一种实现对卡片进行多频道数据采集设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种实现对卡片进行多频道数据采集设备，所述设备包括一多串口CPU、至少2个设置有不同频道的射频读卡芯片以及信息处理单元；所述多串口CPU设置有至少3个串口，所述2个不同频道的射频读卡芯片分别对应与多串口CPU的一串口连接；所述信息处理单元与所述多串口CPU的一串口连接。本实用新型解决了出现漏读卡的现象，提高了读卡速度和读卡容量，可以避免高峰期考勤人流量过大导致考勤数据丢失的情况。
【专利说明】一种实现对卡片进行多频道数据采集设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及通讯设备【技术领域】，尤其涉及一种实现对卡片进行多频道数据采集设备。
【背景技术】
[0002]在学生、企事业单位人员考勤等应用中，需要用到数据采集系统(读卡器)。传统的数据采集系统可以采用近距离非接卡片或者远距离卡片考勤，采用近距离考勤，需要每一张卡片对着读卡器刷一次卡，速度缓慢。采用远距离考勤速度较快，有源卡片间隔一段时间发送卡号，只要卡片经过读卡器读卡区域就能被读卡器读到，目前远距离考勤常采用433M或者2.4G频段，通过有源的电子卡片将卡号通过射频传送给读卡器。传统远距离读卡器一般都采用一个专门的射频读卡芯片读卡(如nrf241el芯片、CC430芯片等)加上一个CPU作数据处理。
[0003]现有近似实现方案:
[0004]方案(I):传统读卡器基本都是采用一个固定频道读卡，即当有源卡片的发送频率和读卡器的接收频率相等时，有源卡片间隔一段时间发送带卡号的信息包，与有源卡片工作在相同频率的读卡器能够接收到信息包，通过芯片内部的信息包处理协议，将卡号提取出来，送到数据采集CPU处理。
[0005]方案(2):采用跳频抗读卡冲突，卡片和读卡器都具有跳跃当前频道的功能，读卡器在η个频道中依次循环跳频读卡。当读卡器检测到当前频道存在读卡冲突时告知卡片当前频道存在读卡冲突，让卡片随机切换成其他频道，当读卡器循环到与卡片频道相同时，卡片信息被读取。这种方法能够解决部分卡片冲突的问题。在本质上，这个读卡系统在同一时刻还是只有一个读卡芯片在工作。
[0006]上述方案(I)和方案(2)的缺点是读卡容量比较受限制。有源卡片每发送一帧信息包需要一定的时间，假设为2毫秒，则一秒钟内，在完全不冲突的情况下(如图1所示)，读卡器在不丢卡情况下能读卡的容量最大为500，即存在500个时隙可供卡片发送信息包，图1中的①、②、③为分别对应的一个卡片。实际上由于冲突、射频空中传输干扰等原因，实际读卡容量没有500，例如实际只有300 (如图2所示，冲突的情况下)。如果应用在学生考勤领域，在上下学的高峰期，大批学生以较快的速度通过校门，可能会出现漏读卡的情况。
[0007]其实，上述方案(2)这种方案的读卡容量其实并不比方案(I)的高，只是方案(I)如果有冲突时，卡片和读卡器都不知道有冲突，卡片继续发送自己的信息给读卡器。而方案
(2)存在冲突时能够检测到这种冲突，并且切换频道，但是切换后的频道也是有可能存在冲突的，并且冲突存在时读卡器发送冲突信息给卡片也是射频开销。如果方案(I)的卡片发送时间是随机的(比如间隔0.5秒加一个随机O?0.25秒的随机时间)，则实际效果应该和方案(2)差不多。因为不管处理方式如何，在I秒内，方案(I)和方案(2)最多都只有500个时隙可供读卡器和卡片收发卡片发出的信息包，方案(2)由于读卡器除了接收，还要在检测到卡片冲突时切换为发送模式以告知卡片存在读卡冲突，当切换为发送模式时是不能接收有源卡片发送的信息的，这里也占用了部分时隙。
【发明内容】
[0008]本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种实现对卡片进行多频道数据采集设备，解决了出现漏读卡的现象，提高了读卡速度和读卡容量，可以避免高峰期考勤人流量过大导致考勤数据丢失的情况。
[0009]本实用新型是这样实现的:一种实现对卡片进行多频道数据采集设备，所述设备包括一多串口 CPU、至少2个设置有不同频道的射频读卡芯片以及信息处理单元；所述多串口 CPU设置有至少3个串口，所述2个不同频道的射频读卡芯片分别对应与多串口 CPU的一串口连接；所述信息处理单元与所述多串口 CPU的一串口连接。
[0010]进一步地，所述多串口 CPU采用LH79525芯片；则多串口 CPU有3个串口，采集设备包含有2个不同频道的射频读卡芯片。
[0011]进一步地，所述多串口 CPU采用S3C2416芯片；则多串口 CPU有4个串口，采集设备包含有3个不同频道的射频读卡芯片。
[0012]进一步地，所述多串口 CPU采用STM32F103VC芯片；则多串口 CPU有5个串口，采集设备包含有4个不同频道的射频读卡芯片。
[0013]进一步地，所述信息处理单元为信息处理平台或者上位机。
[0014]进一步地，所述射频读卡芯片为nrf241el芯片。
