CN203338361U - 一种动态加密型读卡器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种动态加密型读卡器，射频电路模块产生高频交流变化的电磁波，与所述射频电路模块相连接，主控模块根据控制端口接收的控制信号读卡芯片进行读写操作，USB转RS232模块实现T逻辑电平的RS232口数据收发，状态指示模块对读卡器的工作状态进行显示；本实用新型为带动态密钥效验的IC卡读卡设备，设备有全球唯一ID号，采用动态密钥效验，对IC卡读卡器进行加密，保证了数据读取及存储的安全性及可靠性，结构简单，实用性强，具有较强的推广与应用价值。
Description
技术领域
本实用新型属于读卡器技术领域，尤其涉及一种动态加密型读卡器。
背景技术
读卡器(Reader)是一种专用设备，有插槽可以插入存储卡，有端口可以联接到计算机，把适合的存储卡插入插槽，端口与计算机相连并安装所需的驱动程序之后，计算机就把存储卡当作一个可移动存储器，从而可以通过读卡器读写存储卡；按所兼容存储卡的种类分可以分为CF卡读卡器、SM卡读卡器、PCMICA卡读卡器以及记忆棒读写器等，还有双槽读卡器可以同时使用两种或两种以上的卡；按端口类型分可分为串行口读卡器(速度很慢，极少见)、并行口读卡器(适合于早期主板的计算机)、USB读卡器(速度快，使用方便)。
市面上比较常见的存储卡有SD Memory(SD卡)、Compact Flash(CF卡)、Memory Stick(索尼记忆棒)、Multi Media Card(MMC卡)、XD-Picture(XD卡)、Smart Media(SM卡，已停产)、IBM Micro drive(IBM微型硬盘)，Micro SD Card(TF卡)等。因此为了便于使用，读卡器一般都是多合一的产品，假如使用不同格式闪存卡的设备，多功能读卡器会提供一个比较好的解决方案，读卡器的体积一般都不大，分内置和外置两种，外置的便于携带，一般使用USB接口。
目前通用读卡器功能只限于IC卡的读写，现有读卡器可随意更换，读写后无法进行查证，针对一些对安全要求高的应用行业，如计算机软件被非法复制后可在市场上采构对应型号的读卡器就可以对IC卡数据进行非法篡改，对使用者造成很大的损失。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种动态加密型读卡器，旨在解决目前通用读卡器功能只限于IC卡的读写，现有读卡器可随意更换，读写后无法进行查证，针对一些对安全要求高的应用行业，在市场上采构对应型号的读卡器就可对IC卡数据进行非法篡改，对使用者造成很大的损失的问题。
本实用新型是这样实现的，一种动态加密型读卡器，该动态加密型读卡器包括：
用于产生高频交流变化的电磁波，并产生的高频交流变化的电磁波进行输出的射频电路模块；
与所述射频电路模块相连接，用于接收所述射频电路模块输出的高频交流变化的电磁波，根据控制端口接收的控制信号读卡芯片进行读写操作的主控模块；
与所述主控模块相连接，用于实现T逻辑电平的RS232口数据收发的USB转RS232模块；
与所述USB转RS232模块相连接，用于对读卡器的工作状态进行显示的状态指示模块。
进一步，所述射频电路模块包括：射频发射电路及射频接收电路。
进一步，所述射频电路模块的具体电路连接方式为：芯片U2的13-20引脚连接到芯片U1上，芯片U2的12引脚和18引脚相连后直接接地，芯片U2的6引脚、22引脚、23引脚、25引脚和26引脚连接后接高电平VCC，芯片U2的24引脚直接接地，芯片U2的1引脚与32引脚分别通过电容C14与电容C15后接地，同时芯片U2的1引脚与32引脚之间接有晶振X2，芯片U2的1引脚通过电容C14后经过电容C18连接到芯片U2的30引脚上，芯片U2的30引脚通过电阻R3后与芯片U2的29引脚相连后依次通过电阻R4、电容C3连接到天线的RX引脚，芯片U2的7引脚通过电感L2后一部分与芯片U2的8引脚间连接有电容C11，一部分通过电容C5后一部分与芯片U2的8引脚间连接有并联的电容C7与电容C9，一部分通过电阻R6连接到天线的TX2引脚，芯片U2的5引脚通过电感L1后一部分与芯片U2的8引脚间连接有电容C10，一部分通过电容C4后一部分与芯片U2的8引脚间连接有并联的电容C6与电容C8，一部分通过电阻R5连接到天线的TX1引脚，天线的TX1引脚与TX2引脚相连；
