专利名称：一种具有读卡器的锁柱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自行车锁柱，尤指一种具有读卡器的自行车锁柱。
背景技术：
在当今社会，为了缓解交通压力，提倡环保与自然的交通环境，将自行车纳入到公 共交通系统，于各个关键地段、地标设置完善的自行车租赁网络从而解决“最后一公里”交 通问题，被越来越多的城市验证是行之有效的方法。通过该种方式，用户可以选择最近的租 赁点租借自行车，骑行到目的地后，将自行车归还至该目的地附近的租赁点即可，而自行车 归还后通过车上的锁扣与租赁点设有的锁柱相互锁定。但是在目前该种租赁的模式中，若是采用传统的机械式的锁柱进行锁定自行车， 在操作上会带来一系列的问题，如收费，开锁，锁定后钥匙怎么归还等等；并且往往需要在 各个租赁点增设一定的人力，已完成收费，登记，以及管理等一系列的工作，因此确实需要 对目前的锁柱系统进行一定的改进，使整个租车还车的过程变的更为便利。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种新型的一种具有读卡器的锁柱，使用户在租赁或 归还自行车时可直接通过IC卡与设读卡器的锁柱进行信息交换，通过智能化的方式完成 收费，锁定，开锁等工作，节省了人力且使整个租车还车的过程变的更为便利。为实现该目的，本实用新型提供了一种具有读卡器的锁柱，包括一锁柱本体，在所 述锁柱本体内设置有一无线IC卡读卡器，所述无线IC卡读卡器由能量载波发生器、信息载 波发生器、数据发送通路、数据接收通路和数据IO与控制接口构成。通过上述设置，用户在租赁或归还自行车时可直接通过IC卡与设锁柱的读卡器 进行信息交换，通过智能化的方式完成收费，锁定，开锁等工作，节省了人力且使整个租车 还车的过程变的更为便利。本实用新型的进一步改进在于，所述的能量载波发生器产生工作频率为125KHZ 的能量载波；由振荡、分频、推动电路和能量感应线圈组成，能量载波经能量传输感应线圈 送给存储卡。本实用新型的进一步改进在于，所述信息载波发生器由压控振荡器、数字锁相环、 缓冲放大器组成；振荡器产生工作频率为2. 45GHz的信息载波。本实用新型的进一步改进在于，所述的读卡器由两块相同大小的印制板背向安装 构成，中间夹有一块铝制合金板作为垫板；在一端开有18*32mm异形槽，读卡器印制板采用 多层印刷板结构。本实用新型的有益效果在于自行车锁柱由于采用了读卡器，因此可以帮助用户 在租赁或归还自行车时直接通过IC卡智能化地完成收费，锁定，开锁等工作。这一技术为 “最后一公里”交通网络中的自行车租赁网络解决了必定需要增设人力以完成收费，登记， 管理等一系列工作的问题，从而缓解交通压力、改善提倡环保与自然的交通环境。
图1为本实用新型的具有读卡器的锁柱的外形示意图；图2为本实用新型读 卡器框图；图3为本实用新型读卡器能量载波发生器示意图；图4为本实用新型读卡器信息载波发生器示意图；图5为本实用新型读卡器数据发送通路示意图；图6为本实用新型读卡器数据接收通路示意图。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。通过附图1可以看出，本实用新型的锁柱1成一圆柱体，其上端设置有读卡器2 ； 再配合图2所示读卡器2的数据读写接口与标准串行flash存储器的读写接口兼容，具有 “透明”读写的特点读卡器2通过低频感应提供IC卡所需的供电电源，用微波耦合来完成 数据的读写传输，并通过数据锁相技术产生稳定的2. 45G数据频率。所述的读卡器2包括 以下五个部分，即载波发生器。由振荡、分频、推动电路和能量感应线圈组成，能量载波经能量传输 感应线圈送给存储卡。信息载波发生器。由压控振荡器、数字锁相环、缓冲放大器组成。振荡器采用了数 字锁相技术。振荡器的输出端用一级缓冲放大，保证振荡器的工作不受输出电路阻抗变化 的影响。数据发送“写”通路。数据发送“写”通路的功能是将信息载波调制、放大后，通过 耦合的方式将调制后信号送给存储卡。