专利名称：计算机用ic卡控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种计算机硬件，尤其涉及一种计算机用IC控制器。
目前国内对计算机机房的管理还是停留在人工管理上。例如在学校，学生购买机时票时，并将票交给机房老师，老师安排好机号、时间等，时间到，则催促学生下机。这样，存在以下缺点，学生上机手续烦琐、增加了老师的工作量，购买机时票的零散资金不便管理。总之，人工管理存在着管理复杂，工作量大等缺陷。
本实用新型的目的在于将IC卡运用于学校机房等场所，以减少学生上机手续，减少教职工管理的工作量，为此，开发一种计算机用的IC卡控制器。
本实用新型由单片机最小单元、IC卡读写电路、单片机与PC机间通信接口、PC机监测及控制电路及电源等部分构成。单片机最小单元包括CPU、振荡电路和复位电路，由CPU执行内部EPROM程序并对外部I/O口进行控制，当单元上电时，复位电路输出一高电平给单片机RESET脚，迫使单片机复位。IC卡读写电路包括IC卡供电电路及IC卡读写接口构成。单片机最小单元中的CPU执行内部EPROM程序对外部I/O口进行控制；其读写部分直接用单片机I/O口经电阻限流连接IC卡引脚进行读写。单片机与PC机间通信接口的作用是实现单片机串口与PC机间的通信，PC机监测和控制电路感受PC机工作状态，控制PC机的休眠与唤醒状态。
本实用新型为简化电路，单片机与PC机间通信接口采用RS232接口，且采用一电平转换电路将单片机上的TTL信号转变为RS232标准信号。
本实用新型为便于用户操作，还设有状态指示电路，设有一双色指示灯指示IC卡工作及资金状态。
本实用新型具有以下功能及特点，这些均是人工管理难以实现的。
1.用户可以在任何允许的时候持卡上机，不用专人管理机房。当卡上资金不足时一次性向管理部门交纳，由相关部门资金写入卡中；2.插入正确的IC卡后允许用户使用计算机，此时控制器按时扣除卡上资金余额，资金用尽后控制器制PC机进入休眠状态，直到插入正确的IC卡，用户可继续先前之工作，其间数据不丢失；
3.持卡人如需暂停工作，只需抽去IC卡，此时PC机休眠，电源开关、复位键、键盘、鼠标等均失效，保护用户数据不被改动；4.通过硬件电路与PC机主板相连，用户不可能绕过控制器使用计算机5.采用SEMEN4442加密IC卡，可反复擦写100000次上以上，发行者可定义自己的密码，保证IC卡不被他人复制，保证计算机不被他人盗用；6.控制器及卡成较低，适用于学校、机关等各类家用、商用PC、网络工作站的控制及无人管理机房。
附图
为本实用新型电路原理图；以下结合实施例对照附图对本实用新型进行详细说明。
本实施例由单片机最小单元1，IC卡读写电路2，单片机与PC机间通讯接口3，PC机监测和控制电路4，电源电路5及状态指示电路6构成。单片机最小单元1由CPUU1(89C2051)、振荡电路和复位电路三部分构成，由CPU执行内部EPROM程序并对外部I/O口进行控制。振荡电路由电容C1、C2、晶体振荡OSC构成，电容C1、C2一端分别接至CPU(80C2051)OSC1、OSC2端，另一端均接地，晶体振荡器OSC跨接于CPUOSC1、OSC2端脚间，因OSC1、OSC2内部为一反相器的输入、输出端，故构成一自激振荡器产生振荡，其振荡频率由晶体振荡器OSC决定。复位电路由电阻R2和电容E2相连组成，中点接单片机RESET脚，电阻R2一端接地，电容E2一端接Vcc，当系统上电时因电容器上的电压不能突变，其中点将产生短暂高电平，迫使单片机复位。IC卡读写电路2由IC卡供电电路与IC卡读写接口构成，供电电路由3个非门U5D、U5E、U5F构成，单片机的P1.5口通过其中一个非门U5F接至另2个并联的非门U5D、U5F输入端，将此两个非门的输出端作为IC卡供电电源CRAD_VCC，如果要IC卡上电的话，只需使单片机P1.5口为高电平即可。IC卡读写接口由单片机I/O口经电阻200限流后连接至IC卡引脚构成，并在IC读写头上设有感知卡插入的开关U6，其一端接地，另一种接非门U5A输入端，非门U5A输出端接单片机I/O口P3.2，这样一旦有卡插入，在单片机P3.2引脚上即能感知到一高电平到低电平的跳变，根据这一信号进行对卡的操作。