CN204010134U - 一种实现磁条卡解码的电路 - Google Patents
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Abstract
一种实现磁条卡解码的电路，涉及磁条卡信号解码技术领域，包括依次连接的磁头、磁道信号放大电路、磁道信号转换电路和单片机。其中，所述磁道信号转换电路包括比较器U1，磁道信号放大电路的输出端连接比较器U1同向端；比较器U1同向端还连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接比较器U1反向端；比较器U1反向端还连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接基准电压，电阻R2还并联电容C1；比较器U1的输出端连接电容C2的一端，电容C2的另一端接地，且比较器U1的输出端输出F2F数字信号。本电路能实现磁条卡的解码，且结构简单，对器件的要求较低，降低了磁条卡解码电路的成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及磁条卡信号解码技术领域，具体来讲是一种实现磁条卡解码的电路。
背景技术
磁条卡信息记录与解码技术，是磁电转换技术与数字信号传送与存储相结合的一种技术。广泛应用于各种磁条卡，如各种银行卡，会员卡等。磁条卡最多包含三个磁道，当磁条卡的磁性面滑过磁头时，磁头摩擦产生微弱的电信号，在经过解码电路的处理后，变成数字信号，进入MCU(Micro Controller Unit，微控制单元)，进行信息的解析与存储。
现在市场上的多款磁条卡解码电路方案，大多采用各芯片制造商推出的专用芯片解码。此类芯片的普遍特点是解码效果好，对刷卡速度要求低，但缺点是成本太高，不符合市场要求。
另外一种技术方案，是将磁道信号经过波形放大电路后，由AD(Analog to Digital，模拟转数字)转换电路将模拟信号的电压值转换成数据，再通过单片机分析模拟信号波形数据的方法来得到磁道信息。该方案需要用到AD转换器件或者带AD功能的单片机，并且要求AD的转换速度快，单片机的数据处理能力强。综合来看，该技术对器件的要求较高，且使用成本依旧比较高。
实用新型内容
针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种实现磁条卡解码的电路，其结构简单，对器件的要求较低，降低了磁条卡解码电路的成本。
为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：
本实用新型提供一种实现磁条卡解码的电路，包括依次连接的磁头、磁道信号放大电路、磁道信号转换电路和单片机，其特征在于：所述磁道信号转换电路包括比较器U1，磁道信号放大电路的输出端连接比较器U1同向端；比较器U1同向端还连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接比较器U1反向端；比较器U1反向端还连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接基准电压，电阻R2还并联电容C1；比较器U1的输出端连接电容C2的一端，电容C2的另一端接地，且比较器U1的输出端输出F2F数字信号。
在上述技术方案的基础上，所述磁道信号放大电路包括比较器U2，比较器U2反向端连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接磁头；所述磁头还连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接比较器U2同向端；比较器U2同向端还连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端连接基准电压；比较器U2的输出端连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接比较器U2反向端，且比较器U2的输出端输出放大的模拟信号。
在上述技术方案的基础上，所述放大的模拟信号的电压值范围为0V～3.3V。
在上述技术方案的基础上，所述基准电压为固定电压值Vcc/2。
在上述技术方案的基础上，所述单片机的输入端输入F2F数字信号，输出端输出磁道信息。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型中的磁道信号转换电路，具有将放大的模拟信号转换为F2F数字信号的能力，单片机通过直接读取该数字信号即可得到磁道信息，相较现有的AD采样磁条卡解码电路来说，无需分析模拟信号波形数据来得到磁道信息，解码效率更高。另外，该磁道信号转换电路仅需要用到比较器、电容、电阻器件，结构更加简单，相较于现有的AD采样磁条卡解码电路来说，无需使用高速度的AD转换器，也无需单片机具有很强的数据处理能力，对器件的要求较低，降低了磁条卡解码电路的成本。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理图；
图2为磁道信号转换示意图；
图3为磁道信号转换电路接入电容前的电阻分压示意图；
图4为磁道信号转换电路接入电容后的电阻分压示意图；
图5为磁道信号转换电路输出信号示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型提供一种实现磁条卡解码的电路，包括依次连接的磁头、磁道信号放大电路、磁道信号转换电路和单片机。磁头是磁条卡识别设备，当磁条卡划过磁头时，磁头可以输出原始模拟信号。磁道信号放大电路用于放大磁头输出的原始模拟信号，输出放大的模拟信号。磁道信号转换电路用于将放大的模拟信号进行转换，输出F2F数字信号。单片机通过直接读取F2F数字信号，即可得到磁道信息，从而实现解码。
其中，所述磁道信号放大电路有多种实现方式，优选地，采用图1中所示电路。具体来说，磁道信号放大电路包括比较器U2，比较器U2反向端连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接磁头；所述磁头还连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接比较器U2同向端；比较器U2同向端还连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端连接基准电压，所述基准电压为固定电压值Vcc/2，可由Vcc经分压电路得到；比较器U2的输出端连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接比较器U2反向端，且比较器U2的输出端输出放大的模拟信号。该电路的基准电压与磁头输出的原始模拟信号同时输入到比较器U2后，电压差会放大输出，调整R6到合适的电阻值达到适当的放大倍数，输出信号为电压值0V～3.3V的放大模拟信号。