所述主控模块的具体电路连接方式为：芯片U1的30-37引脚与芯片U2相连，芯片U1的38引脚与29引脚相连后接高电平VCC，芯片U1的14引脚与15引脚分别通过电容C1与电容C2后接地，同时芯片U1的14引脚与15引脚间连接有晶振X1，芯片U1的41引脚依次通过电阻R2与发光二极管R-LED后连接到高电平VCC，芯片U1的40引脚连接BEEP，BEEP一部分通过电阻R9后连接到高电平VCC，同时连接到蜂鸣器的一端，一部分通过电阻R10后连接到三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极直接接地，三极管Q1的集电极连接到蜂鸣器的另一端；
所述USB转RS232模块的具体电路连接方式为：芯片CP2102的11引脚连接到状态指示模块，芯片CP2102通过26引脚和25引脚分别于与芯片U1的5引脚和7引脚连接，芯片CP2102的9引脚通过电阻R8后一部分经过电容C21后接地，一部分连接到芯片CP2102的6引脚，芯片CP2102的3引脚接地，芯片CP2102的4引脚与5引脚分别依次连接到USB的3引脚与2引脚，USB的1引脚接高电平VCC，USB的4引脚直接接地，高电平VCC经过电阻R12后连接到电容C12、电容C13、电容C16、电容C17与电容C20并联后的正极端，电容C12、电容C13、电容C16、电容C17与电容C20并联后的负极端直接接地；
所述状态指示模块的具体电路连接方式为：通过电阻R7后连接到三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极直接接地，三极管Q2的集电极通过电阻R1后连接到发光二极管R-LED上，发光二极管R-LED连接高电平VCC。
本实用新型提供的动态加密型读卡器，射频电路模块产生高频交流变化的电磁波，与所述射频电路模块相连接，主控模块根据控制端口接收的控制信号读卡芯片进行读写操作，USB转RS232模块实现T逻辑电平的RS232口数据收发，状态指示模块对读卡器的工作状态进行显示；本实用新型为带动态密钥效验的IC卡读卡设备，设备有全球唯一ID号，采用动态密钥效验，对IC卡读卡器进行加密，保证了数据读取及存储的安全性及可靠性，结构简单，实用性强，具有较强的推广与应用价值。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的动态加密型读卡器的结构框图；
图2是本实用新型实施例提供的动态加密型读卡器的电路连接图。
图中：11、射频电路模块；111、射频发射电路；112、射频接收电路；12、主控模块；13、USB转RS232模块；14、状态指示模块。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
图1及图2示出了本实用新型实施例提供的动态加密型读卡器的结构。为了便于说明，仅仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
该动态加密型读卡器包括：
用于产生高频交流变化的电磁波，并产生的高频交流变化的电磁波进行输出的射频电路模块11；
与射频电路模块11相连接，用于接收射频电路模块11输出的高频交流变化的电磁波，根据控制端口接收的控制信号读卡芯片进行读写操作的主控模块12；
与主控模块12相连接，用于实现T逻辑电平的RS232口数据收发的USB转RS232模块13；
与USB转RS232模块13相连接，用于对读卡器的工作状态进行显示的状态指示模块14。
在本实用新型实施例中，射频电路模块11包括：射频发射电路111及射频接收电路112。
在本实用新型实施例中，射频电路模块11的具体电路连接方式为：芯片U2的13-20引脚连接到芯片U1上，芯片U2的12引脚和18引脚相连后直接接地，芯片U2的6引脚、22引脚、23引脚、25引脚和26引脚连接后接高电平VCC，芯片U2的24引脚直接接地，芯片U2的1引脚与32引脚分别通过电容C14与电容C15后接地，同时芯片U2的1引脚与32引脚之间接有晶振X2，芯片U2的1引脚通过电容C14后经过电容C18连接到芯片U2的30引脚上，芯片U2的30引脚通过电阻R3后与芯片U2的29引脚相连后依次通过电阻R4、电容C3连接到天线的RX引脚，芯片U2的7引脚通过电感L2后一部分与芯片U2的8引脚间连接有电容C11，一部分通过电容C5后一部分与芯片U2的8引脚间连接有并联的电容C7与电容C9，一部分通过电阻R6连接到天线的TX2引脚，芯片U2的5引脚通过电感L1后一部分与芯片U2的8引脚间连接有电容C10，一部分通过电容C4后一部分与芯片U2的8引脚间连接有并联的电容C6与电容C8，一部分通过电阻R5连接到天线的TX1引脚，天线的TX1引脚与TX2引脚相连；
