专利名称：交警专用联机式智能卡读写器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数字数据处理装置，具体是指一种特别适于交通管理部门交警专用的联机式智能卡读写器。
随着全球经济一体化时代的到来，信息技术的日新月异正有力地推动智能卡(即IC卡)的应用向更高级的方向发展。与传统的数据传输设备相比，智能卡具有更高的安全性，更为方便，并可带来更大的经济效益，因此智能卡已作为金融支付、应用系统、网络工程等等一些功能设备。作为信息处理量较大的交通管理部门，现在正逐步推行使用一种称作牡丹交管卡(包括牡丹警员卡和牡丹驾驶员卡)的智能卡，但目前在交警工作的机关场所内，还没有与牡丹交管卡相配套使用的智能卡读写机具，因此大量的在机关场所室内进行的数字数据处理工作，比如驾驶员车辆的年审登记及查询、驾驶员违规违章和处罚情况的登记及查询、驾驶员个人简况的登录及查询、警员个人履历简况和奖惩情况的登录及查询等等，都还是通过繁琐的人工登记造册和查阅登记册来进行，以致工作效率非常低下，不适应信息时代的要求。
有鉴于此，本实用新型的目的，乃是提供一种特别适于交警在机关场所内与上层计算层联机使用的能存贮和读取各种交通管理信息并大大提高管理工作效率的联机式智能卡读写器。
参见
图1本实用新型电原理方框图，本实用新型的解决方案如下。其电路部分由单片计算机1、锁存及数据存贮电路(RAM)2、RS-232接口电路3、IC卡读写电路4、掉电保护控制电路5、带加密逻辑的专用防伪电路6、弹卡电路7、蜂鸣器电路8、硬件复位电路9、电源电路10连接组成，其中单片计算机1分别与锁存及数据存贮电路2、RS-232接口电路3、IC卡读写电路4、掉电保护控制电路5、带加密逻辑的专用防伪电路6、弹卡电路7、蜂鸣器电路8、硬件复位电路9的部分接口相接，锁存及数据存贮电路2的数据存贮电路与带加密逻辑的专用防伪电路6的接口相连，掉电保护控制电路5的接口与锁存及数据存贮电路2的数据存贮电路相接，RS-232接口电路3的接口与硬件复位电路9相连，电源电路10的电源输出端与整机其它电路的电源端相接以提供直流工作电源。
具有上述电路结构的本实用新型，由于其单片计算机1分别与前述电路2至9的部分接口相接，所以能够分别实现机器内部的数据交换，实现与机器外部上层计算机进行的数据交换，实现对IC卡的读写控制，在掉电状态下实现掉电保护控制，实现对带加密逻辑的专用防伪电路的控制，实现对弹卡电路弹卡的控制，实现对蜂鸣器电路发声的控制，以及在死机情况下实现机器硬件复位的控制；由于锁存及数据存贮电路2的数据存贮电路与带加密逻辑的专用防伪电路6的接口相连，所以能够实现与带加密逻辑的专用防伪电路6之间进行数据交换；由于掉电保护控制电路5的接口与锁存及数据存贮电路2的数据存贮电路相接，所以能够实现在掉电状态下对数据存贮电路的使能控制；由于RS-232接口电路3的接口与硬件复位电路9相连，所以能够在死机的情况下通过上层PC机控制机器硬件复位。本实用新型的主要工作原理如下①实现对IC卡的读写操作这是本实用新型最重要的处理功能。在正常情况下，单片计算机1对IC卡读写电路4部分始终处于一种查询状态，当机壳表面的IC卡插槽中有IC卡插入的时候，就会将该IC卡的检测开关顶起，单片计算机1检测到这种电平变化以后，就开始对该IC卡进行伪卡、坏卡、废卡、非系统卡的卡型判别，然后进行密码比较等一系列系统卡的认证、鉴别，只有交通管理系统合法的牡丹交管卡(包括牡丹警员卡、牡丹驾驶员卡)才能通过，其它卡型一律拒绝。如果该卡是合法的牡丹交管卡，单片计算机1就对牡丹交管卡进行读、写操作，能够适时地与牡丹交管卡交换数据。②串行异步通信的功能单片计算机1与上层交管计算机终端通过RS-232接口电路3的串行接口进行通信，将从牡丹交管卡中读取的数据上传给计算机终端，使计算机终端能够及时而准确地接受牡丹交管卡的相关信息，或者是单片计算机1通过RS-232串行接口接受计算机终端的命令，实现对牡丹交管卡的相应操作。