如图1所示，所述磁道信号转换电路包括比较器U1，磁道信号放大电路的输出端连接比较器U1同向端；比较器U1同向端还连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接比较器U1反向端；比较器U1反向端还连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接基准电压，电阻R2还并联电容C1；比较器U1的输出端连接电容C2的一端，电容C2的另一端接地，且比较器U1的输出端输出F2F数字信号。该F2F数字信号输入到单片机的输入端，经读取后由单片机的输出端输出磁道信息。
如图2所示，放大的模拟信号中，在一个周期内，电压跳变一次，该信号表示一个比特的磁道信息0；在一个周期内，如果电压跳变两次，该信号表示一个比特的磁道信息1。放大的模拟信号输入到磁道信号转换电路中，输出的即为图2中所示的F2F数字信号。F2F数字信号中，一个周期内，信号无跳变表示一个比特信息0，信号有跳变表示磁道信息1。磁道信号转换电路实现的功能就是将图2中的模拟信号转换为图2中的F2F数字信号。
磁道信号转换电路的工作原理如下：
在磁道信号转换电路中，输入为放大的模拟信号，该信号电压值范围为0V-3.3V，在一个周期内进行一次跳变或两次跳变。下面以P100处电压表示该放大的模拟信号，P200处电压表示R1、R2连接点电压。如图3所示，实线为P100处电压，虚线为R1、R2分压后P200处电压，接入电容C1前，在电阻R1、R2分压作用下，当P100处的电压大于基准电压Vcc/2时，P200处电压会大于基准电压Vcc/2且小于P100处电压；当P100处的电压小于Vcc/2时，P200处电压会小于基准电压Vcc/2且大于P100处电压。
如图4所示，实线为P100处电压，虚线为P200处电压，接入电容C1后，当P200处电压随P100处电压上升时，电容C1充电，使P200处电压上升速度变慢，当P200处电压随P100处电压下降时，电容C1放电，使P200处电压下降速度变慢。从图4中可看出，接入电容C1后，P200处的电压变化产生了一个“延迟”的效果。
P100处电压输入到比较器U1同向端，P200处电压输入到比较器U1反向端，P100处电压大于P200处电压时，比较器U1输出高电压，P100处电压小于P200处电压时，比较器U1输出低电压。如图5所示，实线为P100处电压，虚线为P200处电压，方波为F2F信号。在P100处F2F信号的最大值附近，P100处电压开始小于P200处电压，比较器U1输出电压由高变低，在P100处F2F信号最小值附近，P100电压开始大于P200处电压，比较器U1输出由低变高。通过改变R1、R2的电阻值，可调整P200处电压幅度，当R1/R2越小，图5中P200电压幅度越接近P100。调整C1的电容值，可调整P200处电压“延迟”效果，当电容C1的电容值越小，“延迟”效果越小，P100电压与P200电压越贴近。
调整电阻R1、R2和电容C1到合适值，使图5中P100线与P200线的交叉点尽可能接近P100处电压最大值和最小值，比较器U1输出电压在模拟信号最大值和最小值处跳变，输出F2F数字信号，最终达到如图2所示的F2F信号。
本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本实用新型相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。
Claims (5)
1.一种实现磁条卡解码的电路，包括依次连接的磁头、磁道信号放大电路、磁道信号转换电路和单片机，其特征在于：所述磁道信号转换电路包括比较器U1，磁道信号放大电路的输出端连接比较器U1同向端；比较器U1同向端还连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接比较器U1反向端；比较器U1反向端还连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接基准电压，电阻R2还并联电容C1；比较器U1的输出端连接电容C2的一端，电容C2的另一端接地，且比较器U1的输出端输出F2F数字信号。
2.如权利要求1所述的实现磁条卡解码的电路，其特征在于：所述磁道信号放大电路包括比较器U2，比较器U2反向端连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接磁头；所述磁头还连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接比较器U2同向端；比较器U2同向端还连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端连接基准电压；比较器U2的输出端连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接比较器U2反向端，且比较器U2的输出端输出放大的模拟信号。
3.如权利要求2所述的实现磁条卡解码的电路，其特征在于：所述放大的模拟信号的电压值范围为0V～3.3V。
4.如权利要求1所述的实现磁条卡解码的电路，其特征在于：所述基准电压为固定电压值Vcc/2。
5.如权利要求1所述的实现磁条卡解码的电路，其特征在于：所述单片机的输入端输入F2F数字信号，输出端输出磁道信息。
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| CN105631380A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-06-01 | 上海爱信诺航芯电子科技有限公司 | 磁条卡数据解码电路及其解码方法 |
| CN105844192A (zh) * | 2016-04-21 | 2016-08-10 | 天津维晟微科技有限公司 | 应用于f2f解码系统中的波形调试系统及其方法 |
| CN106599749A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-04-26 | 上海爱信诺航芯电子科技有限公司 | 一种磁条卡信号处理电路及方法 |
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