主控模块12的具体电路连接方式为：芯片U1的30-37引脚与芯片U2相连，芯片U1的38引脚与29引脚相连后接高电平VCC，芯片U1的14引脚与15引脚分别通过电容C1与电容C2后接地，同时芯片U1的14引脚与15引脚间连接有晶振X1，芯片U1的41引脚依次通过电阻R2与发光二极管R-LED后连接到高电平VCC，芯片U1的40引脚连接BEEP，BEEP一部分通过电阻R9后连接到高电平VCC，同时连接到蜂鸣器的一端，一部分通过电阻R10后连接到三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极直接接地，三极管Q1的集电极连接到蜂鸣器的另一端；
USB转RS232模块13的具体电路连接方式为：芯片CP2102的11引脚连接到状态指示模块14，芯片CP2102通过26引脚和25引脚分别于与芯片U1的5引脚和7引脚连接，芯片CP2102的9引脚通过电阻R8后一部分经过电容C21后接地，一部分连接到芯片CP2102的6引脚，芯片CP2102的3引脚接地，芯片CP2102的4引脚与5引脚分别依次连接到USB的3引脚与2引脚，USB的1引脚接高电平VCC，USB的4引脚直接接地，高电平VCC经过电阻R12后连接到电容C12、电容C13、电容C16、电容C17与电容C20并联后的正极端，电容C12、电容C13、电容C16、电容C17与电容C20并联后的负极端直接接地；
状态指示模块14的具体电路连接方式为：通过电阻R7后连接到三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极直接接地，三极管Q2的集电极通过电阻R1后连接到发光二极管R-LED上，发光二极管R-LED连接高电平VCC。
下面结合附图及具体实施例对本实用新型的应用原理作进一步描述。
图1及图2为本实用新型提出的动态加密型读卡器的结构，包括：射频电路模块11、主控模块12、USB转RS232模块13和状态指示模块14；
射频电路模块11包括：射频发射电路111和射频接收电路112，提供一种高频交流变化的电磁波；
主控模块12用于接收控制端口数据控制读卡芯片进行读写操作，并控制指示灯和蜂鸣器指示工作状态；
USB转RS232模块13用于实现T逻辑电平的RS232口数据收发；
状态指示模块14用于显示读卡器的工作情况。
射频电路模块11的连接方式：芯片U2的13-20引脚连接到芯片U1上，芯片U2的12引脚和18引脚相连后直接接地，芯片U2的6引脚、22引脚、23引脚、25引脚和26引脚连接后接高电平VCC，芯片U2的24引脚直接接地，芯片U2的1引脚与32引脚分别通过电容C14与电容C15后接地，同时芯片U2的1引脚与32引脚之间接有晶振X2，芯片U2的1引脚通过电容C14后经过电容C18连接到芯片U2的30引脚上，芯片U2的30引脚通过电阻R3后与芯片U2的29引脚相连后依次通过电阻R4、电容C3连接到天线的RX引脚，芯片U2的7引脚通过电感L2后一部分与芯片U2的8引脚间连接有电容C11，一部分通过电容C5后一部分与芯片U2的8引脚间连接有并联的电容C7与电容C9，一部分通过电阻R6连接到天线的TX2引脚，芯片U2的5引脚通过电感L1后一部分与芯片U2的8引脚间连接有电容C10，一部分通过电容C4后一部分与芯片U2的8引脚间连接有并联的电容C6与电容C8，一部分通过电阻R5连接到天线的TX1引脚，天线的TX1引脚与TX2引脚相连；
主控模块12的连接方式：芯片U1的30-37引脚与芯片U2相连，芯片U1的38引脚与29引脚相连后接高电平VCC，芯片U1的14引脚与15引脚分别通过电容C1与电容C2后接地，同时芯片U1的14引脚与15引脚间连接有晶振X1，芯片U1的41引脚依次通过电阻R2与发光二极管R-LED后连接到高电平VCC，芯片U1的40引脚连接BEEP，BEEP一部分通过电阻R9后连接到高电平VCC，同时连接到蜂鸣器的一端，一部分通过电阻R10后连接到三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极直接接地，三极管Q1的集电极连接到蜂鸣器的另一端；
