CN206460468U - 一种三合一桌面式读写器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种三合一桌面式读写器，包括磁头模块、非接触式射频模块、主控芯片模块、ISO7816外围硬件模块以及电源转换模块；磁头模块、非接触式射频模块、ISO7816外围硬件模块以及电源转换模块分别与主控芯片模块电性连接；其中磁头模块用于将磁条卡上的数据信息转换为模拟信号并放大输出至主控芯片模块；非接触式射频模块用于通过无线通信非接触式读取IC卡信息并输出至主控芯片模块；ISO7816外围硬件模块用于配合主控芯片模块的ISO7816协议通信接口实现与接触式IC卡信息通信；电源转换模块用于将输出电压转换为稳定电压提供给主控芯片模块及非接触式射频模块；主控芯片模块用于控制各模块之间的交互及人机交互。本实用新型兼容性强，适用性广。

Description

一种三合一桌面式读写器

技术领域

本实用新型涉及读写识别装置，特别涉及一种可读取磁条卡、接触式IC及非接触式IC卡的三合一桌面式读写器。

背景技术

磁条卡是一种使用磁性载体如磁条记录信息的卡片，被用来标识身份或用来用于其他目的，使用时需配合相应的读写器才能读取词条上的信息。磁条卡因其成本低廉、使用方便因此被广发应用于金融、商业、通信、安全、证券等领域。其中其磁条卡的读写设备为必要的不可或缺的设备，而磁条卡通常配置的为庞大的传统的读卡器如ATM机、POS机，随着移动互联网技术的发展，传统的读卡器已不能满足“移动”终端的使用需求。

实用新型内容

本实用新型提出一种可容读取磁条卡、接触式IC卡和非接触式IC卡的兼容性强，可移动且适用性广的三合一桌面式读写器。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种三合一桌面式读写器，包括磁头模块、非接触式射频模块、主控芯片模块、ISO7816外围硬件模块以及电源转换模块；所述磁头模块、非接触式射频模块、ISO7816外围硬件模块以及电源转换模块分别与主控芯片模块电性连接；

其中所述磁头模块用于将磁条卡上的数据信息转换为模拟信号并放大输出至主控芯片模块；

所述非接触式射频模块用于通过无线通信非接触式读取IC卡信息并输出至主控芯片模块；

所述ISO7816外围硬件模块用于配合主控芯片模块的ISO7816协议通信接口实现与接触式IC卡信息通信；

所述电源转换模块用于将输出电压转换为稳定电压提供给主控芯片模块及非接触式射频模块；

所述主控芯片模块用于控制各模块之间的交互及人机交互。

本实用新型提供的一种三合一桌面式读写器，通过磁头模块可对磁条卡信息进行读取，通过非接触式射频模块进行非接触式IC信息的读取，通过ISO7816外围硬件模块进行接触式IC信息的读取，其通过多个模块的连接，同一个终端即可完成磁条卡、接触式智能IC卡以及非接触式智能IC卡的读写，兼容性强，且能适用于金融、医疗、社保、物流等多个领域，应用范围广，且实现了低功耗、低成本可移动可兼容的特性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种三合一桌面式读写器结构框图；

图2为本实用新型主控芯片STM32F103硬件电路图；

图3为本实用新型ISO7816外围硬件模块触点的电路原理图。

图4为本实用新型电源转换模块的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参见图1至图,4，一种三合一桌面式读写器，包括磁头模块1、非接触式射频模块3、主控芯片模块2、ISO7816外围硬件模块5以及电源转换模块4；所述磁头模块1、非接触式射频模块3、ISO7816外围硬件模块5以及电源转换模块4分别与主控芯片模块2电性连接；其中所述磁头模块1用于将磁条卡上的数据信息转换为模拟信号并放大输出至主控芯片模块2；所述非接触式射频模块3用于通过无线通信非接触式读取IC卡信息并输出至主控芯片模块2；所述ISO7816外围硬件模块5用于配合主控芯片模块2的ISO7816协议通信接口实现与接触式IC卡信息通信；所述电源转换模块4用于将输出电压转换为稳定电压提供给主控芯片模块2及非接触式射频模块3；所述主控芯片模块2用于控制各模块之间的交互及人机交互。

优选的，所述磁头模块1包括磁头、运算放大器、分压电路及磁条卡信息输入端；所述磁条卡信息输入端与所述磁头电性连接，所述磁头通过所述运算放大器与所述主控芯片模块2电性连接，所述分压电路与所述运算放大器电性连接。

优选的，磁头本质上是缠有绕组线圈的铁芯,该铁芯由一种高导磁系数的软磁材料制成。在本实施例中，所述磁头为双轨磁头，所述运算放大器为两路信号放大器。

优选的，所述双轨磁头的型号为SSTM093C，所述运算放大器的型号为ADA4692-2型号，因此磁头仅3.5mm的厚度能满足结构的设计。除此之外,其分布电容小,故谐振频率很高。磁头阻抗偏低,故信噪比也较高,具有很强的抗干扰能力，其直流阻抗大约为140Ω，输出信号的峰峰值可达20毫伏,工作温度范围也较宽,为-20～65℃。由于需要读取磁条卡上两个磁道的信息,因此所选用的运算放大器必须为两路信号放大器,这相对于使用两个单路运算放大器来说不仅电路结构简单、容易分析、性能较高,而且成本低廉。本实用新型所选取的是ADI公司的ADA4692-2型号的运放,具有很高集成度且封装十分小巧，其功耗只有180uA,带宽为3.6MHz,工作电压范围为2.7V-5V。因此既可以降低封装的空间，又可以实现集成的兼容性与高效性。

