专利名称：用于键盘接口及串行通讯接口的ic卡读写机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数字数据处理装置，具体是指一种可用于PC机的键盘接口及串行通讯接口的IC卡读写机。
现有的IC卡读写机存在着下述几个方面的缺陷和不足①通讯界面(端口)单一，普遍采用PC机的通讯接口，而不能单独与PC机的键盘接口相连，这就限制了IC卡读写机的使用范围，跟不上PC机的发展趋势。②现有IC卡读写机一般由几个集成电路芯片组成，才能完成整个IC卡读写工作，故其结构复杂，体积较大，成本较高，且易产生故障。目前市场上的IC卡读写机均至少需要两组芯片，其主要原因是在IC卡端需要类比的电压隔离，以防止恶意使用者以铁片等插入读写机而造成电源短路；另外，IC卡的时钟信号与ISO-7816-3国际标准的重置(RESET)的时序要求，使得外国及本地厂商均得使用两组以上的芯片，导致成本增加。③电源供应复杂繁琐，需外接电源供电，易造成电磁干扰。④可读写的IC卡的范围较小，一般来说，能读Memory卡的读写机不能读写CPU卡，而能读写CPU卡的读写机则很难读写Memory卡，其应用受到限制。
有鉴于此，本实用新型的目的，乃是提供一种既能同时连接PC机的键盘接口和串行通讯接口进行工作、又能单独连接PC机的键盘接口进行工作的IC卡读写机，同时使得其结构较为简单而体积较小，并且无需专门的外接电源，还可做到既读写Momory卡又读写CPU卡。
参见
图1本实用新型电原理方框图，本实用新型的技术解决方案如下。其电路由单片计算机电路1、通讯接口电路2、IC卡卡座电路3、短路保护及LED显示电路4及电源滤波电路5连接组成；单片计算机电路1的接口分别与通讯接口电路2、IC卡卡座电路3和短路保护及LED显示电路4的接口相连，电源滤波电路5对由外接PC机键盘口引出的5V电压进行滤波后，为整机其它电路提供稳定的工作电源；并且通讯接口电路2包括有可分别与上层计算机PC的串行通讯接口和键盘接口以及外接键盘相连接的插接件，IC卡卡座电路3包括有由认证单位长期插入认证IC卡的认证卡卡座和由客户临时插入客户IC卡的客户卡卡座。
具有上述电路结构的本实用新型在具体使用时，将本实用新型的通讯接口电路2中的串行通讯接口接插件和键盘接口接插件分别与用户上层计算机PC6的串行通讯接口和PS/2键盘接口相插接，将通讯接口电路2中的外接键盘插件与外接键盘7相插接，同时还在IC卡卡座电路3的认证卡卡座中长期插入认证单位的认证IC卡。
这样，当有客户从客户卡卡座中插入客户IC卡时，由于单片计算机电路1已通过通讯接口电路2与用户上层计算机PC6相联，从而可以控制IC卡卡座电路3对IC卡进行读写操作。而当用户上层计算机PC6的串行通讯接口被其它设备如MODEM等占用时，用户可单独采用本实用新型的通讯接口电路2的键盘接口接插件与上层计算机PC6的PS/2键盘接口相插接，而将串行通讯接口接插件闲置不用，此时外接键盘接插件仍然与外接键盘7相插接。这样，通过利用上层计算机PC6上的PS/2键盘接口中未使用到的NC1、NC2作为与PC机通讯的TXD、RXD信号线，仍然可以达到读写IC卡和与上层计算机PC6通讯的目的。
考虑到本实用新型读写机工作环境的要求，防止使用者恶意破坏将铁片等插入读写机中造成短路，所以还另加入短路保护及LED显示电路4，以保护读写机正常工作，同时还指示其工作状态。电源滤波电路5主要是对由用户上层计算机PC6的PS/2键盘口引出的5V电压进行滤波，以为整机提供稳定的工作电源。
本实用新型具有如下优点①一台读写机既可同时连接用户上层计算机PC的PS/2键盘接口和RS232串行通讯接口工作，又可单独连接上层计算机PC的PS/2键盘接口工作，这就扩大了IC卡读写机的应用范围，可广泛地运用在电子商务环境身份认证、机密电子档案加密保全及各种网络登录系统，实用性强。②电路结构简单，采用的集成电路芯片少，体积小，重量轻，成本较低；尤其是采用了短路保护电路，有效地防止了使用者的恶意破坏，因此故障率低。③可直接利用市场所售的一般低价的标准PC(电脑)键盘输入，不必另外在读写机内设计键盘及驱动电路，而且直接利用PC机的5V电源，不必另设专门的外加电源，不必担心产生电磁干扰。④在机内软件的支持下，可应用在PCWindows操作系统的环境，符合PC/SC规格，并支持符合ISO-7816-3国际标准的智能卡通讯协议，做到既可读写Memory卡，又可读写CPU卡。
