专利名称：预付费智能电能表ic卡卡口综合保护电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及预付费智能电能表领域，尤其是一种预付费智能电能表IC卡卡口综合保护电路。
背景技术：
随着IC卡技术的不断发展，应用日益广泛，在众多的IC卡中，接触型IC卡由于其售价低、保密性好、读写器价格低廉和易于嵌入最终产品的特点而得到广泛的应用，例如预付费智能电能表、预付费燃气表、预付费水表、预付费热能表等。此类应用的共同特点是利用IC卡作为专用货币或直接货币的交互传递载体，对应的表计则控制相应的消费。现有的预付费智能电能表的接触型IC卡卡口线，主要由电源线、信号线、时钟线、 复位线等几类组成，在实际产品设计中，电源线一般直接引至产品电源、时钟线接至公共时钟源或接至单片机、信号线与复位线一般直接接至单片机或接口芯片，由于需要插入IC 卡，以上引线均接往IC卡卡座，造成接触型IC卡卡口是开放的接口，不良份子可通过IC卡卡座对其进行攻击。目前对IC卡卡口的攻击方法有如下几种1.短路攻击，即使用短路金属片插入卡口 ；2.高压静电攻击，例如使用煤气点火器；3.高压直流或高压交流攻击，即使用交流220V或高压直流加入IC卡卡座。如不对以上攻击方法采取防护措施，都将会使表计内单片机、电路和电源损坏或死机从而失去对消费对象的控制。
实用新型内容针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种预付费智能电能表 IC卡卡口综合保护电路，有效的保护IC卡卡口避免受到短路、静电和高压的干扰，从而确保IC卡卡口可靠稳定。为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是一种预付费智能电能表IC卡卡口综合保护电路，与外围单片机Ul和IC卡卡座U2相连，所述保护电路包括防短路模块、防静电模块和防高压模块，所述防短路模块两端分别连接有单片机Ul和IC卡卡座U2，所述防高压模块两端分别连接有单片机Ul和IC卡卡座U2，且所述防短路模块与所述防高压模块之间连接有四个限流电阻KR2-KR5，所述防静电模块一端接电源VDD，另一端接电源地GND。在上述技术方案的基础上，所述防短路模块包括上拉电阻KRl和热敏电阻KRT1， 所述上拉电阻KRl —端连接单片机U1，另一端连接电源VDD，所述热敏电阻KRTl —端连接 IC卡卡座U2，另一端连接电源VDD。在上述技术方案的基础上，所述热敏电阻KRTl与所述IC卡卡座U2之间还连接有一个电容KC1，电容KCl接地。在上述技术方案的基础上，所述防静电模块包括瞬变二极管KD1，所述瞬变二极管
3KDl 一端接电源VDD，另一端接地。在上述技术方案的基础上，所述防高压模块包括四个热敏电阻KRT2-KRT5和四个稳压二极管KD2-KD5，每一所述热敏电阻一端与每一所述热敏电阻相连，另一端与所述IC 卡卡座U2相连，每一所述稳压二极管一端连接在相连的热敏电阻和限流电阻之间，另一端与电源地GND相连。本实用新型的有益效果在于1.电源VDD通过热敏电阻KRTl与IC卡卡口的电源脚CardVCC相连，当插入与IC 卡外型差不多的金属片时，热敏电阻KRTl发热导致阻值增大，从而控制电路电流达到防短路效果。2.当IC卡卡座U2受到高压静电攻击时，瞬变二极管KDl在短时间内导通短路，控制住电路电压，从而达到防静电效果。3.当在IC卡卡座U2任意二引脚上加上高压直流或交流电流时，稳压二极管之间相互导通，电流经稳压二极管和热敏电阻形成回路，从而引起较大电流流过热敏电阻，使热敏电阻发热，电阻值迅速变大，回路电流很快减少到较小值，使高电压均加在热敏电阻上， 从而达到防高压效果。
图1为本实用新型预付费智能电能表IC卡卡口综合保护电路的连接框图；图2为本实用新型预付费智能电能表IC卡卡口综合保护电路的电路连接图。附图标记热敏电阻-(KRTl、KRT2、KRT3、KRT4、KRI^)，限流电阻-(KR2、KR3、KR4、 KR5)，稳压二极管_(KD2、KD3、KD4、KD5)，瞬变二极管-KD1，上拉电阻-KRl，电容-KCl，单片机-Ul，IC卡卡座-U2。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细说明。如图1所示，本实用新型的一种预付费智能电能表IC卡卡口综合保护电路，与外围单片机Ul和IC卡卡座U2相连，所述保护电路包括防短路模块、防静电模块和防高压模块，防短路模块两端分别连接有单片机Ul和IC卡卡座U2，所述防高压模块两端分别连接有单片机Ul和IC卡卡座U2，且所述防短路模块与所述防高压模块之间连接有四个限流电阻 KR2-KR5，所述防静电模块一端接电源VDD，另一端接电源地GND。如图2所示，所述单片机Ul包括双向数据线(ICIO)、卡片插入检测线(ICKEY)、 时钟线(MCULCK)和复位线(ICRST)。防高压模块包括四个稳压二极管KD2-KD5和四个热敏电阻KRT2-KRT5，所述双向数据线ICIO通过限流电阻KR2和热敏电阻KRT2与IC卡卡座 U2相连，限流电阻KR2与热敏电阻KRT2之间连接稳压二极管KD2 —端，稳压二极管KD2的另一端与电源地GND相连。