本实用新型具有如下优点和技术特点①制造成本不超过500元，就可以实现与PC机互连的IC卡读写的功能，能对符合ISO7816-3标准中所有存贮卡、逻辑加密卡、CPU卡进行读写操作，普通用户在经济上都能承受得起，适合于大众消费，是一种普及型产品；②能适时地对IC卡的插入状态进行查询，一旦有IC卡插入以后，就迅速地进行一系列卡的判别、认证、密码对比工作，经密码比较正确的，马上进行数据读写，方便而快捷，安全性高；③通过RS-232串行接口与上层交警计算机进行通信，一般计算机都有RS-232串行接口，连接简单而便捷，对上层计算机要求不高，另外由于单片计算机1与上层计算机的数据交换量不大，所以用RS-232串行接口就足够了，没有必要用其他复杂的通信方式；④使得交警在机关场所室内能快速方便地存贮和读取各种交通管理信息，从而大大提高了交通管理工作的效率。
以下结合附图和实施例对本实用新型加以进一步详细说明。
图1为本实用新型的电路方框原理图；图2为图1方框原理图的一种具体电路实施例。
参见图1与图2。单片计算机1由单片机U1、电容C8与C13及晶体振荡器X1连接组成；锁存及数据存贮电路2由地址锁存器U3、数据存贮器U2及开关SIP连接组成；RS-232接口电路3由串行接口集成块U5、串行口接头阳座U7与U8及电容C10至C12连接组成；IC卡读写电路4由IC卡读写座U4、与非门U9、三极管S1与S2、电阻R4与R7、排阻R11，电阻R10、晶体振荡器X2及电容C15与C16连接组成；掉电保护控制电路5由电压比较器U6、电池B1、电阻R5及二极管D3连接组成；带加密逻辑的防伪电路6由带加密逻辑的专用防伪集成块U10构成；弹卡电路7由三极管S4、二极管D4及电感L1连接组成；蜂鸣器电路8由三极管S5和蜂呜器FM连接组成；硬件复位电路9由三极管S3、二极管D1与D2、电阻R1与R2、电阻R8及电容C14连接组成；电源电路10由电源插座P、桥堆B、稳压集成块M1、发光二极管D5与D6、电阻R6与R15及电容C1至C7连接组成。
在图1技术解决方案中所述各电路之间的连接关系及电路工作原理，在图2实施例中是这样来具体实现的U3第3脚D0连U1的第39脚D0,U3第4脚D1连U1第38脚D1,U3第7脚D2连U1第37脚D2,U3第8脚D3连U1第36脚D3,U3第13脚D4连U1第35脚D4,U3第14脚D5连U1第34脚D5,U3第17脚D6连U1第33脚D6,U3第18脚D7连U1第32脚D7,U3用于将U1低8位地址锁存起来，从而通过它的低8位地址将低8位地址信号输出给U2；U3第2脚A0与U2第10脚A0相连，U3第5脚A1与U2第9脚A1相连，U3第6脚A2与U2第8脚A2相连，U3第9脚A3与U2第7脚A3相连，U3第12脚A4与U2第6脚A4相连，U3第15脚A5与U2第5脚A5相连，U3第16脚A6与U2第4脚A6相连，U3第19脚A7与U2第3脚A7相连，这一部分主要是将U1输出的低8位地址信号经过U3地址锁存以后给U2提供低8位地址；U1第39脚D0接U2第11脚D0作第1位数据线，U1第38脚D1接U2第12脚D1作第2位数据线，U1