CN219997574U - 权限验证电路及设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了权限验证电路及设备，其权限验证电路包括刷卡电路、MCU模块、触摸电路及使能电路。刷卡电路的中断信号输出端与MCU模块的唤醒输入端连接，以向MCU模块输入中断信号并唤醒；MCU模块的使能输出端与使能电路的输入端连接，以向使能电路输出使能信号关断使能电路；使能电路的输出端与触摸电路的供电端连接。本实用新型在常态下，使能电路为触摸电路供电；而当刷卡电路识别到有卡靠近时返回中断信号，通知并唤醒MCU模块，MCU模块发出使能信号，控制使能电路切断对触摸电路的供电，使触摸电路不工作，由此，本实用新型消除了刷卡过程对触摸电路的影响，使得刷卡电路与触摸电路在布局上无需再远离，提高了设计的灵活性，也降低了产品的尺寸。

Description

权限验证电路及设备

技术领域

本实用新型涉及权限验证技术领域，具体涉及权限验证电路及设备。

背景技术

从又重又大的计算机到小巧轻便的iPad，从堪比砖头的“大哥大”到可以塞进口袋的智能手机，电子设备“愈小愈精”的改变，是未来的趋势。

权限验证设备(如智能锁、刷卡器等)通常包括刷卡电路和触摸电路。其中，由于触摸电路的PADS是很大一块金属，空间能量如刷卡信号易耦合到上面造成干扰。同时，刷卡电路大多基于LPCD模式：即在未寻到卡时，进入低功耗模式，定时发出us级的探卡信号；寻到卡时，发出ms级的寻卡信号，此时由于干扰的时间加长，能量也大，会对触摸电路造成干扰。

因此，在现有技术中，刷卡电路与触摸电路都尽可能远离设计，以避免刷卡电路寻到卡时的寻卡信号对触摸电路造成干扰。如图1所示的是现有的智能锁的示意图，其触摸电路400’设置在锁体的上部，刷卡电路’设置在锁体的下部，尽可能的远离，避免前述干扰现象发生。如图2所示的是的刷卡器的示意图，其触摸电路400’也与刷卡电路100’分区设置。

由此，申请人拟提出一种可将刷卡和触摸功能二合一的结构，使得产品尺寸更加紧凑。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于提供一种消除刷卡和触摸功能相互干扰，使得二者在结构上可以尽可能紧凑分布的权限验证电路。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

权限验证电路，其包括刷卡电路、MCU模块及触摸电路，还包括使能电路；所述刷卡电路的中断信号输出端与所述MCU模块的唤醒输入端连接，以向所述MCU模块输入中断信号并唤醒；所述MCU模块的使能输出端与所述使能电路的输入端连接，以向所述使能电路输出使能信号关断使能电路工作；所述使能电路的输出端与所述触摸电路的供电端连接。

进一步地，所述触摸电路包括若干个触摸按键，所述刷卡电路包括刷卡线圈，所述刷卡线圈集成于若干个所述触摸按键的间隙间或将各所述触摸按键设于其线圈中。

进一步地，所述使能电路包括MOS管，所述MOS管的源极连接电源输入端，漏极连接所述触摸电路的供电端，栅极连接所述MCU模块的使能输出端。

进一步地，所述使能电路还包括第一电容，所述第一电容的一端连接所述电源输入端，另一端接地。

进一步地，所述使能电路还包括偏置电阻，所述偏置电阻的第一端连接所述电源输入端，另一端连接所述MOS管的栅极。

进一步地，所述偏置电阻的阻值为100K-1M。

进一步地，所述使能电路还包括偏置电阻还包括串接电阻，所述串接电阻串联在所述MCU模块的使能输出端与所述MOS管的栅极之间。

进一步地，所述刷卡电路以LPCD模式工作。

本实用新型的第二目的在于提供一种权限验证设备，使其相对于现有权限验证设备尺寸尽可能地小巧，并降低成本。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

权限验证设备，包括刷卡电路及触摸电路，所述刷卡电路及所述触摸电路如前所述的权限验证电路配置。

进一步地，权限验证设备为智能锁、刷卡器中的一种。

采用上述技术方案后，本实用新型与背景技术相比，具有如下优点：

1.本实用新型在常态下，使能电路为触摸电路供电，使触摸电路能够正常工作，感应外部触摸动作；而当刷卡电路识别到有卡靠近时，刷卡电路返回中断信号，通知并唤醒MCU模块，MCU模块发出使能信号，控制使能电路切断对触摸电路的供电，使触摸电路不工作，基于此，本实用新型消除了刷卡过程对触摸电路的影响，使得刷卡电路与触摸电路在布局上无需再远离，提高了设计的灵活性，也降低了产品的尺寸。

