專利名稱：計(jì)算機(jī)用ic卡控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)硬件，尤其涉及一種計(jì)算機(jī)用IC控制器。
目前國(guó)內(nèi)對(duì)計(jì)算機(jī)機(jī)房的管理還是停留在人工管理上。例如在學(xué)校，學(xué)生購(gòu)買機(jī)時(shí)票時(shí)，并將票交給機(jī)房老師，老師安排好機(jī)號(hào)、時(shí)間等，時(shí)間到，則催促學(xué)生下機(jī)。這樣，存在以下缺點(diǎn)，學(xué)生上機(jī)手續(xù)煩瑣、增加了老師的工作量，購(gòu)買機(jī)時(shí)票的零散資金不便管理?？傊?，人工管理存在著管理復(fù)雜，工作量大等缺陷。
本發(fā)明的目的在于將IC卡運(yùn)用于學(xué)校機(jī)房等場(chǎng)所，以減少學(xué)生上機(jī)手續(xù)，減少教職工管理的工作量，為此，開發(fā)一種計(jì)算機(jī)用的IC卡控制器。
本發(fā)明由單片機(jī)最小單元，IC卡讀寫電路，單片機(jī)與PC機(jī)間通信接口、PC機(jī)監(jiān)測(cè)及控制電路及電源等部分構(gòu)成。單片機(jī)最小單元包括CPU、振蕩電路和復(fù)位電路，由CPU執(zhí)行內(nèi)部EPROM程序并對(duì)外部I/O口進(jìn)行控制，當(dāng)單元上電時(shí)，復(fù)位電路輸出一高電平給單片機(jī)RESET腳，迫使單片機(jī)復(fù)位。IC卡讀寫電路包括IC卡供電電路及IC卡讀寫接口構(gòu)成。單片機(jī)最小單元中的CPU執(zhí)行內(nèi)部EPROM程序?qū)ν獠縄/O口進(jìn)行控制；其讀寫部分直接用單片機(jī)I/O口經(jīng)電阻限流連接IC卡引腳進(jìn)行讀寫。單片機(jī)與PC機(jī)間通信接口的作用是實(shí)現(xiàn)單片機(jī)串口與PC機(jī)間的通信，PC機(jī)監(jiān)測(cè)和控制電路感受PC機(jī)工作狀態(tài)，控制PC機(jī)的休眠與喚醒狀態(tài)。
本發(fā)明為簡(jiǎn)化電路，單片機(jī)與PC機(jī)間通信接口采用RS232接口，且采用一電平轉(zhuǎn)換電路將單片機(jī)上的TTL信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)镽S232標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。
本發(fā)明為便于用戶操作，還設(shè)有狀態(tài)指示電路，設(shè)有一雙色指示燈指示IC卡工作及資金狀態(tài)。
本發(fā)明具有以下功能及特點(diǎn)，這些均是人工管理難以實(shí)現(xiàn)的。
1．用戶可以在任何允許的時(shí)候持卡上機(jī)，不用專人管理機(jī)房。當(dāng)卡上資金不足時(shí)一次性向管理部門交納，由相關(guān)部門資金寫入卡中；2．插入正確的IC卡后允許用戶使用計(jì)算機(jī)，此時(shí)控制器按時(shí)扣除卡上資金余額，資金用盡后控制器制PC機(jī)進(jìn)入休眠狀態(tài)，直到插入正確的IC卡，用戶可繼續(xù)先前之工作，其間數(shù)據(jù)不丟失；
3．持卡人如需暫停工作，只需抽去IC卡，此時(shí)PC機(jī)休眠，電源開關(guān)、復(fù)位鍵、鍵盤、鼠標(biāo)等均失效，保護(hù)用戶數(shù)據(jù)不被改動(dòng)；4．通過(guò)硬件電路與PC機(jī)主板相連，用戶不可能繞過(guò)控制器使用計(jì)算機(jī)5．采用SEMEN4442加密IC卡，可反復(fù)擦寫100000次上以上，發(fā)行者可定義自己的密碼，保證IC卡不被他人復(fù)制，保證計(jì)算機(jī)不被他人盜用；6．控制器及卡成較低，適用于學(xué)校、機(jī)關(guān)等各類家用、商用PC、網(wǎng)絡(luò)工作站的控制及無(wú)人管理機(jī)房。
附圖
為本發(fā)明電路原理圖；以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