所述卡片插入检测线(ICKEY)依次通过限流电阻KR3、热敏电阻KRT3与IC卡卡座U2相连，限流电阻KR3与热敏电阻KRT3之间连接稳压二极管KD3的一端，稳压二极管KD3的另一端与电源地GND相连。所述时钟线(MCULCK)依次通过限流电阻KR4、热敏电阻KRT4与IC卡卡座U2相连，限流电阻KR4与热敏电阻KRT4之间连接稳压二极管KD4的一端，稳压二极管KD4的另一端与电源地GND相连。所述复位线(ICRST)依次通过限流电阻KR5、热敏电阻KRT5与IC卡卡座U2相连，限流电阻KR5与热敏电阻KRT5 之间连接稳压二极管KD5的一端，稳压二极管KD5的另一端与电源地GND相连。[0027]所述防短路模块包括热敏电阻KRTl和上拉电阻KRl，上拉电阻KRl —端连接双向数据线(ICIO)，另一端连接电源VDD，所述热敏电阻KRTl —端连接IC卡卡座U2的电源脚 CardVCC,另一端连接电源VDD。热敏电阻KRTl与IC卡卡座U2的电源脚CardVCC之间还连接有一个主要起稳压作用的电容KCl，电容KCl接地。所述防静电模块包括瞬变二极管KD1，瞬变二极管KDl的一端连接电源VDD，另一端连接电源地GND。本实用新型的实施方式如下所述热敏电阻优选为300-500欧的电阻，所述稳压二极管KD2——KD5优选为5. 6V 的稳压二极管。正常工作时，热敏电阻KRT1-KRT5的电阻对信号传输和电源供电无影响，由于工作电压一般在5V以内，稳压二极管KD2-KD5和瞬变二极管KDl不工作，不影响信号传输。当在IC卡卡座插入与IC卡外型差不多的金属片时，IC卡卡座上所有触点全部短路，此时较大电流通过热敏电阻KRT1，使其发热，进而阻值变大，控制电路中最大电流不大于 20mA。所述瞬变二极管KDl优选为P6KE6. 8CA瞬变二极管，在正常工作时瞬变二极管KDl 不导通，当IC卡卡座受到高压静电攻击(超过6.8V)时，瞬变二极管KDl在很短时间内导通短路，将电路电压控制在5V左右，从而防止高压静电攻击进入表计内部损坏电路。当在卡座U2任意二引脚上加上高压直流电流或者高压交流电流时，稳压二极管 KD2-KD5之间相互导通，使引脚电压稳定在5. 6V，电流经过稳压二极管KD2-KD5和热敏电阻 KRT2-KRT5进而形成回路，从而引起较大电流流过热敏电阻KRT2-KRT5，使其发热，电阻值迅速变大(可达数百K欧)，回路电流很快减少到较小值(毫安级)，使高电压均加在热敏电阻上，从而保证送到表计内部电路的信号不超过5. 6V，有效地保护表计。本实用新型不仅局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本实用新型相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。
权利要求1.一种预付费智能电能表IC卡卡口综合保护电路，与外围单片机Ul和IC卡卡座U2 相连，所述保护电路包括防短路模块、防静电模块和防高压模块，其特征在于所述防短路模块两端分别连接有单片机Ul和IC卡卡座U2，所述防高压模块两端分别连接有单片机Ul 和IC卡卡座U2，且所述防短路模块与所述防高压模块之间连接有四个限流电阻KR2-KR5， 所述防静电模块一端接电源VDD，另一端接电源地GND。
2.如权利要求1所述的预付费智能电能表IC卡卡口综合保护电路，其特征在于所述防短路模块包括上拉电阻KRl和热敏电阻KRTl，所述上拉电阻KRl —端连接单片机Ul，另一端连接电源VDD，所述热敏电阻KRTl —端连接IC卡卡座U2，另一端连接电源VDD。
3.如权利要求2所述的防短路模块，其特征在于所述热敏电阻KRTl与所述IC卡卡座U2之间还连接有一个电容KCl，电容KCl接地。
4.如权利要求1所述的预付费智能电能表IC卡卡口综合保护电路，其特征在于所述防静电模块包括瞬变二极管KD1，所述瞬变二极管KDl —端接电源VDD，另一端接电源地 GND。
5.如权利要求1所述的预付费智能电能表IC卡卡口综合保护电路，其特征在于所述防高压模块包括四个热敏电阻KRT2-KRT5和四个稳压二极管KD2-KD5，每一所述热敏电阻一端与每一所述热敏电阻相连，另一端与所述IC卡卡座U2相连，每一所述稳压二极管一端连接在相连的热敏电阻和限流电阻之间，另一端与电源地GND相连。
专利摘要本实用新型是一种预付费智能电能表IC卡卡口综合保护电路，与外围单片机U1和IC卡卡座U2相连，保护电路包括防短路模块、防静电模块和防高压模块，防短路模块两端分别连接有单片机U1和IC卡卡座U2，防高压模块两端分别连接有单片机U1和IC卡卡座U2，且所述防短路模块与所述防高压模块之间连接有四个限流电阻KR2-KR5，防静电模块一端接电源VDD，另一端接电源地GND。所述保护电路有效的保护IC卡卡口避免受到短路、静电和高压的干扰，从而确保IC卡卡口可靠稳定。
文档编号H02H9/02GK202103415SQ20112001897
公开日2012年1月4日 申请日期2011年1月21日 优先权日2011年1月21日
发明者刘金刚, 卢理达, 徐健, 李良红 申请人:武汉阿迪克电子有限公司