单片机与PC机通信接口采用了RS232接口，故设有一电平转换电路U3(MAX232)将单片机串口上的TTL信号转变为RS232标准信号，以实现单片机串口和PCRS232口间的通信。单片机内部串口的引脚P3.1、P3.2分别接至电平转换电路U3的输入端R1OUT和TIN，经其内部转换后转变为RS232信号输出。PC机监测和控制电路由电阻R4、R7～R9，电容C4，耦合电容E6，二极管D、三极管D2、非门U5B、U5C及开关J2～J8构成，当单片机模拟地线CTL使其为地线时，计算机的Power和Reset开关因一端为地，故可起到电源开关和复位的作用，当使其悬空时，计算机Power和Reset开关因一端为空，故不能起到电源开关和复位的作用，即开关失效。这样，当单片机感知到不正确的IC卡或没有插IC卡时，就能够通过对CTL引脚控制来禁止或允许计算机开关。电阻R7与耦合电容并联，一端接地，另一端接非门U5B输出端，非门U5B输入端接单片机P1.7口，使非门的输出端在上电瞬间处于低电平，在没电时处于低电平，从而使计算机的Power和Reset开关一端为地，能够起到电源开关复位作用。电阻R8与J8构成一跳线输入，J8一端接地，另一端接Vcc，当跳线放在1-2时，P1.6上就能够知到低电平，则可利用该跳线决定程序的转向。计算机处休眠状态时，其ACPI、CED引脚产生一方波，将信号经电阻R9，三极管D2放大后接至单片机P3.7引脚，程序可根据P3.7引脚有无信号判断计算机是否进入休眠状态，从而程序上进行走向判断。电源电路5由稳压集成电路U4(LM78L05)，滤波电容E1、E5、C3、C5、C7并联一端接地，另一端接U4输出端脚3。稳压集成电路U4作为最大(150MA)电流输出的线性稳压，一方面对可IC卡读写器内部电路起限制电流作用，另一方面使得即使读写电路内部电路出故障也不致影响整个机器工作。状态指示电路5由电阻R1、R5、R6三极管D3～D6，双色二极管LED1、LED构成的典型推挽式放大电路构成，两输入端分别接P3.4、P3.5口。当P3.4或P3.5上施加低电平将使红灯或绿灯亮，如果同时在两端施加低电平，将造光二极管发出橙色光，用以指示没有插卡，卡不正确，卡上已无资金，正常工作，正在读或写卡等状态。
权利要求1.一种计算机用IC卡控制器，其特征在于由单片机最小单元(1)、IC卡读写电路(2)、单片机与PC机间通信接口(3)、PC机监测及控制电路(4)、电源电路(5)构成；单片机最小单元(1)包括CPU(U1)，振荡电路和复位电路；IC读写电路(2)由IC卡供电电路及IC卡读写接口构成；单片机最小单元的CPU执行内部EPRPOM程序对外部I/O口进行控制，其读写部分直接用单片机I/O口经电阻限流后接至IC卡引脚进行读写，单片机与PC机间通信接口(3)完成单片机串口与PC机间的通信。
2.根据权利要求1所述的一种计算机应用IC卡控制器，其特征在于设有状态指示电路，由双色指示灯指示IC卡工作状态。
3.根据权利要求1或2所述的一种计算机用IC卡控制器，其特征在于单片机与PC机间通信接口(3)采用RS232接口，并设有一电平转换电路将单片机上的TTL信号转变为RS232标准信号。
4.根据权利要求2所述的一种计算机用IC卡控制器，其特征在于状态指示电路为一由电阻R1、R5、R6、三极管D3～D6，双色二极管CED1、LED构成的典型推挽式放大电路，两输入端分别接单片机(U1)P3.4、P3.5口。
专利摘要一种计算机用IC卡控制器,它由单片机最小单元,IC卡读写电路、单片机与PC机间通信接口,PC机监测及控制电路、电源电路及状态指示电路构成。控制器可实现人工难以达到的功能,如:用户在任何时候均可持卡上机,且不用专人管理,机房卡上资金用尽后,再次插入正确IC卡,可继续先前工作,其间数据不丢失等,而且结构设计简单合理、成本低,广泛适用于学校,机关等各类家用,商用PC机,网络工作站的控制及无人管理机房。
文档编号G06K19/07GK2369295SQ9922635
公开日2000年3月15日 申请日期1999年4月19日 优先权日1999年4月19日
发明者刘晓露, 廖洪浪, 周云辉 申请人:上海申华科环计算机技术有限公司