以下结合附图和实施例对本实用新型加以进一步说明。
图1为本实用新型电原理方框图；图2为图1方框图的一种具体电路的原理图。
参见图1与图2。本实用新型的单片计算机电路1由单片计算机U1、晶体振荡器X1、二极管D2、电阻R1及电容C1至C3连接组成，通讯接口电路2由串行通讯接口电路芯片U2、电容C9至C12、串行通讯接口接插件JP6、键盘接口接插件JP2、外接键盘接插件JP1及功能转换跳线开关JP3连接组成，IC卡卡座电路3由认证卡卡座JP4、客户卡卡座JP5、电阻R2及电容C4连接组成，短路保护及LED显示电路4由三极管Q1、LED管D1、电阻R3至R5及电容C13与C14连接组成，电源滤波电路5由电容C5至C8连接组成。其中单片计算机U1采用8051，串行通讯接口电路芯片U2采用SP232ACT。
图1中各电路的连接关系在图2实施例中是通过下述连接来实现的。单片计算机电路1与通讯接口电路2的连接，是通过U1第11脚与U2第12脚及JP6第8脚相连，用于输入数据连接；通过U1第13脚与U2第11脚及JP6第9脚相连，用于输出数据连接；通过U1第14脚与JP1第6脚相连，用于输出端时钟脉冲；通过U1第15脚与JP2第5脚及JP3第2脚相连，用于输入端口时钟脉冲；通过U1第16脚与JP1第2脚相连，用于输出端口的数据信号接收与发送；通过U1第17脚与JP2第1脚相连，用于输入端口数据信号接收与发送；通过U1第19脚与U2第10脚及JP6第4脚相连，用于控制芯片读数据控制。单片计算机电路2与IC卡卡座电路3的连接，是通过U1第2脚与JP4及JP5第3脚相连，以输送符合ISO7816IC卡标准的时钟信号；通过U1第3脚与JP4及JP5第2脚相连，以输送符合ISO7816IC卡标准的复位信号；通过U1第4脚与JP5第4脚相连，以输送符合ISO7816IC卡标准的复位信号；通过U1第5脚与JP5第8脚相连，以输送符合ISO7816IC卡标准的复位信号；通过U1第6脚与JP4第1脚、第5脚及JP5第1脚、第6脚相连，以传送短路保护信号；通过U1第7脚与JP4第6脚及JP5第7脚相连；通过U1第19脚与JP5第9脚相连，用于控制芯片读数据控制。单片计算机电路1与短路保护及LED显示电路4的连接，是通过U1第8脚与R5的一端相连，用于控制保护电路的三极管Q1；通过U1第31脚与R3的一端相连，用于电源指示；通过U1第6脚与R4、C13、C14的共连端相接，用以输送短路保护信号。电源滤波电路5与其它电路的连接，是通过JP2第4脚和第3脚分别取得VCC和接地线，并经C5～C8进行电源滤波后，将电源的VCC与单片计算机电路1的U1第35脚和第44脚及C3的一端相连，将电源接地线与单片计算机电路1的U1第22脚、C1和C2的共连端及R1和D2的共连端相接，将VCC与通讯接口电路2的C11一端及JP1第3脚相连，将接地线与通讯接口电路2的U2第15脚、C12一端及JP6第5脚相连；将VCC与IC卡卡座电路3的R2一端相连，将接地线与IC卡卡座电路3的JP4第4脚、JP5第5脚和第10脚及C4一端相连；将VCC与短路保护及LED显示电路4的Q1发射极和D1正极的共连端相接，将接地线与短路保护及LED显示电路4的C13和C14的共连端相接。
图2中的本实用新型在具体使用时，一般是将串行通讯接口接插件JP6和键盘接口接插件JP2分别与用户上层计算机PC的RS232串行通讯接口和PS/2键盘接口相插接，将外接键盘插接件JP1与外接键盘相插接，将功能转换跳线开关JP3的第1、2脚相短接，同时还在认证卡卡座JP4中长期插入认证单位的认证IC卡。这样，当有客户从客户卡卡座JP5中插入客户IC卡时，由于单片机U1已通过接口电路芯片U2与用户上层计算机PC相联，从而可以对客户的IC卡进行读写操作。而当用户上层计算机PC的串行通讯接口被其它设备如MODEM等占用时，用户可单独采用JP2与上层计算机PC的PS/2键盘接口相插接，而将JP6闲置一旁不用，此时JP1仍然与外接键盘相插接，但应将JP3的各脚悬空。这样，通过利用计算机PC上的PS/2键盘接口中未使用到的NC1、NC2作为与PC机通讯的TXD、RXD信号线，仍然可以达到读写客户IC卡和与上层计算机PC通讯的目的。