第37脚D2接U2第13脚D2作第3位数据线，U1第36脚D3接U2第15脚D3作第4位数据线，U1第35脚D4接U2第16脚D4作第5位数据线，U1第34脚D5接U2第17脚D5作第6位数据线，U1第33脚D6接U2第18脚D6作第7位数据线，U1第32脚D7接U2第19脚D7作第8位数据线，这样，U2的8位数据线就与U1的8位数据线连接起来了，可以直接进行数据交换；另外，U1第21脚P20接U2第25脚A8作第9位地址线，U1第22脚P21接U2第24脚A9作第10位地址线，U1第23脚P22接U2第21脚A10作第11位地址线，U1第24脚P23接U2第23脚A11作第12位地址线，U1第25脚P24接U2第2脚A12作第13位地址线，U1第26脚P25接U2第26脚A13作第14位地址线，U1第27脚P26接U2第1脚A14作第15位地址线，当U1欲对U2进行操作的时候，经过U3将低8位地址锁存，并通过对U2的高7位地址的控制，可以直接实现对U2的32K地址空间进行读写操作。
U1的第11脚TXD、第10脚RXD用作串行口输入、输出位，分别连接U5的第11脚T1IN、第12脚R1OUT，用于与外部联系的RS-232串行信号进行电平转换，RS-232串行接头U7和U8只是U5的数据传输中介。
U1的P1口的P1.0、P1.2、P1.3、P1.5以及/INT1这五个管脚分别连接U4的C7、C2、C6和C8、A1、C4管脚，U1的P1.4管脚连接R4的一端，其中P1.5用于检测A1、A2两管脚的通断状态，即用于检测U4中是否有IC卡插入，如果有IC卡插入，则该开关打开，P1.5脚为高电平，通过其它管脚对U4的状态进行控制，同时通过P1.0与U4进行数据交换；由U9、X2、R10、C15、C16组成时序控制电路，U9是一种TTL与非门集成电路，U1的两个管脚T1和P1.1分别连接U9的第5脚和第10脚，当U1需要对U4进行控制操作的时候，可以通过T1和P1.1两个管脚控制U9D第11脚CLK的脉冲输出，控制是否给U4提供操作时序，进而控制是否对U4的读写控制。
U1的第28脚P27与U6的第5脚A15相连，U1在掉电的状态下P27输出高电平，使得U6第5脚亦为高电平。
U1的第2脚P1.1、第8脚P1.7、第24脚A11、第25脚A12、第26脚A13、第27脚A14分别与U10的第17脚P1.1、第32脚P1.7、第28脚A11、第25脚A12、第1脚A13、第8脚A14相连，U1通过P1.1和P1.7以及四根地址线A11、A12、A13、A14可以控制U10的状态，使U10能提供带加密逻辑防伪的状态位和数据位。
U1第12脚/INT0与S4的基极相接，可以控制弹卡电路的弹卡，当系统对IC卡操作完毕，能自动将IC卡弹出，U1第14脚T0与S5的基极相接，U1通过对S5基极电平高低的控制可以使蜂鸣器FM发声，以进行上电声响提示以及错误警告提示。U1第9脚RESET连接D1负极与D2负极的公共端，当硬件复位电路9的RESET端出现高电平，即可控制单片机U1硬件复位。
