CN207637156U - 一种低耗电的身份证阅读机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低耗电的身份证阅读机，包括：电源、电源管理模块、隔离电源模块、控制器和读卡单元；所述电源连接电源管理模块，所述电源管理模块连接隔离电源模块，所述电源管理模块还连接控制器，所述控制器连接读卡单元；通过该开关机电路，使身份证阅读机在开关机时的静态工作时功耗低，延长了电池的使用寿命，节约了成本；通过自动充电电路实现对蓄电池的实时监控，当电池电量不足时进行充电保证了身份证阅读机的持续使用，避免影响工作；该电路结构简单，工作稳定可靠。

Description

一种低耗电的身份证阅读机

技术领域

本实用新型属于身份证阅读机领域，具体涉及一种低耗电的身份证阅读机。

背景技术

身份证阅读机被广泛应用于运输、金融、安防、服务、旅游等各大行业中，居民的日常生活越来越离不开身份证。随着居民身份证阅读业务的普及，市场对身份证阅读机具的需求量也随之增大，身份证阅读机原理基于射频识别技术，遵守IS01443B协议。

现有技术中的身份证阅读机采用蓄电池供电，但该电源系统切换蓄电池充电的响应速度慢，同时不能监控蓄电池是否有电，从而无法有效保证身份证阅读机的持续使用，影响工作，除此之外，身份证阅读机日常的开关机耗电量大，用电成本高，影响蓄电池的使用寿命。

实用新型内容

为克服现有技术存在的身份证阅读机耗电量大和不能有效监控电量的技术缺陷，本实用新型公开了一种低耗电的身份证阅读机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种低耗电的身份证阅读机，包括：电源、电源管理模块、隔离电源模块、控制器和读卡单元；所述电源连接电源管理模块，所述电源管理模块连接隔离电源模块，所述电源管理模块还连接控制器，所述控制器连接读卡单元；

所述电源管理模块包括开关机电路，所述开关机电路包括：蓄电池电源、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、按键开关、第一电容、第一NMOS管、第二NMOS管和第三PMOS管；

所述第七电阻的第一端连接蓄电池电源，所述蓄电池电源由蓄电池提供，第七电阻的第二端通过串联的第八电阻和第一电容接地，第七电阻的第二端还连接第一NMOS管的漏极，第一NMOS管的源极接地，第一NMOS管的栅极连接按键开关的第一端，按键开关的第二端连接第八电阻和第一电容的公共端，第一NMOS管的栅极还连接第八电阻的第一端，第一NMOS管的栅极还通过第九电阻连接第二NMOS管的栅极，第二NMOS管的源极接地，第二NMOS管的漏极通过第十电阻连接蓄电池电源，第九电阻的第二端还连接第三PMOS管的栅极，第三PMOS管的漏极连接蓄电池电源，第三PMOS管的源极为电源输出端。

进一步地，所述第三PMOS管的源极和地之间还串联连接有第十一电阻和发光二极管。

所述开关机电路还连接有自动充电电路，所述自动充电电路包括：比较电源、充电电源、第一电阻、稳压二极管、比较器、第二电阻、第一NPN三极管、第二PNP三极管、第四电阻、第五电阻、第六电阻和蓄电池；

所述比较器的正相输入端通过第一电阻触点与比较电源连接，第一电阻的另一端连接稳压二极管的阴极，稳压二极管的阳极接地，比较器的反相输入端还通过第二电阻连接蓄电池的正极，蓄电池的负极接地，比较器的输出端连接第一NPN三极管的基极，第一NPN三极管的集电极通过第四电阻连接充电电源，第一NPN三极管的发射极接地，第一NPN三极管的集电极还连接第二PNP三极管的基极，第二PNP三极管的发射极通过第五电阻连接充电电源，第二PNP三极管的集电极通过第六电阻连接蓄电池的正极，蓄电池的正极为蓄电池电源的输出端连接开关机电路中第七电阻的第一端。

进一步地，所述第一电阻为滑动变阻器。

所述比较器的输出端与第一NPN三极管的基极之间还连接有第三电阻。

所述隔离电源模块采用光耦隔离器。

本实用新型的有益效果是：通过该开关机电路，使身份证阅读机在开关机时的静态工作时功耗低，延长了电池的使用寿命，节约了成本；通过自动充电电路实现对蓄电池的实时监控，当电池电量不足时进行充电保证了身份证阅读机的持续使用，避免影响工作；该电路结构简单，工作稳定可靠。