优选的，所述主控芯片模块2包括主控芯片以及与主控芯片电性连接的复位电路、调试电路及晶振电路。

请参见图1与图2，优选的，所述主控芯片模块2采用STM32F103芯片，其包括ARMCotex-M3 32位RISC内核，工作频率为72MHz，内置高速存储器，在本实施例中其为高达128K字节的闪存和20K字节的SRAM(Static RAM，静态随机存储器)，丰富的增强I/O端口和联接到两条APB总线的外设。所有型号的器件都包含2个12位的ADC(Analog to DigitalConverter转换器)、3个通用16位定时器和一个PWM((Pulse Width Modulation脉宽调制)定时器，还包含标准和先进的通信接口：多达2个I2C(Inter－Integrated Circuit)和SPI(Serial Peripheral Interface串行外设接口)、3个USART(Universal Synchronous)、一个USB和一个CAN(Controller Area Network)。且设有兼容ISO786协议的UART((UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter异步收发传输器)接口，但UART对时钟的处理比较弱，需要加入外围电路加强。提高可靠性。

优选的，所述非接触式射频模块3包括射频天线、调试电路、晶振电路、非接触式IC读写芯片及复位电路；所述射频天线、调试电路、晶振电路、及复位电路分别与所述非接触式IC读写芯片电性连接。

优选的，所述非接触式IC读写芯片为MFRC531。采用的MFRC531支持ISO/IEC14443A/B的所有层和经典协议，以及与该标准兼容的标准，还支持高速非接触式通信波特率。内部的发送器部分不需要增加有源电路就能够直接驱动操作近距离的天线。接收器部分提供一个坚固而有效的解调和解码电路，用于ISO14443A兼容的应答器信号。数字部分处理ISO14443A帧和错误检测(奇偶&CRC)。此外，它还支持快速CRYPTO1加密算法，用于验证MIFARE系列产品。与主机通信模式有8位并行和SPI模式，因此用户可根据不同的需求选择不同的模式，给读写器或读写终端的设计提供了极大的灵活性。

请参见图3，优选的，接触式智能IC卡的信息读取是通过ISO7816外围硬件模块5和STM32F103自带的兼容ISO7816协议的UART接口相配合完成的。ISO7816外围硬件模块5的触点电路符合国际标准ISO/IEC7816中规定的接触式IC卡触点的位置及尺寸大小。

请参见图4，优选的，本实用新型所提供的读写器系统通过USB供电，USB接口为5V，STM32F103电压为2.0V－3.6V，非接触式射频芯片和主控芯片的共同工作电压为3.3V,因此系统最终采用3.3V供电。系统使用LM1117－3.3稳压芯片提供一个稳定的3.3V电源。

本实用新型提供的一种三合一桌面式读写器，通过磁头模块可对磁条卡信息进行读取，通过非接触式射频模块进行非接触式IC信息的读取，通过ISO7816外围硬件模块进行接触式IC信息的读取，其通过多个模块的连接，其采用多种兼容模式的芯片实现封装体积小，实现移动方便的特性；同一个终端即可完成磁条卡、接触式智能IC卡以及非接触式智能IC卡的读写，兼容性强，且能适用于金融、医疗、社保、物流等多个领域，应用范围广，且实现了低功耗、低成本可移动可兼容的特性。

以上所述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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种三合一桌面式读写器，其特征在于，包括磁头模块、非接触式射频模块、主控芯片模块、ISO7816外围硬件模块以及电源转换模块；所述磁头模块、非接触式射频模块、ISO7816外围硬件模块以及电源转换模块分别与主控芯片模块电性连接；

其中所述磁头模块用于将磁条卡上的数据信息转换为模拟信号并放大输出至主控芯片模块；

所述非接触式射频模块用于通过无线通信非接触式读取IC卡信息并输出至主控芯片模块；

所述ISO7816外围硬件模块用于配合主控芯片模块的ISO7816协议通信接口实现与接触式IC卡信息通信；

所述电源转换模块用于将输出电压转换为稳定电压提供给主控芯片模块及非接触式射频模块；

所述主控芯片模块用于控制各模块之间的交互及人机交互。

2.如权利要求1所述的一种三合一桌面式读写器，其特征在于，所述磁头模块包括磁头、运算放大器、分压电路及磁条卡信息输入端；所述磁条卡信息输入端与所述磁头电性连接，所述磁头通过所述运算放大器与所述主控芯片模块电性连接，所述分压电路与所述运算放大器电性连接。

3.如权利要求2所述的一种三合一桌面式读写器，其特征在于，所述磁头为双轨磁头，所述运算放大器为两路信号放大器。

4.如权利要求3所述的一种三合一桌面式读写器，其特征在于，所述双轨磁头的型号为SSTM093C，所述运算放大器的型号为ADA4692-2型号。

5.如权利要求1所述的一种三合一桌面式读写器，其特征在于，所述主控芯片模块包括主控芯片以及与主控芯片电性连接的复位电路、调试电路及晶振电路。

6.如权利要求5所述的一种三合一桌面式读写器，其特征在于，所述主控芯片采用STM32F103芯片，其包括ARM Cotex-M3 32位RISC内核，内置高速存储器，且设有兼容ISO786协议的UART接口。

7.如权利要求1所述的一种三合一桌面式读写器，其特征在于，所述非接触式射频模块包括射频天线、调试电路、晶振电路、非接触式IC读写芯片及复位电路；所述射频天线、调试电路、晶振电路、及复位电路分别与所述非接触式IC读写芯片电性连接。

8.如权利要求7所述的一种三合一桌面式读写器，其特征在于，所述非接触式IC读写芯片为MFRC531。