U2的第23脚A11、第2脚A12、第26脚A13、第1脚A14分别与U10的第28脚A11、第25脚A12、第1脚A13、第8脚A14相连，U10通过A11～14脚向U2提供具有带加密逻辑防伪的状态位和数据位。U6的第6脚TO256与U2的第20脚CE相接，U6的第1脚VTO256与接在U2第28脚VCC上的开关SIP的一端相连，在掉电状态下，由于U6第5脚为高电平，所以U6第1、6脚分别控制U2第28、20脚的状态，控制片选信号，使U2不工作，达到掉电保护的作用。U5的第9脚TORST与接在S3基极上的R8的一端相连，当本实用新型由于出现意外情况而死机的时候，只要外部(一般是由上层计算机控制)通过U7和U8的第4脚DTR给U7、U8传送一个高电平，使U5第9脚TORST输出高电平，控制硬件复位电路的S3的基极，使D1与D2的公共连接端RESET出现高电平，亦即使得U1的第9脚RESET端出现高电平，从而控制本实用新型复位，这样，利用外部器件对本实用新型的操作控制，可以避免本实用新型出现死循环现象，由于本实用新型上层PC机可安装本实用新型的操作软件，所以可通过外联的上层PC机控制本实用新型复位。
前述图2实施例中的电源电路10的电路组成，是一种典型的整流和稳压电路，电源电路10从稳压集成块M1第3脚输出正电源VCC，从公共地端输出电源GND，以提供给本机其它电路作为直流工作电源。D5的负极与U1的第7脚P1.6相连。当本实用新型有直流电源供电的时候，发光二极管D6一直发光，用作上电指示。当本实用新型的U1对U4插入的IC卡进行操作的时候，通过控制U1的P1.6脚的电平状态控制D5是否发光，用作操作IC卡的指示。
在图2实施例中，U1采用AT89C52,U2采用62256,U3采用74HC373,U4采用通用型IC卡读写卡座SLOT AMP-IC,R11采用5K6×8,U5采用MAX232,U6采用MXD1210,U7和U8采用9针串行口接头阳座，U9采用74HC00,U10采用ENCRUPTY，蜂鸣器采用RING,B采用BRIDGE,M1采用MC7805T。以上产品均可市购。
权利要求1.一种交警专用联机式智能卡读写器，其特征在于，电路部分由单片计算机(1)、锁存及数据存贮电路(2)、RS-232接口电路(3)、IC卡读写电路(4)、掉电保护控制电路(5)、带加密逻辑的专用防伪电路(6)、弹卡电路(7)、蜂鸣器电路(8)、硬件复位电路(9)、电源电路(10)连接组成，其中单片计算机(1)分别与锁存及数据存贮电路(2)、RS-232接口电路(3)、IC卡读写电路(4)、掉电保护控制电路(5)、带加密逻辑的专用防伪电路(6)、弹卡电路(7)、蜂鸣器电路(8)、硬件复位电路(9)的部分接口相接，锁存及数据存贮电路(2)的数据存贮电路与带加密逻辑的专用防伪电路(6)的接口相连，掉电保护控制电路(5)的接口与锁存及数据存贮电路(2)的数据存贮电路相接，RS-232接口电路(3)的接口与硬件复位电路(9)相连，电源电路(10)的电源输出端与整机其它电路的电源端相接以提供直流工作电源。
2.根据权利要求1所述的交警专用联机式智能卡读写器，其特征在于(A)单片计算机(1)由单片机U1、电容C8与C13及晶体振荡器X1连接组成；锁存及数据存贮电路(2)由地址锁存器U3，数据存贮器U2及开关SIP连接组成；RS-232接口电路(3)由串行接口集成块U5、串行口接头阳座U7与U8及电容C10至C12连接组成；IC卡读写电路(4)由IC卡读写座U4、与非门U9、三极管S1与S2、电阻R4与R7、排阻R11，电阻R10、晶体振荡器X2及电容C15与C16连接组成；掉电保护控制电路(5)由电压比较器U6、电池B1、电阻R5及二极管D3连接组成；带加密逻辑的专用防伪电路(6)由带加密逻辑的专用防伪集成块U10构成；弹卡电路(7)由三极管S4、二极管D4及电感L1连接组成；蜂鸣器电路(8)由三极管S5和蜂呜器FM连接组成；硬件复位电路(9)由三极管S3、二极管D1与D2、电阻R1与R2、电阻R8及电容C14连接组成；电源电路(10)由电源插座P、桥堆B、稳压集成块M1、发光二极管D5与D6、电阻R6与R15及电容C1至C7连接组成。