附图说明

图1是本实用新型的一种低耗电的身份证阅读机的原理模块图。

图2是本实用新型的一种低耗电的身份证阅读机的电路原理图。

附图标记：R1-第一电阻，DW -稳压二极管，U1-比较器，R2-第二电阻，R3-第三电阻，T1-第一NPN三极管，T2-第二PNP三极管， R4-第四电阻，R5-第五电阻，R6-第六电阻，R7-第七电阻，R8-第八电阻，R9-第九电阻，R10-第十电阻，SW -按键开关，C1-第一电容，M1-第一NMOS管，M2-第二NMOS管，M3-第三PMOS管，R11-第十一电阻，LED -发光二极管。

具体实施方式

以下结合附图及附图标记对本实用新型的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人在研读本说明书后能据以实施。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种低耗电的身份证阅读机，包括：电源、电源管理模块、隔离电源模块、控制器和读卡单元；所述电源连接电源管理模块，所述电源管理模块连接隔离电源模块，所述电源管理模块还连接控制器，所述控制器连接读卡单元；

所述电源管理模块包括开关机电路，所述开关机电路包括：蓄电池电源、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、按键开关SW、第一电容C1、第一NMOS管M1、第二NMOS管M2和第三PMOS管M3；

所述第七电阻R7的第一端连接蓄电池电源，所述蓄电池电源由蓄电池提供，第七电阻R7的第二端通过串联的第八电阻R8和第一电容C1接地，第七电阻R7的第二端还连接第一NMOS管M1的漏极，第一NMOS管M1的源极接地，第一NMOS管M1的栅极连接按键开关SW的第一端，按键开关SW的第二端连接第八电R8和第一电容C1的公共端，第一NMOS管M1的栅极还连接第八电阻R8的第一端，第一NMOS管M1的栅极还通过第九电阻R9连接第二NMOS管M2的栅极，第二NMOS管M2的源极接地，第二NMOS管M2的漏极通过第十电阻R10连接蓄电池电源，第九电阻R9的第二端还连接第三PMOS管M3的栅极，第三PMOS管M3的漏极连接蓄电池电源，第三PMOS管M3的源极为电源输出端。；第一NMOS管M1和第二NMOS管M2组成双稳态电路；

当没有按下按键开关SW时，第一NMOS管M1的栅极连接蓄电池电源从而接收高电压导通，同时由于第一电容C1的充电作用，第二NMOS管M2的栅极接收低电平截止，第三PMOS管M3连接蓄电池电源从而接收高电平截止，系统没有电源输出，此时为关机状态；

当按下按键开关SW时，第一NMOS管M1的栅极电压被第一电容C1拉低，从而截止，第二NMOS管M2的栅极接收高电压导通，由于第二NMOS管M2的导通，第三PMOS管M3的栅极电压被拉低，第三PMOS管M3导通，系统为负载供电实现开机，此时第一电容C1通过第七电阻R7和第八电阻R8充电；

当再次按下按键开关SW时，此时第一电容C1为高电压，第一电容C1的电压加到第一NMOS管M1的栅极，从而第一NMOS管M1导通，第一NMOS管M1的漏极为低电平信号，第一NMOS管M1的低电平信号通过限流电阻第九电阻R9加在第二NMOS管M2的栅极上，从而第二NMOS管M2截止，第三PMOS管M3的栅极接收高电平信号截止，从而系统没有电源输出实现关机；该关机电路的静态工作功耗低，成本低，结构简单，电路工作稳定性高，安全可靠，同时使用MOS管更加节能，延长蓄电池使用寿命，减小成本。

所述第三PMOS管M3的源极和地之间还串联连接有第十一电阻R11和发光二极管LED；所述第十一电阻R11和发光二极管LED组成指示电路，若身份证阅读机为开机状态，发光二极管LED指示发光，提示明显，观察直观，所述第十一电阻R11为限流电阻。

所述开关机电路还连接有自动充电电路，所述自动充电电路包括：比较电源、充电电源、第一电阻R1、稳压二极管DW、比较器U1、第二电阻R2、第一NPN三极管T1、第二PNP三极管T2、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和蓄电池；

所述比较器U1的正相输入端通过第一电阻R1触点与比较电源连接，第一电阻R1的另一端连接稳压二极管DW的阴极，稳压二极管DW的阳极接地，比较器U1的反相输入端还通过第二电阻R2连接蓄电池的正极，蓄电池的负极接地，比较器U1的输出端连接第一NPN三极管T1的基极，第一NPN三极管T1的集电极通过第四电阻R4连接充电电源，第一NPN三极管T1的发射极接地，第一NPN三极管T1的集电极还连接第二PNP三极管T2的基极，第二PNP三极管T2的发射极通过第五电阻R5连接充电电源，第二PNP三极管T2的集电极通过第六电阻R6连接蓄电池的正极，蓄电池的正极为蓄电池电源的输出端连接开关机电路中第七电阻R7的第一端；自动充电电路的原理如下：所述比较电源作为参考电压，充电电源为蓄电池充电，通过比较比较器U1正相输入端和反相输入端两端的电压值，判断蓄电池是否需要被充电。判断方法如下：若比较器U1的正相输入端的电压值大于其反相输入端的电压值，即备用电池电压过低，需要充电，反相输入端的电压值即蓄电池两端的电压值，比较器U1的输出端输出高电平，则第一NPN三极管T1导通，此时第二PNP三极管T2的基极为低电平，第二PNP三极管T2导通，充电电源与蓄电池形成电路回路，实现蓄电池的充电；