2.本实用新型的触摸电路包括若干个触摸按键，刷卡电路的刷卡线圈集成于若干个触摸按键的间隙间，如此，避免了触摸按键的PCB板的空间浪费，不仅答复降低了产品的尺寸，还降低了物料成本。

3.本实用新型中，使能电路采用MOS管作为开关，如此，通过MCU模块输出电平信号，利用电平信号的高低控制MOS管的通断，从而便捷地通断触摸电路的电源，控制方式简单可靠。

4.本实用新型在使能电路中设置了第一电容，用于对电源输入端的电源进行滤波，在电压升高的过程中将电能转换为电场能，在电压降低时再将电能释放出来，使电压波形变得平滑。

5.本实用新型在使能电路中设置偏置电阻，以在MOS管关断后提供放电电路，避免DS电压通过GS间的寄生电容到G极，导致G极损坏，同时，可实现静电吸收，防止损坏MOS管。

6.本实用新型在使能电路中设置串接电阻，用以抑制使能信号的震荡，防止MOS管的G极损坏。

附图说明

图1为现有智能锁的示意图；

图2为现有刷卡器的示意图；

图3为本实用新型拓扑示意图；

图4为本实用新型刷卡电路与触摸电路复合示意图；

图5为本实用新型刷卡电路与触摸电路又一复合示意图；

图6为本实用新型使能电路示意图；

图7为本实用新型智能锁的示意图；

图8为本实用新型刷卡器的示意图。

附图标记说明：

100、刷卡电路；110、刷卡线圈；

200、MCU模块；

300、使能电路；Q1、MOS管；C1、第一电容；R1、串接电阻；R2、偏置电阻；

400、触摸电路；410、触摸按键。

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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

请参考图3所示，本实用新型公开了权限验证电路，其包括刷卡电路100、MCU模块200、使能电路300及触摸电路400。

其中，刷卡电路100用于识别权限卡(RFID卡片，如IC卡、NFC卡等)，其可采用现有技术中的刷卡电路100，本实用新型不对其进行具体限制。其中断信号输出端与MCU模块200的唤醒输入端连接，以在识别到有卡接近时，向MCU模块200输入中断信号并唤醒MCU模块200进行触摸电路400的电源管理控制。本实施例中，刷卡电路100以LPCD模式工作，即，在未寻到权限卡时，进入低功耗模式，定时发出us级的探卡信号；寻到权限卡时，发出ms级的寻卡信号。

MCU模块200的使能输出端与使能电路300的输入端连接，以向使能电路300输出使能信号。

使能电路300的输出端与触摸电路400的供电端连接，常态下，使能电路300为触摸电路400的供电端供电，当MCU模块200向使能电路300输出使能信号时，则使得使能电路300断开对触摸电路400的供电，使得触摸电路400不工作。

如此，基于刷卡电路100产生的中断信号可以唤醒MCU模块200，使得MCU模块200输出使能信号使使能电路300断开对触摸电路400的供电，则使得在刷卡行为产生时，触摸电路400在整个刷卡行为过程中处于断电状态，避免受到刷卡电路100的干扰而产生误动作，进而使得刷卡电路和触摸电路400的位置设置更加灵活，不必再考虑干扰因素，为产品带来更多的设计可能。

请参考图4及图5所示，本实施例中，触摸电路400包括若干个触摸按键410。应当理解，触摸电路400除了触摸按键410外，还应包括触摸芯片，用于获取触摸按键410的电容变化并产生对应的触摸信号作为人机交互结果输出。触摸电路400属于现有技术，其实现原理本实用新型不做赘述。

在图4所示意的PCB板中，刷卡电路100的刷卡线圈110集成于若干个触摸按键410的间隙间，换言之，刷卡电路100与触摸按键410共用PCB板，如此，使得触摸按键410间的间隙(闲置的PCB板区域)被充分利用，有利于降低PCB的体积，减少物料成本，并由此，进一步缩小产品的体积。

在一些场景中，实际所需的触摸按键410数可能偏少，按键布局尺寸小于刷卡线圈110的尺寸，此时，如图5所示，可以将触摸按键410设置在刷卡线圈110中，实现PCB板的复用。

