本實(shí)用新型涉及讀寫(xiě)識(shí)別裝置，特別涉及一種可讀取磁條卡、接觸式IC及非接觸式IC卡的三合一桌面式讀寫(xiě)器。

背景技術(shù)：

磁條卡是一種使用磁性載體如磁條記錄信息的卡片，被用來(lái)標(biāo)識(shí)身份或用來(lái)用于其他目的，使用時(shí)需配合相應(yīng)的讀寫(xiě)器才能讀取詞條上的信息。磁條卡因其成本低廉、使用方便因此被廣發(fā)應(yīng)用于金融、商業(yè)、通信、安全、證券等領(lǐng)域。其中其磁條卡的讀寫(xiě)設(shè)備為必要的不可或缺的設(shè)備，而磁條卡通常配置的為龐大的傳統(tǒng)的讀卡器如ATM機(jī)、POS機(jī)，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的讀卡器已不能滿(mǎn)足“移動(dòng)”終端的使用需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提出一種可容讀取磁條卡、接觸式IC卡和非接觸式IC卡的兼容性強(qiáng)，可移動(dòng)且適用性廣的三合一桌面式讀寫(xiě)器。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種三合一桌面式讀寫(xiě)器，包括磁頭模塊、非接觸式射頻模塊、主控芯片模塊、ISO7816外圍硬件模塊以及電源轉(zhuǎn)換模塊；所述磁頭模塊、非接觸式射頻模塊、ISO7816外圍硬件模塊以及電源轉(zhuǎn)換模塊分別與主控芯片模塊電性連接；

其中所述磁頭模塊用于將磁條卡上的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)并放大輸出至主控芯片模塊；

所述非接觸式射頻模塊用于通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信非接觸式讀取IC卡信息并輸出至主控芯片模塊；

所述ISO7816外圍硬件模塊用于配合主控芯片模塊的ISO7816協(xié)議通信接口實(shí)現(xiàn)與接觸式IC卡信息通信；

所述電源轉(zhuǎn)換模塊用于將輸出電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定電壓提供給主控芯片模塊及非接觸式射頻模塊；

所述主控芯片模塊用于控制各模塊之間的交互及人機(jī)交互。

本實(shí)用新型提供的一種三合一桌面式讀寫(xiě)器，通過(guò)磁頭模塊可對(duì)磁條卡信息進(jìn)行讀取，通過(guò)非接觸式射頻模塊進(jìn)行非接觸式IC信息的讀取，通過(guò)ISO7816外圍硬件模塊進(jìn)行接觸式IC信息的讀取，其通過(guò)多個(gè)模塊的連接，同一個(gè)終端即可完成磁條卡、接觸式智能IC卡以及非接觸式智能IC卡的讀寫(xiě)，兼容性強(qiáng)，且能適用于金融、醫(yī)療、社保、物流等多個(gè)領(lǐng)域，應(yīng)用范圍廣，且實(shí)現(xiàn)了低功耗、低成本可移動(dòng)可兼容的特性。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型一種三合一桌面式讀寫(xiě)器結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實(shí)用新型主控芯片STM32F103硬件電路圖；

圖3為本實(shí)用新型ISO7816外圍硬件模塊觸點(diǎn)的電路原理圖。

圖4為本實(shí)用新型電源轉(zhuǎn)換模塊的電路圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參見(jiàn)圖1至圖,4，一種三合一桌面式讀寫(xiě)器，包括磁頭模塊1、非接觸式射頻模塊3、主控芯片模塊2、ISO7816外圍硬件模塊5以及電源轉(zhuǎn)換模塊4；所述磁頭模塊1、非接觸式射頻模塊3、ISO7816外圍硬件模塊5以及電源轉(zhuǎn)換模塊4分別與主控芯片模塊2電性連接；其中所述磁頭模塊1用于將磁條卡上的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)并放大輸出至主控芯片模塊2；所述非接觸式射頻模塊3用于通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信非接觸式讀取IC卡信息并輸出至主控芯片模塊2；所述ISO7816外圍硬件模塊5用于配合主控芯片模塊2的ISO7816協(xié)議通信接口實(shí)現(xiàn)與接觸式IC卡信息通信；所述電源轉(zhuǎn)換模塊4用于將輸出電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定電壓提供給主控芯片模塊2及非接觸式射頻模塊3；所述主控芯片模塊2用于控制各模塊之間的交互及人機(jī)交互。

優(yōu)選的，所述磁頭模塊1包括磁頭、運(yùn)算放大器、分壓電路及磁條卡信息輸入端；所述磁條卡信息輸入端與所述磁頭電性連接，所述磁頭通過(guò)所述運(yùn)算放大器與所述主控芯片模塊2電性連接，所述分壓電路與所述運(yùn)算放大器電性連接。

優(yōu)選的，磁頭本質(zhì)上是纏有繞組線(xiàn)圈的鐵芯,該鐵芯由一種高導(dǎo)磁系數(shù)的軟磁材料制成。在本實(shí)施例中，所述磁頭為雙軌磁頭，所述運(yùn)算放大器為兩路信號(hào)放大器。