USB转RS232模块13的连接方式：芯片CP2102的11引脚连接到设备状态指示模块14，芯片CP2102通过26引脚和25引脚分别于与芯片U1的5引脚和7引脚连接，芯片CP2102的9引脚通过电阻R8后一部分经过电容C21后接地，一部分连接到芯片CP2102的6引脚，芯片CP2102的3引脚接地，芯片CP2102的4引脚与5引脚分别依次连接到USB的3引脚与2引脚，USB的1引脚接高电平VCC，USB的4引脚直接接地，高电平VCC经过电阻R12后连接到电容C12、电容C13、电容C16、电容C17与电容C20并联后的正极端，电容C12、电容C13、电容C16、电容C17与电容C20并联后的负极端直接接地；
状态指示模块14的连接方式：通过电阻R7后连接到三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极直接接地，三极管Q2的集电极通过电阻R1后连接到发光二极管R-LED上，发光二极管R-LED连接高电平VCC。
本实用新型采STC11F系列CPU做为主控芯片，该CPU内部具有全球唯一ID号，从而实现设备编号的唯一性，计算软件产生随机码写入本实用新型，本实用新型内部采用两级算法对计算机软件进行加密后发回密文，计算机软件进行校对后可进行读写卡操作。
在图1及图2中射频电路模块11：U2(MFRC500)为专用IC卡读卡芯片，L1，L2，C4，C5，C6，C7，C8，C9，C11，R5，R5与PCB开线组成射频发射电路111，RF信号从引脚TX1和TX2输出，经过L1，L2，C4，C5，C6，C7，C8，C9，C11，R5，R5组成的两组发射电路，通过PCB天线线圈发射出去，R3，R4，C3，C18组成射频接收电路112，通过PCB天线接收回的RF信号给过R3，R4，C3，C18组成射频接收电路112，输入至RX引脚，X2，C14，C15为U2提供13.56M工作时钟通过OSC输入。
在图1及图2中主控模块12：U1(STC11Fxx)为主控芯片，接收控制端口数据控制读卡芯片进行读写操作并控制指示灯和蜂鸣器指示工作状态，C1，C2，X1为U1提供22.1184M工作时钟，通过XTAL引脚输入。
在图1及图2中USB转RS232模块13：芯片CP2102，R8，C21实现USB口到RS232口的桥接转换作用，PC通过USB输接座将USB信号连接至D+和D-两两个引脚与芯片CP2102实现USB通讯，芯片CP2102通过RXD和TXD两个引脚与U1的RXD和TXD的连接，实现TTL电平的RS232口数据收发。
在图1及图2中状态指示模块14：R1，R7，Q2给成G_LED驱动电路当芯片CP2102驱动成功时G_LED点亮，R2为R_LED限流电阻指示工作状态，读写IC卡时R_LED亮，R9，R10，Q1组成Bell驱动电路当读卡正常时Bell短响，当读卡错误时Bell长响。
上电复位后对读卡芯片和指示灯进行初始化，并驱动蜂鸣器提示设备正起动，可进行读写操作；采用特定读写指令可对动态密钥区和ID号区进行操作，动态密钥区需校验有效密码后可读写，ID号区只可读出不可以进行写入操作。
本实用新型提出的一种带动态密钥效验的IC卡读卡设备，设备有全球唯一ID号，采用动态密钥效验，对IC卡读卡器进行加密，从而实现读卡软件与读卡设备间的绑定，更换非指定读卡器或非指定软件系统都无法正常运行，读写卡完成后在指定块写入本读卡器ID号。针对一些对安全要求高的应用行业，如计算机软件被非法复制后可在市场上采构对应型号的读卡器就可以对普通的IC卡数据进行非法篡改，对使用者造成很大的损失，而本实用新型就可以很好的避免这些损失。
本实用新型实施例提供的动态加密型读卡器，射频电路模块11产生高频交流变化的电磁波，与射频电路模块11相连接，主控模块12根据控制端口接收的控制信号读卡芯片进行读写操作，USB转RS232模块13实现T逻辑电平的RS232口数据收发，状态指示模块14对读卡器的工作状态进行显示；本实用新型为带动态密钥效验的IC卡读卡设备，设备有全球唯一ID号，采用动态密钥效验，对IC卡读卡器进行加密，保证了数据读取及存储的安全性及可靠性，结构简单，实用性强，具有较强的推广与应用价值。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种动态加密型读卡器，其特征在于，该动态加密型读卡器包括：
用于产生高频交流变化的电磁波，并产生的高频交流变化的电磁波进行输出的射频电路模块；
与所述射频电路模块相连接，用于接收所述射频电路模块输出的高频交流变化的电磁波，根据控制端口接收的控制信号读卡芯片进行读写操作的主控模块；
所述主控模块相连接，用于实现T逻辑电平的RS232口数据收发的USB转RS232模块；