(B)U3第3脚D0连U1的第39脚D0,U3第4脚D1连U1第38脚D1,U3第7脚D2连U1第37脚D2,U3第8脚D3连U1第36脚D3,U3第13脚D4连U1第35脚D4,U3第14脚D5连U1第34脚D5,U3第17脚D6连U1第33脚D6,U3第18脚D7连U1第32脚D7；U3第2脚A0与U2第10脚A0相连，U3第5脚A1与U2第9脚A1相连，U3第6脚A2与U2第8脚A2相连，U3第9脚A3与U2第7脚A3相连，U3第12脚A4与U2第6脚A4相连，U3第15脚A5与U2第5脚A5相连，U3第16脚A6与U2第4脚A6相连，U3第19脚A7与U2第3脚A7相连；U1第39脚D0接U2第11脚D0,U1第38脚D1接U2第12脚D1,U1第37脚D2接U2第13脚D2,U1第36脚D3接U2第15脚D3,U1第35脚D4接U2第16脚D4,U1第34脚D5接U2第17脚D5,U1第33脚D6接U2第18脚D6,U1第32脚D7接U2第19脚D7,U1第21脚P20接U2第25脚A8,U1第22脚P21接U2第24脚A9,U1第23脚P22接U2第21脚A10,U1第24脚P23接U2第23脚A11,U1第25脚P24接U2第2脚A12,U1第26脚P25接U2第26脚A13,U1第27脚P26接U2第1脚A14；U1第11脚TXD、第10脚RXD分别连接U5第11脚T1IN、第12脚R1OUT；U1的P1.0、P1.2、P1.3、P1.5以及/INT1这五个管脚分别连接U4的C7、C2、C6和C8、A1、C4管脚，U1的P1.4管脚连接R4的一端，U1的两个管脚T1和P1.1分别连接U9第5脚和第10脚；U1第28脚P27与U6第5脚A15相连；U1第2脚P1.1、第8脚P1.7、第24脚A11、第25脚A12、第26脚A13、第27脚A14分别与U10第17脚P1.1、第32脚P1.7、第28脚A11、第25脚A12、第1脚A13、第8脚A14相连；U1第12脚/INT0与S4的基极相接；U1第14脚T0与S5的基极相接；U1第9脚RESET连接D1负极与D2负极的公共端。(C)U2第23脚A11、第2脚A12、第26脚A13、第1脚A14分别与U10第28脚A11、第25脚A12、第1脚A13、第8脚A14相连；U6第6脚TO256与U2第20脚CE相接，U6第1脚VTO256与接在U2第28脚VCC上的开关SIP的一端相连；U5第9脚TORST与接在S3基极上的R8的一端相连；电源电路(10)的M1第3脚输出正电源VCC，从公共地端输出电源GND,D5的负极与U1第7脚P1.6相连。
专利摘要交警专用联机式智能卡读写器由单片计算机1、锁存及数据存贮电路2、RS—232接口电路3、IC卡读写电路4、掉电保护控制电路5、带加密逻辑的专用防伪电路6、弹卡电路7、蜂鸣器电路8、硬件复位电路9、电源电路10连接组成。该机体积较小,特别适于交警在机关场所室内与上层计算机联用,插入IC卡读取和存贮各种交通管理信息,并接受上层终端的命令和交换相应的数据,方便快捷,安全性高,可大大提高交通管理工作的效率。
文档编号G06K7/06GK2449288SQ00225749
公开日2001年9月19日 申请日期2000年10月9日 优先权日2000年10月9日
发明者何诚, 王跃, 谢竹生, 雷凯, 罗继东, 王红吉, 李燕 申请人:苏博泰克(湖南)数据系统工程有限公司