本實(shí)施例由單片機(jī)最小單元1,IC卡讀寫電路2，單片機(jī)與PC機(jī)間通訊接口3,PC機(jī)監(jiān)測(cè)和控制電路4，電源電路5及狀態(tài)指示電路6構(gòu)成。單片機(jī)最小單元1由CPUU1(89C2051)、振蕩電路和復(fù)位電路三部分構(gòu)成，由CPU執(zhí)行內(nèi)部EPROM程序并對(duì)外部I/O口進(jìn)行控制。振蕩電路由電容C1、C2，晶體振蕩OSC構(gòu)成，電容C1、C2一端分別接至CPU(80C2051)OSC1、OSC2端，另一端均接地，晶體振蕩器OSC跨接于CPUOSC1、OSC2端腳間，因OSC1、OSC2內(nèi)部為一反相器的輸入、輸出端，故構(gòu)成一自激振蕩器產(chǎn)生振蕩，其振蕩頻率由晶體振蕩器OSC決定。復(fù)位電路由電阻R2和電容E2相連組成，中點(diǎn)接單片機(jī)RESET腳，電阻R2一端接地，電容E2一端接Vcc，當(dāng)系統(tǒng)上電時(shí)因電容器上的電壓不能突變，其中點(diǎn)將產(chǎn)生短暫高電平，迫使單片機(jī)復(fù)位。IC卡讀寫電路2由IC卡供電電路與IC卡讀寫接口構(gòu)成，供電電路由3個(gè)非門U5D、U5E、U5F構(gòu)成，單片機(jī)的P1.5口通過(guò)其中一個(gè)非門U5F接至另2個(gè)并聯(lián)的非門U5D、U5F輸入端，將此兩個(gè)非門的輸出端作為IC卡供電電源CRAD-VCC，如果要IC卡上電的話，只需使單片機(jī)P1.5口為高電平即可。IC卡讀寫接口由單片機(jī)I/O口經(jīng)電阻200限流后連接至IC卡引腳構(gòu)成，并在IC讀寫頭上設(shè)有感知卡插入的開關(guān)U6，其一端接地，另一種接非門U5A輸入端，非門U5A輸出端接單片機(jī)I/O口P3.2，這樣一旦有卡插入，在單片機(jī)P3.2引腳上即能感知到一高電平到低電平的跳變，根據(jù)這一信號(hào)進(jìn)行對(duì)卡的操作。單片機(jī)與PC機(jī)通信接口采用了RS232接口，故設(shè)有一電平轉(zhuǎn)換電路U3(MAX232)將單片機(jī)串口上的TTL信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)镽S232標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)串口和PCRS232口間的通信。單片機(jī)內(nèi)部串口的引腳P3.1、P3.2分別接至電平轉(zhuǎn)換電路U3的輸入端R1OUT和TIN，經(jīng)其內(nèi)部轉(zhuǎn)換后轉(zhuǎn)變?yōu)镽S232信號(hào)輸出。PC機(jī)監(jiān)測(cè)和控制電路由電阻R4、R7～R9，電容C4，耦合電容E6，二極管D、三極管D2、非門U5B、U5C及開關(guān)J2～J8構(gòu)成，當(dāng)單片機(jī)模擬地線CTL使其為地線時(shí)，計(jì)算機(jī)的Power和Reset開關(guān)因一端為地，故可起到電源開關(guān)和復(fù)位的作用，當(dāng)使其懸空時(shí)，計(jì)算機(jī)Power和Reset開關(guān)因一端為空，故不能起到電源開關(guān)和復(fù)位的作用，即開關(guān)失效。這樣，當(dāng)單片機(jī)感知到不正確的IC卡或沒有插IC卡時(shí)，就能夠通過(guò)對(duì)CTL引腳控制來(lái)禁止或允許計(jì)算機(jī)開關(guān)。電阻R7與耦合電容并聯(lián)，一端接地，另一端接非門U5B輸出端，非門U5B輸入端接單片機(jī)P1.7口，使非門的輸出端在上電瞬間處于低電平，在沒電時(shí)處于低電平，從而使計(jì)算機(jī)的Power和Reset開關(guān)一端為地，能夠起到電源開關(guān)復(fù)位作用。電阻R8與J8構(gòu)成一跳線輸入，J8一端接地，另一端接Vcc，當(dāng)跳線放在1-2時(shí)，P1.6上就能夠知到低電平，則可利用該跳線決定程序的轉(zhuǎn)向。