM安全控制模块的串行通讯口的发射端口连接第一与门电路的两个输入端，第一与门电路的输出端连接PSAM卡加密模块和HID转换模块的串行通讯口的发射端口，所述HID转换模块和PSAM加密模块的串行通讯口的接收端连接第二与门电路的两个输入端，第二与门电路的输出端连接主控模块和SAM安全控制模块的串行通讯口的接收端。
2.根据权利要求1所述的一种信号稳定传输的身份证读卡器，其特征在于：所述射频模块基于THM3060集成电路芯片组成。
3.根据权利要求1所述的一种信号稳定传输的身份证读卡器，其特征在于：所述HID转换模块基于C8051F340集成芯片组成。
4.根据权利要求1所述的一种信号稳定传输的身份证读卡器，其特征在于：所述PSAM卡加密模块内置安全加密硬件模块，含COS和身份证芯片秘钥信息。
5.根据权利要求1所述的一种信号稳定传输的身份证读卡器，其特征在于：所述HID转换模块和PSAM卡加密模块连接有一通信扩展模块，并通过通信扩展模块连接读应用设备。
6.根据权利要求5所述的一种信号稳定传输的身份证读卡器，其特征在于：所述通信扩展模块连接有公安部网络身份证开通对应私钥的可信加密UKEY模块。
7.根据权利要求6所述的一种信号稳定传输的身份证读卡器，其特征在于：所述UKEY模块与所述通信扩展模块通过USB插接方式可拆卸连接。
8.根据权利要求1所述的一种信号稳定传输的身份证读卡器，其特征在于：所述主控模块还连接有指示报警模块。
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