它由3个通道(时钟、数据和片选)组成，各通道都 包含功率分配器、功率放大和调制以及微波耦合器。数据接收“读”通路。数据接收“读"通路由两路微波通道组成。分别称为下传载 波通路和数据读载波通路，下传载波通路的作用是将未调制载波传到存储卡上，由功率分 配器、控制开关和微波耦合器组成，数据读载波通路则是接收由存储卡发出的”读“数据调 制载波，经滤波、放大和解调后还原成数据。通过数据接口送给读卡机。数据读载波通路由 微波耦合器、带通滤波器、低噪声放大器，检波器组成。数据IO与控制接口。是与读卡机进行数据交换和读写控制的接口。数据的读写为 标准串行f 1 a s h接口，包括时钟，片选，输入信号、输出信号。时钟控制数据传输速率。 片选控制输入、输出信号的有效性，低电平有效。输入信号由8位命令码、24位地址码、数据 码组成。输出信号在f 1 a s h有效识别8位命令码和24位位地址码后，输出f Iash 存储数据。同时，根据读卡机给出的指令，接口还给出相应的开关动作。对“读”和“写”通 路进行控制。作为本实用新型的一较佳实施例，读卡器2由以下五个部分组成，即A能量载波发生器15 (如图3所示)。产生工作频率为125KHZ的能量载波。由振 荡22、分频23、推动电路24和能量感应线圈25组成，能量载波经能量传输感应线圈送给存 储卡。[0026]B信息载波发生器16 (如图4所示)。由压控振荡器26、数字锁相环27缓冲放大 器28组成。振荡器产生工作频率2. 45GH ζ的信息载波，为了保证频率的稳定性和频谱纯 度，采用了数字锁相技术。振荡器的输出端和一级缓冲放大，保证振荡器的工作不受输出电 路阻抗变化的影响。C数据发送“写”通路17(如图5所示)。数据发磅“写”通路的功能是将信息载 波调制、放大后，通过耦合的方式将调制后的信号送给存储卡。它由3个通道(时钟，数据 和片选)组成，各通道都包含功率分配器29、功率放大30和调制以及微波耦合器31。D数据接收“读”通路18 (如图6所示)。数据接收“读”通路由两路微波通道组成。 分别称为下传载波通路和数据读载波通路，下传载波通路的作用是将工作频率为2. 45GH ζ 的未调制载波传到存储卡上，由功率分配器、控制开关和微波耦合器组成，数据读载波通路 则是接收由存储卡发生出的工作频率为4. 9GHz的“读”数据调制载波，经滤波，放大和解调 后还原成数据。通过数据接口送给读卡机。数据读载波通路由微波耦合器32、带通滤器33、 低噪声放大器34、检波器35组成。E数据IO与控制接口 19。是与读卡机进行数据交换和读写控制的接口。数据的 读写为标准串行f 1 a s h接口，包括时钟，片选、输入信号、输出信号。时钟控制数据传输 速率，片选控制输入、输出信号的有效性，低电平有效。输入信号由8位命令码、24位地址 码、数据码组成。输出信号在f 1 a s h有效识别8位命令码和24位地址码后，输出f 1 a s h存储数据。同时，根据读卡机给出的指令，接口还给出相应的开关动作，对“读"和”写 “通路进行控制。读卡器2的整体尺寸为113*60*4. 8mm,由两块相同大小的印制板背向安装构成， 中间夹有一块铝制合金板作为垫板。在一端开有18*32mm异形槽，读卡器2印制板采用了多 层印制板结构，使得读卡器2的尺寸大大缩小，印制板材料采用的是相对介电常数为4. 15 的FR-4多层基本，基板材料为介电常数2. 65的聚四氟乙烯。印制板厚为1. 5mm。本实用新型的基本工作原理是大容量射频IC存储卡的工作过程可分为能量传输，读数据和写数据3个方面。能量传输当存储卡插入读写口时，读卡器2通过感应线圈将频率为125KHZ的 能量载波送到存储卡上，存储卡上的整流电路将能量载波整流，转换成直流，作为供给串行 flash存储器的工作的电源。读数据读卡器2给“读“指令，通过IO 口给出”读“控制状态，此时下传载波通路 开关处于”通“状态，，，写“通路的片选通路处于”断“状态，而时钟和数据通路处于“通”状 态，读卡机通过IO与控制接口将读指令(包括地址码)调制到数据载波通路的调制开关 上，形成数据载波，同时，时钟信号也被调制到时钟通路的调制开关上，形成时钟载波，它们 都通过各自通路的微波耦命器被耦合到存储卡上，解调后送给存储器。