計(jì)算機(jī)處休眠狀態(tài)時(shí)，其ASCPI、CED引腳產(chǎn)生一方波，將信號(hào)經(jīng)電阻R9，三極管D2放大后接至單片機(jī)P3.7引腳，程序可根據(jù)P3.7引腳有無(wú)信號(hào)判斷計(jì)算機(jī)是否進(jìn)入體眠狀態(tài)，從而程序上進(jìn)行走向判斷。電源電路5由穩(wěn)壓集成電路U4(LM78L05)，濾波電容E1、E5、C3、C5、C7并聯(lián)一端接地，另一端接U4輸出端腳3。穩(wěn)壓集成電路U4作為最大(150MA)電流輸出的線性穩(wěn)壓，一方面對(duì)可IC卡讀寫器內(nèi)部電路起限制電流作用，另一方面使得即使讀寫電路內(nèi)部電路出故障也不致影響整個(gè)機(jī)器工作。狀態(tài)指示電路5由電阻R1、R5、R6三板管D3～D6，雙色二極管LED1、LED構(gòu)成的典型推挽式放大電路構(gòu)成，兩輸入端分別接P3.4、P3.5口。當(dāng)P3.4或P3.5上施加低電平將使紅燈或綠燈亮，如果同時(shí)在兩端施加低電平，將造光二極管發(fā)出橙色先，用以指示沒有插卡，卡不正確，卡上已無(wú)資金，正常工作，正在讀或?qū)懣ǖ葼顟B(tài)。
權(quán)利要求
1.一種計(jì)算機(jī)用IC卡控制器，其特征在于由單片機(jī)最小單元(1)、IC卡讀寫電路(2)、單片機(jī)與PC機(jī)間通信接口(3)、PC機(jī)監(jiān)測(cè)及控制電路(4)、電源電路(5)構(gòu)成；單片機(jī)最小單元(1)包括CPU(U1)，振蕩電路和復(fù)位電路；IC讀寫電路(2)由IC卡供電電路及IC卡讀寫接口構(gòu)成；單片機(jī)最小單元的CPU執(zhí)行內(nèi)部EPRPOM程序?qū)ν獠縄/O口進(jìn)行控制，其讀寫部分直接用單片機(jī)I/O口經(jīng)電阻限流后接至IC卡引腳進(jìn)行讀寫，單片機(jī)與PC機(jī)間通信接口(3)完成單片機(jī)串口與PC機(jī)間的通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種計(jì)算機(jī)應(yīng)用IC卡控制器，其特征在于設(shè)有狀態(tài)指示電路，由雙色指示燈指示IC卡工作狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種計(jì)算機(jī)用IC卡控制器，其特征在于單片機(jī)與PC機(jī)間通信接口(3)采用RS232接口，并設(shè)有一電平轉(zhuǎn)換電路將單片機(jī)上的TTL信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)镽S232標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種計(jì)算機(jī)用IC卡控制器，其特征在于狀態(tài)指示電路為一由電阻R1、R5、R6、三極管D3～D6，雙色二極管CED1、LED構(gòu)成的典型推挽式放大電路，兩輸入端分別接單片機(jī)(U1)P3.4、P3.5口。
全文摘要
一種計(jì)算機(jī)用IC卡控制器,它由單片機(jī)最小單元,IC卡讀寫電路、單片機(jī)與PC機(jī)間通信接口,PC機(jī)監(jiān)測(cè)及控制電路、電源電路及狀態(tài)指示電路構(gòu)成?？刂破骺蓪?shí)現(xiàn)人工難以達(dá)到的功能,如:用戶在任何時(shí)候均可持卡上機(jī),且不用專人管理,機(jī)房卡上資金用盡后,再次插入正確IC卡,可繼續(xù)先前工作,其間數(shù)據(jù)不丟失等,而且結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單合理、成本低,廣泛適用于學(xué)校,機(jī)關(guān)等各類家用、商用PC機(jī),網(wǎng)絡(luò)工作站的控制及無(wú)人管理機(jī)房。
文檔編號(hào)G06K19/07GK1233029SQ99113649
公開日1999年10月27日 申請(qǐng)日期1999年4月19日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月19日
發(fā)明者劉曉露, 廖洪浪, 周云輝 申請(qǐng)人:上海申華科環(huán)計(jì)算機(jī)技術(shù)有限公司