CN208547964U - 一种可接多个天线板的地铁非接触式智能卡读写器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可接多个天线板的地铁非接触式智能卡读写器，包括主板和一个以上天线板，所述主板通过8芯屏蔽电缆与天线板相连；所述主板包括微处理器、缓冲隔离电路和SPI接口，所述微处理器与缓冲隔离电路通过SPI总线相连，所述缓冲隔离电路上设置有SPI接口；所述缓冲隔离电路包括电平转换芯片和缓冲隔离芯片，所述缓冲隔离芯片共三个，每个缓冲隔离芯片分别与电平转换芯片相连；所述天线板包括非接触式感应芯片和天线线圈，所述非接触式感应芯片上设置有SPI接口。

Description

一种可接多个天线板的地铁非接触式智能卡读写器

技术领域

本实用新型涉及地铁自动售检票系统交通领域，尤其涉及一种可接多个天线板的地铁非接触式智能卡读写器。

背景技术

非接触式读卡器遵循ISO7816、ISO14443国际标准，遵循国标PBOC3.0，工作频率13.56MHz，属于邻近耦合设备。随着科技的发展和社会的进步，很多城市在建设城市轨道交通系统，自动售检票系统(AFC)是地铁轨道系统中重要的组成部分，AFC系统又包括非接触式智能卡(IC卡)读写器。AFC系统中的闸机(AG)、自动售票机(TVM)上都需要安装非接触式IC卡读写器，一个闸机上一般需要安装两个刷卡天线，TVM上通常需要安装三个非接触感应天线。传统的读写器每个读写器只有一个天线板，那么TVM上想要安装3个天线板就需要3个读写器。由于主板和天线板安装位置的距离较远最长可能有3米，在通信距离大于1.5米,一个读写器接2个或3个天线的情况下，因读写器与天线板SPI通迅距离远，通迅时会产生误码，甚至无法通迅。

实用新型内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本实用新型提供了一种可接多个天线板的地铁非接触式智能卡读写器。

为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种可接多个天线板的地铁非接触式智能卡读写器，包括主板和一个以上天线板，所述主板通过8芯屏蔽电缆与天线板相连；

所述主板包括微处理器、缓冲隔离电路和SPI接口，所述微处理器与缓冲隔离电路通过SPI总线相连，所述缓冲隔离电路上设置有SPI接口；

所述缓冲隔离电路包括电平转换芯片和缓冲隔离芯片，所述缓冲隔离芯片共三个，每个缓冲隔离芯片分别与电平转换芯片相连；

所述天线板包括非接触式感应芯片和天线线圈，所述非接触式感应芯片上设置有SPI接口。

进一步地，所述SPI接口为脚间距2.0MM的双排8芯座。

进一步地，所述8芯屏蔽电缆线长不大于8米。

进一步地，所述主板还包括分别与微处理器相连的数据存储器、电源、外设接口和消费安全存储模块。

进一步地，所述外设接口包括串口、USB接口和RJ45网口中的一种或几种。

进一步地，所述电平转换芯片包括SN74LVC4245APW电平转换芯片和SN74LVC1T45DBVR电平转换芯片；所述缓冲隔离芯片包括SN74HC245PWR缓冲隔离芯片和74AHC1G125GV缓冲隔离芯片。

本实用新型的实施，微处理器的SPI信号经过电平转换芯片后再经过缓冲驱动隔离电路，加强了SPI信号的驱动能力的抗干扰能力，经过缓冲驱动隔离电路后由原来的一路SPI信号分成隔离的、驱动能力增强的三路SPI信号，再分别接天线板。这样使得一个读写器能同时接多个天线板能可靠的工作。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

图2为本实用新型主板的结构框图。

图3为电平转换芯片电路图。

图4为缓冲隔离芯片电路图。

图5为本实用新型SPI接口框图。

图6位本实用新型中系统的多个天线工作的嵌入式程序控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1、2所示的地铁非接触式智能卡读写器，包括主板和三个天线板，主板上有三个SPI接口座子，这3路SPI信号可使用8芯屏蔽电缆与天线板连接，线长在3米内；

主板是读写器的核心部件，包括微处理器(ARM内核)、缓冲隔离电路和 SPI接口，所述微处理器与缓冲隔离电路通过SPI总线相连，所述缓冲隔离电路上设置有脚间距2.0MM的双排8芯座SPI接口。