若比较器U1的正相输入端的电压值小于其反相输入端的电压值，比较器U1的输出端输出低电平，第一NPN三极管T1截止，此时第二PNP三极管T2的基极为高电平，第二PNP三极管T2截止，充电电源与蓄电池不会形成电路回路，蓄电池不充电。

所述第一电阻R1为滑动变阻器；所述滑动变阻器可调阻值大小，便于改变阈值电压。

所述比较器U1的输出端与第一NPN三极管T1的基极之间还连接有第三电阻R3；所述第三电阻R3为限流电阻，保证电路工作的稳定性。

所述隔离电源模块采用光耦隔离器；所述光耦隔离器是为了消除电源管理模块中电路连接时产生的干扰。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种低耗电的身份证阅读机，其特征在于：包括：电源、电源管理模块、隔离电源模块、控制器和读卡单元；所述电源连接电源管理模块，所述电源管理模块连接隔离电源模块，所述电源管理模块还连接控制器，所述控制器连接读卡单元；

所述电源管理模块包括开关机电路，所述开关机电路包括：蓄电池电源、第七电阻（R7）、第八电阻（R8）、第九电阻（R9）、第十电阻（R10）、按键开关（SW）、第一电容（C1）、第一NMOS管（M1）、第二NMOS管（M2）和第三PMOS管（M3）；

所述第七电阻（R7）的第一端连接蓄电池电源，所述蓄电池电源由蓄电池提供，第七电阻（R7）的第二端通过串联的第八电阻（R8）和第一电容（C1）接地，第七电阻（R7）的第二端还连接第一NMOS管（M1）的漏极，第一NMOS管（M1）的源极接地，第一NMOS管（M1）的栅极连接按键开关（SW）的第一端，按键开关（SW）的第二端连接第八电阻（R8）和第一电容（C1）的公共端，第一NMOS管（M1）的栅极还连接第八电阻（R8）的第一端，第一NMOS管（M1）的栅极还通过第九电阻（R9）连接第二NMOS管（M2）的栅极，第二NMOS管（M2）的源极接地，第二NMOS管（M2）的漏极通过第十电阻（R10）连接蓄电池电源，第九电阻（R9）的第二端还连接第三PMOS管（M3）的栅极，第三PMOS管（M3）的漏极连接蓄电池电源，第三PMOS管（M3）的源极为电源输出端。

2.如权利要求1所述的一种低耗电的身份证阅读机，其特征在于：所述第三PMOS管（M3）的源极和地之间还串联连接有第十一电阻（R11）和发光二极管（LED）。

3.如权利要求1所述的一种低耗电的身份证阅读机，其特征在于：所述开关机电路还连接有自动充电电路，所述自动充电电路包括：比较电源、充电电源、第一电阻（R1）、稳压二极管（DW）、比较器（U1）、第二电阻（R2）、第一NPN三极管（T1）、第二PNP三极管（T2）、第四电阻（R4）、第五电阻（R5）、第六电阻（R6）和蓄电池；

所述比较器（U1）的正相输入端通过第一电阻（R1）触点与比较电源连接，第一电阻（R1）的另一端连接稳压二极管（DW）的阴极，稳压二极管（DW）的阳极接地，比较器（U1）的反相输入端还通过第二电阻（R2）连接蓄电池的正极，蓄电池的负极接地，比较器（U1）的输出端连接第一NPN三极管（T1）的基极，第一NPN三极管（T1）的集电极通过第四电阻（R4）连接充电电源，第一NPN三极管（T1）的发射极接地，第一NPN三极管（T1）的集电极还连接第二PNP三极管（T2）的基极，第二PNP三极管（T2）的发射极通过第五电阻（R5）连接充电电源，第二PNP三极管（T2）的集电极通过第六电阻（R6）连接蓄电池的正极，蓄电池的正极为蓄电池电源的输出端连接开关机电路中第七电阻（R7）的第一端。

4.如权利要求3所述的一种低耗电的身份证阅读机，其特征在于：所述第一电阻（R1）为滑动变阻器。

5.如权利要求3所述的一种低耗电的身份证阅读机，其特征在于：所述比较器（U1）的输出端与第一NPN三极管（T1）的基极之间还连接有第三电阻（R3）。

6.如权利要求1所述的一种低耗电的身份证阅读机，其特征在于：所述隔离电源模块采用光耦隔离器。