一种多合一读卡器的制作方法

本发明涉及近距离信息交互技术，尤其涉及一种多合一读卡器。

背景技术

在银行等金融行业中，银行自动柜员机（atm机）已经获得广泛使用，其便捷、高效、安全的自助服务在减轻银行柜台服务压力的同时，也深受用户欢迎。

现阶段，自动柜员机已经是一种集计算机技术、网络技术、机电技术、自动控制技术于一体的高技术产品，是银行实现自助服务的关键设备。通过atm机已经可以实现提款、存款、查询、更改密码和转账等大部分银行柜台服务。

随着非接触式ic卡技术的发展，使用iso/iec14443协议的非接触式ic卡、iso/iec7816协议的芯片卡读卡器、iso7811协议的磁条刷卡器在银行等金融行业中的应用越来越广泛，市场上已经出现了许多芯片ic卡、非接触式ic卡、磁条卡读写设备及相关应用（如公交卡应用、居民社保卡应用）等。在一些经过授权的部门也有专门读取居民二代身份证信息的装置使用。

但是尚无一个装置既能读取居民二代身份证信息，又能读取存折信息，也能对iso/iec7816协议的芯片卡信息、iso/iec14443协议的非接触式ic卡、iso7811协议的磁条刷卡器进行读写操作的装置。这就导致了在需要读取时需要安装多个设备。

技术实现要素：

本发明主要解决了上述问题，提供了一种同时支持使用iso/iec14443协议的a类卡、b类卡、使用iso/iec7816协议的芯片卡、iso7811协议的磁条刷卡器、居民二代身份证的读、写卡的多合一读卡器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多合一读卡器，其特征是：包括射频模块、接触卡座模块、磁头模块、身份证验证模块和多合一模块，所述的多合一模块包括微处理器u3和两张sam卡，所述的微处理器u3通过sam卡读取电路读取sam卡信息，微处理器u3分别与射频模块、身份证模块、磁头模块和接触卡座模块相连。

本发明中微处理器u3通过usb接口与外部终端通信及获取电能，微处理器u3通过射频模块对a类卡、b类卡进行读写操作，当读卡器在脱机状态时微处理器通过sam对a类卡、b类卡进行读写操作，微处理器u3通过射频模块和身份证模块对居明身份证进行读写操作，接触卡座模块用于读写芯片卡，磁头模块用于读写磁条卡。

作为上述方案的一种优选方案，所述的射频模块包括射频电路、匹配电路和射频天线，所述的射频电路与匹配电路相连，匹配电路与射频天线相连，射频电路还与微处理器相连。

作为上述方案的一种优选方案，所述的射频电路包括射频芯片u1、时钟电路、电容c7、c8、c9、c44、c45，极性电容c43，所述射频芯片u1第一和第三十二管脚与时钟电路电连接，射频芯片u1的第十三、二十二、二十四、二十一、二和三十一管脚依次与微处理u3的第三十一、三十二、三十、三十八、三十六和三十五管脚相连，射频芯片u1的第十、十一和二十五管脚分别接3.3v电源，射频芯片u1的第九、十二和二十三管脚分别接地，射频芯片u1的第八管脚接tvss，射频芯片u1的第六管脚接5v电源，第六管脚与5v电源连接处连接有电容c7，电容c7另一端接地，电容c8、c44与电容c7并联，射频芯片u1的第二十六管脚接5v电源，第二十六管脚与5v电源连接处连接有电容c9，电容c9另一端接地，电容c45、极性电容c44与电容c7并联，所述的3.3v电源、5v电源和tvss还分别连有滤波电路。滤波电路用于减小射频电路产生的辐射的干扰。

作为上述方案的一种的优选方案，所述的匹配电路包括电感l2、l3，电容c1、c6、c10、c11、c14、c15、cs1、cs2、cs3、cs4，电阻r33、r35，共模电感l7和天线连接口rca，电感l2一端与射频芯片u1第五管脚电连接，电感l2另一端与电容cs1电连接，电容cs1另一端与共模电感l7第一管脚电连接，电容cs1并联有电容cs2，电感l3一端与射频芯片u1第七管脚电连接，电感l3另一端与电容cs3电连接，电容cs3另一端与共模电感l7第二管脚电连接，电容cs3并联有电容cs4，电感l2与电容cs1连接处电连接有电容c10，电容c10与电容c14串联，电容c14另一端与电感l3和电容cs3连接处电连接，电容c10并联有电容c11，电容c14并联有电容c15，电容c10与电容c14连接处接有tvss，共模电感l7第三、四管脚与天线连接口rca电连接，射频芯片u1第二十九管脚分别与电阻r35、r33电连接，电阻r35另一端分别与射频芯片u1第三十管脚和电容c6电连接，电容c6另一端接地，电阻r33另一端与电容c1电连接，电容c1另一端与共模电感l7第三管脚电连接。