与所述USB转RS232模块相连接，用于对读卡器的工作状态进行显示的状态指示模块。
2.如权利要求1所述的动态加密型读卡器，其特征在于，所述射频电路模块进一步包括：射频发射电路及射频接收电路。
3.如权利要求1所述的动态加密型读卡器，其特征在于，所述射频电路模块的具体电路连接方式为：芯片U2的13-20引脚连接到芯片U1上，芯片U2的12引脚和18引脚相连后直接接地，芯片U2的6引脚、22引脚、23引脚、25引脚和26引脚连接后接高电平VCC，芯片U2的24引脚直接接地，芯片U2的1引脚与32引脚分别通过电容C14与电容C15后接地，同时芯片U2的1引脚与32引脚之间接有晶振X2，芯片U2的1引脚通过电容C14后经过电容C18连接到芯片U2的30引脚上，芯片U2的30引脚通过电阻R3后与芯片U2的29引脚相连后依次通过电阻R4、电容C3连接到天线的RX引脚，芯片U2的7引脚通过电感L2后一部分与芯片U2的8引脚间连接有电容C11，一部分通过电容C5后一部分与芯片U2的8引脚间连接有并联的电容C7与电容C9，一部分通过电阻R6连接到天线的TX2引脚，芯片U2的5引脚通过电感L1后一部分与芯片U2的8引脚间连接有电容C10，一部分通过电容C4后一部分与芯片U2的8引脚间连接有并联的电容C6与电容C8，一部分通过电阻R5连接到天线的TX1引脚，天线的TX1引脚与TX2引脚相连；
所述主控模块的具体电路连接方式为：芯片U1的30-37引脚与芯片U2相连，芯片U1的38引脚与29引脚相连后接高电平VCC，芯片U1的14引脚与15引脚分别通过电容C1与电容C2后接地，同时芯片U1的14引脚与15引脚间连接有晶振X1，芯片U1的41引脚依次通过电阻R2与发光二极管R-LED后连接到高电平VCC，芯片U1的40引脚连接BEEP，BEEP一部分通过电阻R9后连接到高电平VCC，同时连接到蜂鸣器的一端，一部分通过电阻R10后连接到三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极直接接地，三极管Q1的集电极连接到蜂鸣器的另一端；
所述USB转RS232模块的具体电路连接方式为：芯片CP2102的11引脚连接到状态指示模块，芯片CP2102通过26引脚和25引脚分别于与芯片U1的5引脚和7引脚连接，芯片CP2102的9引脚通过电阻R8后一部分经过电容C21后接地，一部分连接到芯片CP2102的6引脚，芯片CP2102的3引脚接地，芯片CP2102的4引脚与5引脚分别依次连接到USB的3引脚与2引脚，USB的1引脚接高电平VCC，USB的4引脚直接接地，高电平VCC经过电阻R12后连接到电容C12、电容C13、电容C16、电容C17与电容C20并联后的正极端，电容C12、电容C13、电容C16、电容C17与电容C20并联后的负极端直接接地；
所述状态指示模块的具体电路连接方式为：通过电阻R7后连接到三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极直接接地，三极管Q2的集电极通过电阻R1后连接到发光二极管R-LED上，发光二极管R-LED连接高电平VCC。
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2013
- 2013-04-28 CN CN2013202248619U patent/CN203338361U/zh not_active Expired - Lifetime
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| CN113487765A (zh) * | 2021-06-08 | 2021-10-08 | 福建新大陆通信科技股份有限公司 | 一种支持动态加密的ctid门禁控制方法及系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Addressee: SHANXI GANGZHENG INFORMATION AUTOMATION ENGINEERING Co.,Ltd. Person in charge of patentsThe principal of patent Document name: Notice of Termination of Patent Rights |
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