当有人恶意从JP5插入铁片等时，会使JP5造成脚间短路，使三极管Q1由饱和状态转为截止状态，Q1集电极会使U1第6脚输出一个电压检测信号，保护单片机U1正常工作而不遭损坏。D1用于插卡显示，当JP5中未插IC卡时，D1闪烁；而当JP5中插入IC卡时，则D1发光。
权利要求1.一种用于键盘接口及串行通讯接口的IC卡读写机，其特征在于，它由单片计算机电路(1)、通讯接口电路(2)、IC卡卡座电路(3)、短路保护及LED显示电路(4)及电源滤波电路(5)连接组成；单片计算机电路(1)的接口分别与通讯接口电路(2)、IC卡卡座电路(3)和短路保护及LED显示电路(4)的接口相连，电源滤波电路(5)对由外接PC机键盘口引出的5V电压进行滤波后，为整机其它电路提供稳定的工作电源；并且通讯接口电路(2)包括有可分别与上层计算机PC的串行通讯接口和键盘接口以及外接键盘相连接的插接件，IC卡卡座电路(3)包括有由认证单位长期插入认证IC卡的认证卡卡座和由客户临时插入客户IC卡的客户卡卡座。
2.根据权利要求1所述的用于键盘接口及串行通讯接口的IC卡读写机，其特征在于；A)单片计算机电路(1)由单片计算机U1、晶体振荡器X1、二极管D2、电阻R1及电容C1至C3连接组成，通讯接口电路(2)由串行通讯接口电路芯片U2、电容C9至C12、串行通讯接口接插件JP6、键盘接口接插件JP2、外接键盘接插件JP1及功能转换跳线开关JP3连接组成，IC卡卡座电路(3)由认证卡卡座JP4、客户卡卡座JP5、电阻R2及电容C4连接组成，短路保护及LED显示电路(4)由三极管Q1、LED管D1、电阻R3至R5及电容C13与C14连接组成，电源滤波电路(5)由电容C5至C8连接组成；B)单片计算机电路(1)与通讯接口电路(2)的连接，是通过U1第11脚与U2第12脚及JP6第8脚相连，通过U1第13脚与U2第11脚及JP6第9脚相连，通过U1第14脚与JP1第6脚相连，通过U1第15脚与JP2第5脚及JP3第2脚相连，通过U1第16脚与JP1第2脚相连，通过U1第17脚与JP2第1脚相连，通过U1第19脚与U2第10脚及JP6第4脚相连；单片计算机电路(2)与IC卡卡座电路(3)的连接，是通过U1第2脚与JP4及JP5第3脚相连，通过U1第3脚与JP4及JP5第2脚相连，通过U1第4脚与JP5第4脚相连，通过U1第5脚与JP5第8脚相连，通过U1第6脚与JP4第1脚、第5脚及JP5第1脚、第6脚相连，通过U1第7脚与JP4第6脚及JP5第7脚相连，通过U1第19脚与JP5第9脚相连；单片计算机电路(1)与短路保护及LED显示电路(4)的连接，是通过U1第8脚与R5的一端相连，通过U1第31脚与R3的一端相连，通过U1第6脚与R4、C13、C14的共连端相接；C)电源滤波电路(5)与其它电路的连接，是通过JP2第4脚和第3脚分别取得VCC和接地线，并经C5～C8进行电源滤波后，将电源的VCC与单片计算机电路(1)的U1第35脚和第44脚及C3的一端相连，将电源接地线与单片计算机电路(1)的U1第22脚、C1和C2的共连端及R1和D2的共连端相接，将VCC与通讯接口电路(2)的C11一端及JP1第3脚相连，将接地线与通讯接口电路(2)的U2第15脚、C12一端及JP6第5脚相连；将VCC与IC卡卡座电路(3)的R2一端相连，将接地线与IC卡卡座电路(3)的JP4第4脚、JP5第5脚和第10脚及C4一端相连；将VCC与短路保护及LED显示电路(4)的Q1发射极和D1正极的共连端相接，将接地线与短路保护及LED显示电路(4)的C13和C14的共连端相接。
专利摘要用于键盘接口及串行通讯接口的IC卡读写机,由单片计算机电路1、通讯接口电路2、IC卡卡座电路3、短路保护及LED显示电路4及电源滤波电路5组成。在读写IC卡时既可同时将其串行通讯接口接插件和键盘接口接插件与上层计算机PC的串行通讯接口和键盘接口相接,又可单独将键盘接口接插件与上层计算机的键盘接口相接,因而扩大了其使用范围。其结构简单体积小,无需外接专用电源,既可读写Memory卡,又可读写CPU卡。
文档编号G06F3/00GK2480913SQ01235209
公开日2002年3月6日 申请日期2001年5月31日 优先权日2001年5月31日
发明者潘永钦 申请人:晶卡科技开发(湖南)有限公司