请参考图6所示，本实用新型中，使能电路300包括MOS管Q1、第一电容C1、串接电阻R1及偏置电阻R2。

其中，MOS管Q1的源极S连接电源输入端Vin，以获得输入电压，漏极D连接触摸电路400的供电端Vout，实现为触摸电路400的供电。栅极G连接MCU模块200的使能输出端EN，以从MCU模块200的使能输出端获取使能信号，控制MOS管Q1的开关。

第一电容C1的一端连接电源输入端Vin，另一端接地，其用于对电源输入端的电源进行滤波，在电压升高的过程中将电能转换为电场能，在电压降低时再将电能释放出来，使电压波形变得平滑。

偏置电阻R2的第一端连接电源输入端Vin，另一端连接MOS管Q1的栅极G，从而在MOS管Q1关断后提供放电电路，避免MOS管Q1的DS电压通过GS间的寄生电容到MOS管Q1的栅极G，导致栅极G损坏，同时，可实现静电吸收，防止损坏MOS管Q1。偏置电阻R2的阻值在选择时，不能过小，过小则驱动电流大，会增加功率，过大则MOS管Q1的关断时间会增大，本实施例中，偏置电阻R2选择100K-1M。

串接电阻R1串联在MCU模块200的使能输出端EN与MOS管Q1的栅极G之间，用以抑制使能信号的震荡，防止MOS管Q1的栅极G损坏。

如此，当MCU模块200输出使能信号时，MOS管Q1的源极S与栅极G均为高电平，VGS为低电平，MOS管Q1关断，电源输入端Vin未有电压输出到Vout，触摸电路400不工作；而当MCU模块200未输出使能信号时，MOS管Q1的源极S为高电平，栅极G为低电平，VGS为高电平，此时，MOS管Q1导通，Vout输出电压，使触摸电路400工作。

实施例2

请参考图7及图8，本实用新型还公开了一种权限验证设备，其包括刷卡电路100及触摸电路400。刷卡电路100及触摸电路400如实施例1所述的权限验证电路配置，不再进行赘述。

如图7所示，本实用新型中，权限验证设备可以为智能锁，相较于图1所示，通过将刷卡电路100与触摸电路400在PCB板上实现复用，智能锁的结构可以进一缩小。

如图8所示，本实用新型中，权限验证设备可以为刷卡器，相较于图1所示，通过将刷卡电路100与触摸电路400在PCB板上实现复用，刷卡器的结构可以进一缩小。

应当理解，本申请刷卡器不限于如图8所示形态，图8只是作为示意图表示，门禁主机、POS机等相关设备，也应理解为本实用新型的刷卡器。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.权限验证电路，其包括刷卡电路、MCU模块及触摸电路，其特征在于：还包括使能电路；所述刷卡电路的中断信号输出端与所述MCU模块的唤醒输入端连接，以向所述MCU模块输入中断信号并唤醒；所述MCU模块的使能输出端与所述使能电路的输入端连接，以向所述使能电路输出使能信号关断所述使能电路；所述使能电路的输出端与所述触摸电路的供电端连接。

2.如权利要求1所述的权限验证电路，其特征在于：所述触摸电路包括若干个触摸按键，所述刷卡电路包括刷卡线圈，所述刷卡线圈集成于若干个所述触摸按键的间隙间或将各所述触摸按键设于其线圈中。

3.如权利要求1所述的权限验证电路，其特征在于：所述使能电路包括MOS管，所述MOS管的源极连接电源输入端，漏极连接所述触摸电路的供电端，栅极连接所述MCU模块的使能输出端。

4.如权利要求3所述的权限验证电路，其特征在于：所述使能电路还包括第一电容，所述第一电容的一端连接所述电源输入端，另一端接地。

5.如权利要求3所述的权限验证电路，其特征在于：所述使能电路还包括偏置电阻，所述偏置电阻的第一端连接所述电源输入端，另一端连接所述MOS管的栅极。

6.如权利要求5所述的权限验证电路，其特征在于：所述偏置电阻的阻值为100K-1M。

7.如权利要求3所述的权限验证电路，其特征在于：所述使能电路还包括偏置电阻还包括串接电阻，所述串接电阻串联在所述MCU模块的使能输出端与所述MOS管的栅极之间。

8.如权利要求1所述的权限验证电路，其特征在于：所述刷卡电路以LPCD模式工作。

9.权限验证设备，包括刷卡电路及触摸电路，其特征在于：所述刷卡电路及所述触摸电路如权利要求1-8任一项所述的权限验证电路配置。

10.如权利要求9所述的权限验证设备，其特征在于：权限验证设备为智能锁、刷卡器中的一种。