CN112383132A - 一种双源可视卡 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双源可视卡，其包括主控芯片、显示芯片、电子纸屏、NFC模块和电池模块，电池模块、主控芯片、显示芯片、电子纸屏依次连接，NFC模块用于在近场环境下将外部信号转化成电能为主控芯片供电，电池模块用于直接向主控芯片供电，主控芯片将电能传输至显示芯片，显示芯片驱动电子纸屏进行显示，当NFC模块和电池模块均可供电时，优先使用NFC模块进行供电。本发明双源可视卡通过电源模块和NFC模块的结合设计，可以减少电池损耗，延长电池寿命，又能够保证在外场强度不够的情况下，依然有足够的电流去驱动屏幕，保证正常显示。

Description

一种双源可视卡
技术领域
本发明涉及可视卡技术领域，特别涉及一种双源可视卡。
背景技术
当前可视卡分为有源可视卡和无源可视卡，有源可视卡通过卡内内置电源模块向控制芯片供电，驱使电子纸屏显示信息，读写稳定；无源可视卡无内置电源，其通信是通过内置NFC模块感应外部信号，转换为电能从而进行屏幕读写。
有源可视卡在高温或低温下电池不能正常工作，电池为一次性，无法更换。电池寿命为7-10年，根据卡的使用次数以及使用环境，实际工程中，有源可视卡的使用寿命可能更短。
无源可视卡由于没有内置电源，卡和读写器之间的距离受限，并且由于用户刷卡习惯的不同，当无源卡贴近读写器的时间不够、距离过远或者刷卡过程中移动卡，都容易造成感应电流过小，不足以驱动显示屏显示数字信息。在卡做交易的时侯，交易时间是比较短的，即使用户将卡贴近POS机马上移开，交易也足够完成。但是可是卡的控制屏显示时间较长，时间达到1S以上，这样一来用户如果将卡靠近POS机后，立马撤走，这时流程还没走完，交易失败，甚至屏只显示了一半，残留在屏幕上的是未显示完成的乱码。这样就给用户带来困扰，带来不好的用户体验。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种可减少电池损耗、工作寿命长的双源可视卡。
为了解决上述问题，本发明提供了一种双源可视卡，包括主控芯片、显示芯片、电子纸屏、NFC模块和电池模块，所述电池模块、主控芯片、显示芯片、电子纸屏依次连接，所述NFC模块用于在近场环境下将外部信号转化成电能为所述主控芯片供电，所述电池模块用于直接向所述主控芯片供电，所述主控芯片将电能传输至显示芯片，所述显示芯片驱动所述电子纸屏进行显示，当NFC模块和电池模块均可供电时，优先使用所述NFC模块进行供电。
作为本发明的进一步改进，所述NFC模块包括NFC芯片、NFC线圈和NFC供电电路，所述电池模块包括电池和电池供电电路，所述NFC供电电路包括整流管D3，所述NFC线圈获取的交流电通过整流管D3转化成直流电提供给所述主控芯片，所述电池供电电路包括电阻R1、电阻R2、NMOS管Q1和PMOS管Q2，电阻R1的第一端和PMOS管Q2的S端接入所述电池的正极，所述电池的负极接地，所述电池的电能由PMOS管Q2的D端提供给所述主控芯片，PMOS管Q2的G端和NMOS管Q1的D端均与电阻R1的第二端连接，NMOS管Q1的S端接地，NMOS管Q1的G端和电阻R2的第二端均与使能信号端连接，所述使能信号端的使能信号由所述主控芯片输出。
作为本发明的进一步改进，所述NFC供电电路还包括防倒灌二极管D2，整流管D3通过防倒灌二极管D2与所述主控芯片连接。
作为本发明的进一步改进，所述电池供电电路还包括防倒灌二极管D1，PMOS管Q2的D端通过防倒灌二极管D1与所述主控芯片连接。
作为本发明的进一步改进，所述NFC模块的供电电压大于所述电池模块的供电电压，当NFC模块和电池模块均可供电时，优先使用供电电压高的模块进行供电。
作为本发明的进一步改进，所述NFC模块的供电电压为4V-4.5V，所述电池模块的供电电压为3V-3.7V。
本发明的有益效果：
本发明双源可视卡通过电源模块和NFC模块的结合设计，可以减少电池损耗，延长电池寿命，又能够保证在外场强度不够的情况下，依然有足够的电流去驱动屏幕，保证正常显示。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本发明优选实施例中双源可视卡的结构示意图；
图2是本发明优选实施例中双源可视卡中NFC供电电路和电池供电电路的电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
如图1所示，为本发明优选实施例中的双源可视卡，该双源可视卡包括主控芯片、显示芯片、电子纸屏、NFC模块和电池模块，电池模块、主控芯片、显示芯片、电子纸屏依次连接，NFC模块用于在近场环境下将外部信号转化成电能为主控芯片供电，电池模块用于直接向主控芯片供电，主控芯片用于将电能传输至显示芯片，并发送控制命令驱动显示芯片工作，显示芯片用于将待显示的数据和电能发送至电子纸屏，电子纸屏用于将待显示数据显示，当NFC模块和电池模块均可供电时，优先使用NFC模块进行供电。
在本实施例中，NFC模块的供电电压大于电池模块的供电电压，当NFC模块和电池模块均可供电时，优先使用供电电压高的模块进行供电。进一步的，NFC模块的供电电压为4V-4.5V，电池模块的供电电压为3V-3.7V。
在本实施例中，NFC模块包括NFC芯片、NFC线圈和NFC供电电路，电池模块包括电池和电池供电电路。
如图2所示，NFC供电电路包括整流管D3，NFC线圈获取的交流电通过整流管D3转化成直流电提供给主控芯片，电池供电电路包括电阻R1、电阻R2、NMOS管Q1和PMOS管Q2，电阻R1的第一端和PMOS管Q2的S端接入电池的正极，电池的负极接地，电池的电能由PMOS管Q2的D端提供给主控芯片，PMOS管Q2的G端和NMOS管Q1的D端均与电阻R1的第二端连接，NMOS管Q1的S端接地，NMOS管Q1的G端和电阻R2的第二端均与使能信号端连接，使能信号端的使能信号BATT_ON由主控芯片输出。
因为电池不能直接给控制芯片供电，否则在不使用卡的时侯，控制芯片一直在耗电，虽然控制芯片可以进入睡眠模式，但也有100uA左右的漏电流，这对可视卡来说已经是一个比较大的功耗了，因此，NMOS管Q1和PMOS管Q2作为电池的开关。
在本实施例中，NFC供电电路还包括防倒灌二极管D2，整流管D3通过防倒灌二极管D2与主控芯片连接。电池供电电路还包括防倒灌二极管D1，PMOS管Q2的D端通过防倒灌二极管D1与主控芯片连接。由于是两个电源供电，如果两个电源接到一起，由于电压不同，会发生电流倒灌的异常，因此利用防倒灌二极管D1和D2来防止电流倒灌。
本实施例中可视卡的工作逻辑如下：
在可视卡没有进入NFC场时，控制芯片不工作，BATT_ON的电平被电阻R2拉到地，即低电平，则NMOS管Q1的Vgs＝0，NMOS管Q1关闭，进一步可以得出PMOS管Q2的Vgs＝0，PMOS管Q2关闭，即电池的电能不能向后提供到控制芯片。
当可视卡进入NFC场时，控制芯片从NFC线圈获取电能，控制芯片开始工作，同时拉高使能信号BATT_ON，使NMOS管Q1和PMOS管Q2打开，则电池可向控制芯片供电。
在电子纸屏执行完显示流程后，控制芯片将控制信号BATT_ON拉低，这样，如果将可视卡从场中撤走后，电池也不会给控制芯片供电，从而增加电池的使用总时长。
具体的，当可视卡靠近POS机时，先用短暂的时间完成交易，接下来处理显示流程，如果显示流程还未结束就将可视卡撤走，则电池供电保证将显示流程走完。
本发明双源可视卡通过电源模块和NFC模块的结合设计，可以减少电池损耗，延长电池寿命，又能够保证在外场强度不够的情况下，依然有足够的电流去驱动屏幕，保证正常显示。
以上实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (6)