優(yōu)選的，所述雙軌磁頭的型號(hào)為SSTM093C，所述運(yùn)算放大器的型號(hào)為ADA4692-2型號(hào)，因此磁頭僅3.5mm的厚度能滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。除此之外,其分布電容小,故諧振頻率很高。磁頭阻抗偏低,故信噪比也較高,具有很強(qiáng)的抗干擾能力，其直流阻抗大約為140Ω，輸出信號(hào)的峰峰值可達(dá)20毫伏,工作溫度范圍也較寬,為-20～65℃。由于需要讀取磁條卡上兩個(gè)磁道的信息,因此所選用的運(yùn)算放大器必須為兩路信號(hào)放大器,這相對(duì)于使用兩個(gè)單路運(yùn)算放大器來(lái)說(shuō)不僅電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易分析、性能較高,而且成本低廉。本實(shí)用新型所選取的是ADI公司的ADA4692-2型號(hào)的運(yùn)放,具有很高集成度且封裝十分小巧，其功耗只有180uA,帶寬為3.6MHz,工作電壓范圍為2.7V-5V。因此既可以降低封裝的空間，又可以實(shí)現(xiàn)集成的兼容性與高效性。

優(yōu)選的，所述主控芯片模塊2包括主控芯片以及與主控芯片電性連接的復(fù)位電路、調(diào)試電路及晶振電路。

請(qǐng)參見(jiàn)圖1與圖2，優(yōu)選的，所述主控芯片模塊2采用STM32F103芯片，其包括ARM Cotex-M3 32位RISC內(nèi)核，工作頻率為72MHz，內(nèi)置高速存儲(chǔ)器，在本實(shí)施例中其為高達(dá)128K字節(jié)的閃存和20K字節(jié)的SRAM(Static RAM，靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器)，豐富的增強(qiáng)I/O端口和聯(lián)接到兩條APB總線(xiàn)的外設(shè)。所有型號(hào)的器件都包含2個(gè)12位的ADC(Analog to Digital Converter轉(zhuǎn)換器)、3個(gè)通用16位定時(shí)器和一個(gè)PWM((Pulse Width Modulation脈寬調(diào)制)定時(shí)器，還包含標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)的通信接口：多達(dá)2個(gè)I2C(Inter－Integrated Circuit)和SPI(Serial Peripheral Interface串行外設(shè)接口)、3個(gè)USART(Universal Synchronous)、一個(gè)USB和一個(gè)CAN(Controller Area Network)。且設(shè)有兼容ISO786協(xié)議的UART((Universal Asynchronous Receiver/Transmitter異步收發(fā)傳輸器)接口，但UART對(duì)時(shí)鐘的處理比較弱，需要加入外圍電路加強(qiáng)。提高可靠性。

優(yōu)選的，所述非接觸式射頻模塊3包括射頻天線(xiàn)、調(diào)試電路、晶振電路、非接觸式IC讀寫(xiě)芯片及復(fù)位電路；所述射頻天線(xiàn)、調(diào)試電路、晶振電路、及復(fù)位電路分別與所述非接觸式IC讀寫(xiě)芯片電性連接。

優(yōu)選的，所述非接觸式IC讀寫(xiě)芯片為MFRC531。采用的MFRC531支持ISO/IEC14443A/B的所有層和經(jīng)典協(xié)議，以及與該標(biāo)準(zhǔn)兼容的標(biāo)準(zhǔn)，還支持高速非接觸式通信波特率。內(nèi)部的發(fā)送器部分不需要增加有源電路就能夠直接驅(qū)動(dòng)操作近距離的天線(xiàn)。接收器部分提供一個(gè)堅(jiān)固而有效的解調(diào)和解碼電路，用于ISO14443A兼容的應(yīng)答器信號(hào)。數(shù)字部分處理ISO14443A幀和錯(cuò)誤檢測(cè)(奇偶&CRC)。此外，它還支持快速CRYPTO1加密算法，用于驗(yàn)證MIFARE系列產(chǎn)品。與主機(jī)通信模式有8位并行和SPI模式，因此用戶(hù)可根據(jù)不同的需求選擇不同的模式，給讀寫(xiě)器或讀寫(xiě)終端的設(shè)計(jì)提供了極大的靈活性。

請(qǐng)參見(jiàn)圖3，優(yōu)選的，接觸式智能IC卡的信息讀取是通過(guò)ISO7816外圍硬件模塊5和STM32F103自帶的兼容ISO7816協(xié)議的UART接口相配合完成的。ISO7816外圍硬件模塊5的觸點(diǎn)電路符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC7816中規(guī)定的接觸式IC卡觸點(diǎn)的位置及尺寸大小。

請(qǐng)參見(jiàn)圖4，優(yōu)選的，本實(shí)用新型所提供的讀寫(xiě)器系統(tǒng)通過(guò)USB供電，USB接口為5V，STM32F103電壓為2.0V－3.6V，非接觸式射頻芯片和主控芯片的共同工作電壓為3.3V,因此系統(tǒng)最終采用3.3V供電。系統(tǒng)使用LM1117－3.3穩(wěn)壓芯片提供一個(gè)穩(wěn)定的3.3V電源。

本實(shí)用新型提供的一種三合一桌面式讀寫(xiě)器，通過(guò)磁頭模塊可對(duì)磁條卡信息進(jìn)行讀取，通過(guò)非接觸式射頻模塊進(jìn)行非接觸式IC信息的讀取，通過(guò)ISO7816外圍硬件模塊進(jìn)行接觸式IC信息的讀取，其通過(guò)多個(gè)模塊的連接，其采用多種兼容模式的芯片實(shí)現(xiàn)封裝體積小，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)方便的特性；同一個(gè)終端即可完成磁條卡、接觸式智能IC卡以及非接觸式智能IC卡的讀寫(xiě)，兼容性強(qiáng)，且能適用于金融、醫(yī)療、社保、物流等多個(gè)領(lǐng)域，應(yīng)用范圍廣，且實(shí)現(xiàn)了低功耗、低成本可移動(dòng)可兼容的特性。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。