主板还包括分别与微处理器相连的数据存储器、电源、外设接口和消费安全存储模块，外设接口包括串口、USB接口和RJ45网口，电源部分是将12V或 24V直流转换成5V，再将5V转换成其它工作电压，转换的5V和其它电源为主板上的器件提供工作电压。消费安全模块保证了交易的安全性，对IC卡及读写器进行安全认证。串口与工控制机串口通讯，用来接收和发送读写IC卡数据、指令、开闸和关闸指令等。RJ45网口与服务器连接，服务器可远程控制读写器，和读写器通信。

如图3-5，缓冲隔离电路包括电平转换芯片和缓冲隔离芯片，缓冲隔离芯片共三个，每个缓冲隔离芯片分别与电平转换芯片相连；其中，电平转换芯片如图3所示，图中U1为SN74LVC4245APW电平转换芯片，U1的SPI_CLK、SPI_MOSI、SPI_CS1、SPI_CS2、SPI_CS3、GPIO1、GPIO2、GPIO3与微处理器连接，SPI_CS1、SPI_CS2、SPI_CS3分别做为3路SPI的片选信号，GPIO1、 GPIO2、GPIO3分别做为天线板的复位信号，U1传输信号具有单向性，信号由微处理器传输到缓冲驱动电路。U2为SN74LVC1T45DBVR电平转换芯片，U2的MISO 信号与微处理器连接，来自缓中驱动电路和5V电平信号转换成3.3V电平输出到微处理器，信号同样是单向传输。缓冲隔离芯片如图4所示，图中，U3为SN74HC245PWR，对来自天线板的MISO信号进行缓冲隔离，信号经过缓冲、隔离、放大后连接到双排8芯的SPI接口插座；U4为74AHC1G125GV芯片，SPI接口座的主入从出MISO信号经过缓冲驱动电路的芯片U2缓冲、隔离、放大后，输入到电平转换芯片，输出的信号分别连接到三个SPI接口插座,信号流向是A>B,信号传输具有单向性。

经过电平转换和缓冲隔离电路后，3个SPI信号之间起到隔离、信号传输能力增强作用，每个天线板工作不受彼此影响。提高了读写器工作可靠性。

天线板包括非接触式感应芯片和天线线圈，非接触式感应芯片上设置有 SPI接口。

如图5，是读写器接多个天线板工作时微处理器的嵌入式程序控制流程图，图中介绍了多个天线板同时工作时嵌入式程序的处理流程。系统初始化完成后，先对第一个天线板进行寻卡操作，如果能寻到卡就进入消费处理流程，否则再对第二个天线板进行寻卡操作，同样能寻到卡进入消费流程，否则对第三个天线板进行寻卡操作。能寻到卡进入消费处理流程，没寻到卡再重新对第一个卡进行寻卡操作，这样依次循环的进行寻卡操作。

上述实施方式并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种可接多个天线板的地铁非接触式智能卡读写器，包括主板和一个以上天线板，其特征在于：所述主板通过8芯屏蔽电缆与天线板相连；

所述主板包括微处理器、缓冲隔离电路和SPI接口，所述微处理器与缓冲隔离电路通过SPI总线相连，所述缓冲隔离电路上设置有SPI接口；

所述缓冲隔离电路包括电平转换芯片和缓冲隔离芯片，所述缓冲隔离芯片共三个，每个缓冲隔离芯片分别与电平转换芯片相连；

所述天线板包括非接触式感应芯片和天线线圈，所述非接触式感应芯片上设置有SPI接口。

2.根据权利要求1所述的可接多个天线板的地铁非接触式智能卡读写器，其特征在于：所述SPI接口为脚间距2.0MM的双排8芯座。

3.根据权利要求1所述的可接多个天线板的地铁非接触式智能卡读写器，其特征在于：所述8芯屏蔽电缆线长不大于8米。

4.根据权利要求1所述的可接多个天线板的地铁非接触式智能卡读写器，其特征在于：所述主板还包括分别与微处理器相连的数据存储器、电源、外设接口和消费安全存储模块。

5.根据权利要求4所述的可接多个天线板的地铁非接触式智能卡读写器，其特征在于：所述外设接口包括串口、USB接口和RJ45网口中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的可接多个天线板的地铁非接触式智能卡读写器，其特征在于：所述电平转换芯片包括SN74LVC4245APW电平转换芯片和SN74LVC1T45DBVR电平转换芯片；所述缓冲隔离芯片包括SN74HC245PWR缓冲隔离芯片和74AHC1G125GV缓冲隔离芯片。