由于片选通路处于 “断”状态，因此flash存储器的片选为低电平，flash存储器处于工作状态。当flash存储 器接收到数据通路送来的“读”指令后，将根据读指令的要求，将相应存储单元内的数据读 出，并调制到“读”数据通路的倍频调制器上，调制后的“读”数据载波通过“读”数据通路的 微波耦合器从存储卡传送到读卡器2，经低噪声放大、检波解调恢复成数据，最后通过IO与 控制接口送给读卡机。读数据完成后，根据读卡机的指令，片选通路处于“开”状态，微波载 波由片选通路的微波耦合器传送到存储器的片选通路，该通路检波器检测到片选载波并将其整流为直流电平，存储器的片选端呈现高电平，存储器终止“读”状态。读数据可经过多 次读出对比校验。 写数据读卡器2给出“写”指令，通过IO 口给出“写"控制状态，此时“写”通路 的片选通路处于“关”状态，下传载波通路开关处于“断”状态，而时钟和数据通路处于“通” 状态。读卡机通过IO与控制接口将写指令(包括地址码)调制到数据载波通路的调制开 关上，形成数据载波，同时时钟信号、片选信号也被调制到时钟通路的调制开关上，形成时 钟、片选载波，它们都通过各自通路的微波耦合器被耦合到存储卡上，解调后送存储器。当 flash存储器接收到数据通路送来的“写”指令后，将根据写指令的要求，将数据写入相应存 储单元内。写数据以片选置高为标志完成。而此时，flash内部写操作仍未完成，处于“忙” 状态，需对状态寄存器进行判断。当flash状态位由“低”跳变为“高”时，写入数据可通过 读出对比进行校验。
权利要求一种具有读卡器的锁柱，包括一锁柱本体，其特征在于，在所述锁柱本体内设置有一无线IC卡读卡器，所述无线IC卡读卡器由能量载波发生器、信息载波发生器、数据发送通路、数据接收通路和数据IO与控制接口构成。
2.如权利要求1所述的锁柱，其特征在于，所述的能量载波发生器产生工作频率为 125kHz的能量载波；由振荡、分频、推动电路和能量感应线圈组成，能量载波经能量传输感 应线圈送给存储卡。
3.如权利要求1或2所述的锁柱，其特征在于所述信息载波发生器由压控振荡器、数 字锁相环、缓冲放大器组成；振荡器产生工作频率为2. 45GHz的信息载波。
4.如权利要求1所述的锁柱，其特征在于所述数据发送通路被设置用于将信息载波 调制、放大后，通过耦合的方式将调制后的信号送给存储卡；它由时钟，数据和片选通道组 成，各通道都包含功率分配、功率放大和调制以及微波耦合器。
5.如权利要求1所述的锁柱，其特征在于数据接收通路由下传载波通路和数据读载 波通路组成。
6.如权利要求4或5所述的锁柱，其特征在于所述的数据10与控制接口是与读卡机 进行数据交换和读写控制的接口，数据的读写为标准串行flash接口，包括时钟，片选、输 入信号、输出信号。
7.如权利要求4或5所述的锁柱，其特征在于；所述的读卡器由两块相同大小的印制 板背向安装构成，中间夹有一块铝制合金板作为垫板；在一端开有18*32mm槽，读卡器印制 板采用多层印刷板结构。
8.如权利要求4或5所述的锁柱，其特征在于所述的读卡器的印制板材采用的是相 对介电常数为4. 15的FR-4多层基片，基板材料为介电常数2. 65的聚四氟乙烯。
专利摘要一种具有读卡器的锁柱，包括一锁柱本体，在所述锁柱本体内设置有一无线IC卡读卡器，所述无线IC卡读卡器由能量载波发生器、信息载波发生器、数据发送通路、数据接收通路和数据IO与控制接口构成。通过上述设置，用户在租赁或归还自行车时可直接通过IC卡与设读卡器的锁柱进行信息交换，通过智能化的方式完成收费，锁定，开锁等工作，节省了人力且使整个租车还车的过程变的更为便利。
文档编号G06K17/00GK201638303SQ20092007343
公开日2010年11月17日 申请日期2009年6月5日 优先权日2009年6月5日
发明者陈闪 申请人:上海永久自行车有限公司