作为上述方案的一种优选方案，所述的接触卡座模块包括接触卡座j2，接触卡控制芯片u5、连接口p4，电阻r17、r54、r53，电容c56、c63，电源vpsam和若干其他电阻及电容，所述的接触卡控制芯片u5第五管脚分别与电阻r17和微处理器u3第五十七管脚相连，电阻r17另一端接电源vpsam，接触卡控制芯片u5第六管脚分别与电阻r54和微处理器u3第五十七管脚相连，电阻r17另一端接地，接触卡控制芯片u5第九、十管脚分别通过连接口p4依次与微处理器u3第五十九、六十二管脚相连，接触卡控制芯片u5第十二管脚与电容c56相连，电容c56另一端通过连接口p4与微处理器u3第五十一管脚相连，接触卡控制芯片u5第三十管脚分别与电阻r1、微处理器u3第五十六管脚及接触卡座j2第十管脚相连，电阻r11另一端接电源vpsam，接触卡控制芯片u5的第二十三、二十四、二十六、二十七、二十八管脚分别依次与接触卡座j2第二、三、四、八、七管脚相连，接触卡控制芯片u5的第二十二管脚分别与电阻r53、电容c63相连，电容c63另一端接地，电阻r53另一端与接触卡座j2第六管脚相连。

作为上述方案的一种优选方案，所述的磁头模块包括磁头u6，磁头控制芯片u7，连接口p1、电阻r68、r69，电容c1和电源vctcard，磁头u6第一、二、三管脚分别依次与磁头控制芯片u7第七、五、三管脚相连，磁头u6第四、五、六管脚分别与磁头控制芯片u7第一管脚相连，磁头控制芯片u7第十三管脚分别与电源vctcard和电容c1相连，电容c1另一端分别与磁头控制芯片u7第十二管脚和gnd相连，磁头控制芯片u7第八管脚通过连接口p1分别与微处理器u3第八十六管脚和电阻r68相连，电阻r68接电源vctcard，磁头控制芯片u7第十管脚通过连接口p1分别与微处理器u3第八十七管脚和电阻r69相连，电阻r69接电源vctcard。

作为上述方案的一种优选方案，所述的身份证模块包括居民身份证验证安全控制器、连接口j4、电阻r91、r92、r93、r94、r95、r96和电源vidcard,居民身份证验证安全控制器通过连接口j4与多合一模块相连，连接口j4第一、四、七、十一管脚接地，第八、九、十管脚接电源vidcard，第二管脚接电阻r96，电阻r96另一端与微处理器u3第六十八管脚电连接，连接口j4第三管脚接电阻r94，电阻r94另一端与微处理器u3第六十九管脚电连接，连接口j4第十二管脚接电阻r93，电阻r93另一端与微处理器u3第九十二管脚电连接，连接口j4第十三管脚接电阻r92，电阻r92另一端与微处理器u3第九十三管脚电连接，连接口j4第十七管脚接电阻r95，电阻r95另一端与微处理器u3第九十五管脚电连接，连接口j4第十九管脚接电阻r95，电阻r95另一端与微处理器u3第九十六管脚电连接，连接口j4其余管脚空接。

作为上述方案的一种优选方案，所述的sam卡读取电路包括r30、r31、r32，电源vsam2和sam卡接口sam2，sam卡接口sam2第一管脚分别与电源vsam2相连，sam卡接口sam2第二管脚与电阻r31相连，电阻r31另一端与微处理器u3第二十六管脚相连，sam卡接口sam2第三管脚与电阻r32相连，电阻r32另一端与微处理器u3第二十九管脚相连，sam卡接口sam2第五管脚接地，sam卡接口sam2第六管脚空接，sam卡接口sam2第七管脚分别与微处理u3第二十五管脚和电阻r30相连，电阻r30另一端接3.3v电源。每张sam均设有一个对应的sam卡读取电路。