[0015]本实用新型具有如下优点:本实用新型采用至少2个NRF24LE1芯片作为接收频道，采用具有至少3个串口的CPU，2个NRF24LE1芯片与核心CPU之间通过串口通讯，核心CPU过滤完重复的卡号后，通过第3个串口，将考勤数据传送给信息处理平台或者上位机软件。本实用新型解决了出现漏读卡的现象，提高了读卡速度和读卡容量，可以避免高峰期考勤人流量过大导致考勤数据丢失的情况。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为现有技术中读卡器读卡不存在冲突的情况的示意图。
[0017]图2为现有技术中读卡器读卡存在冲突的情况的示意图。
[0018]图3为本实用新型采集设备实施例一的结构示意图。
[0019]图4为本实用新型采集设备实施例二的结构示意图。
[0020]图5为本实用新型采集设备实施例三的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]本实用新型为一种实现对卡片进行多频道数据采集设备，所述设备包括一多串口CPU、至少2个设置有不同频道的射频读卡芯片以及信息处理单元；所述多串口 CPU设置有至少3个串口，所述2个不同频道的射频读卡芯片分别对应与多串口 CPU的一串口连接；所述信息处理单元与所述多串口 CPU的一串口连接；所述信息处理单元为信息处理平台或者上位机；其中，采集设备中还设置有外围电路(未图示)，该外围电路与CPU连接。所述CPU串口的个数大于射频读卡芯片的个数。
[0022]请参阅图3所示，本实用新型采集设备实施例一:所述多串口 CPU采用LH79525芯片；则多串口 CPU有3个串口，采集设备包含有2个不同频道的射频读卡芯片；2个不同频道的射频读卡芯片分别对应与多串口 CPU的一串口连接；所述信息处理单元与所述多串口CPU的3个串口中剩余的最后一个串口连接。
[0023]请参阅图4所示，本实用新型采集设备实施例二:所述多串口 CPU采用S3C2416芯片；则多串口 CPU有4个串口，采集设备包含有3个不同频道的射频读卡芯片；3个不同频道的射频读卡芯片分别对应与多串口 CPU的一串口连接；所述信息处理单元与所述多串口CPU的4个串口中剩余的最后一个串口连接。
[0024]请参阅图5所示，本实用新型采集设备实施例三:所述多串口 CPU采用STM32F103VC芯片；则多串口 CPU有5个串口，采集设备包含有4个不同频道的射频读卡芯片；4个不同频道的射频读卡芯片分别对应与多串口 CPU的一串口连接；所述信息处理单元与所述多串口 CPU的5个串口中剩余的最后一个串口连接。
[0025]其中，所述射频读卡芯片为nrf241el芯片。所述2个频道分别为2400MHz和2420MHz ;所述3个频道分别为2400MHz、2420MHz和2440MHz ;所述4个频道分别为2400MHz、2420MHz、2440MHz 和 2460MHz。
[0026]在本实用新型中，所述卡片为有源卡片，该有源卡片采用nrf241el芯片，有源卡片采用电池进行供电。
[0027]本实用新型的工作原理如下:
[0028]各个卡片按一第一预设时间间隔发送一帧带卡号的信息包，且发送信息包的频率为所述4种不同频道的频率中的任意一种；各个不同频道的射频读卡芯片分别接收对应频率的卡片发送的信息包，并将信息包进行拆解；所述CPU从4个射频读卡芯片中获取信息包中的信息，并进行过滤重复的卡号对应的信息；信息处理单元将过滤后的卡号对应的信息通过串口进行接收，从而完成数据采集。
[0029]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
【权利要求】
1.一种实现对卡片进行多频道数据采集设备，其特征在于:所述设备包括一多串口CPU、至少2个设置有不同频道的射频读卡芯片以及信息处理单元；所述多串口 CPU设置有至少3个串口，所述2个不同频道的射频读卡芯片分别对应与多串口 CPU的一串口连接；所述信息处理单元与所述多串口 CPU的一串口连接。
2.根据权利要求1所述的一种实现对卡片进行多频道数据采集设备，其特征在于:所述多串口 CPU采用LH79525芯片；则多串口 CPU有3个串口，采集设备包含有2个不同频道的射频读卡芯片。
3.根据权利要求1所述的一种实现对卡片进行多频道数据采集设备，其特征在于:所述多串口 CPU采用S3C2416芯片；则多串口 CPU有4个串口，采集设备包含有3个不同频道的射频读卡芯片。
4.根据权利要求1所述的一种实现对卡片进行多频道数据采集设备，其特征在于:所述多串口 CPU采用STM32F103VC芯片；则多串口 CPU有5个串口，采集设备包含有4个不同频道的射频读卡芯片。
5.根据权利要求1所述的一种实现对卡片进行多频道数据采集设备，其特征在于:所述信息处理单元为信息处理平台或者上位机。
6.根据权利要求1所述的一种实现对卡片进行多频道数据采集设备，其特征在于:所述射频读卡芯片为nrf241el芯片。
【文档编号】G06K7/00GK203573323SQ201320687449
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年11月1日 优先权日:2013年11月1日
【发明者】童长威, 谢儒勇 申请人:福建鑫诺通讯技术有限公司