1.一种双源可视卡，其特征在于，包括主控芯片、显示芯片、电子纸屏、NFC模块和电池模块，所述电池模块、主控芯片、显示芯片、电子纸屏依次连接，所述NFC模块用于在近场环境下将外部信号转化成电能为所述主控芯片供电，所述电池模块用于直接向所述主控芯片供电，所述主控芯片将电能传输至显示芯片，所述显示芯片驱动所述电子纸屏进行显示，当所述NFC模块和电池模块均可供电时，优先使用所述NFC模块进行供电。
2.如权利要求1所述的双源可视卡，其特征在于，所述NFC模块包括NFC芯片、NFC线圈和NFC供电电路，所述电池模块包括电池和电池供电电路，所述NFC供电电路包括整流管D3，所述NFC线圈获取的交流电通过整流管D3转化成直流电提供给所述主控芯片，所述电池供电电路包括电阻R1、电阻R2、NMOS管Q1和PMOS管Q2，电阻R1的第一端和PMOS管Q2的S端接入所述电池的正极，所述电池的负极接地，所述电池的电能由PMOS管Q2的D端提供给所述主控芯片，PMOS管Q2的G端和NMOS管Q1的D端均与电阻R1的第二端连接，NMOS管Q1的S端接地，NMOS管Q1的G端和电阻R2的第二端均与使能信号端连接，所述使能信号端的使能信号由所述主控芯片输出。
3.如权利要求2所述的双源可视卡，其特征在于，所述NFC供电电路还包括防倒灌二极管D2，整流管D3通过防倒灌二极管D2与所述主控芯片连接。
4.如权利要求2所述的双源可视卡，其特征在于，所述电池供电电路还包括防倒灌二极管D1，PMOS管Q2的D端通过防倒灌二极管D1与所述主控芯片连接。
5.如权利要求1所述的双源可视卡，其特征在于，所述NFC模块的供电电压大于所述电池模块的供电电压，当NFC模块和电池模块均可供电时，优先使用供电电压高的模块进行供电。
6.如权利要求5所述的双源可视卡，其特征在于，所述NFC模块的供电电压为4V-4.5V，所述电池模块的供电电压为3V-3.7V。
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