作为上述方案的一种优选方案，所述的接触卡座模块、磁头模块、身份证模块和sam卡读取电路还各设有电源控制电路，所述的电源控制电路包括场效应管qx、电源vx、电容cx和电阻rx，电源vx分别与电容cx、场效应管qx源极电连接，电容cx另一端接地，场效应管qx漏极和衬底接3.3v电源，栅极接电阻rx，电阻rx另一端与微处理器u3相连。x可为psam、ctcard、idcard、sam1、sam2,分别对应接触卡模块、磁头卡模块、身份证模块和sam卡读取电路，每个sam读取电路设有一路电源控制电路。

本发明的优点是：支持多种协议，可读取a、b类卡、身份证、磁条卡和芯片卡；将多种功能整合，器件利用率高。

附图说明

图1为发明的一种结构框图。

图2为微处理器的一种管脚连接图。

图3为射频电路的一种电路原理图。

图4为匹配电路的一种电路原理图。

图5为接触卡座模块的一种电路原理图。

图6为连接口p4与微处理器u3连接的一种电路原理图。

图7为磁头模块的一种电路原理图。

图8为连接口p1与微处理器u3连接的一种电路原理图。

图9为电源控制电路的一种电路原理图。

图10为身份证模块的一种电路原理图。

图11为sam卡读取模块的一种电路原理图。

1-多合一模块2-接触卡座模块3-磁头模块4-射频模块5-身份证模块。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的说明。

实施例：

本实施例一种多合一读卡器，如图1所示，包括射频模块4、接触卡座模块2、磁头模块3、身份证模块5和多合一模块1，所述的多合一模块包括微处理器u3和两张sam卡，所述的微处理器u3通过sam卡读取电路读取sam卡信息，微处理器u3分别与射频模块、身份证模块、磁头模块和接触卡座模块相连。微处理器u3采用stm32f103vbt6芯片。

射频模块4包括射频电路、匹配电路和射频天线，所述的射频电路与匹配电路相连，匹配电路与射频天线相连，射频电路还与微处理器相连。

如图2、3所示，射频电路包括射频芯片u1、时钟电路、电容c7、c8、c9、c44、c45，极性电容c43，所述射频芯片u1第一和第三十二管脚与时钟电路电连接，射频芯片u1的第十三、二十二、二十四、二十一、二和三十一管脚依次与微处理u3的第三十一、三十二、三十、三十八、三十六和三十五管脚相连，射频芯片u1的第十、十一和二十五管脚分别接3.3v电源，射频芯片u1的第九、十二和二十三管脚分别接地，射频芯片u1的第八管脚接tvss，射频芯片u1的第六管脚接5v电源，第六管脚与5v电源连接处连接有电容c7，电容c7另一端接地，电容c8、c44与电容c7并联，射频芯片u1的第二十六管脚接5v电源，第二十六管脚与5v电源连接处连接有电容c9，电容c9另一端接地，电容c45、极性电容c44与电容c7并联，所述的3.3v电源、5v电源和tvss还分别连有滤波电路。所述的时钟电路有石英晶体和电容组成。

如图3、4所示，匹配电路包括电感l2、l3，电容c1、c6、c10、c11、c14、c15、cs1、cs2、cs3、cs4，电阻r33、r35，共模电感l7和天线连接口rca，电感l2一端与射频芯片u1第五管脚电连接，电感l2另一端与电容cs1电连接，电容cs1另一端与共模电感l7第一管脚电连接，电容cs1并联有电容cs2，电感l3一端与射频芯片u1第七管脚电连接，电感l3另一端与电容cs3电连接，电容cs3另一端与共模电感l7第二管脚电连接，电容cs3并联有电容cs4，电感l2与电容cs1连接处电连接有电容c10，电容c10与电容c14串联，电容c14另一端与电感l3和电容cs3连接处电连接，电容c10并联有电容c11，电容c14并联有电容c15，电容c10与电容c14连接处接有tvss，共模电感l7第三、四管脚与天线连接口rca电连接，射频芯片u1第二十九管脚分别与电阻r35、r33电连接，电阻r35另一端分别与射频芯片u1第三十管脚和电容c6电连接，电容c6另一端接地，电阻r33另一端与电容c1电连接，电容c1另一端与共模电感l7第三管脚电连接。

如图2、5、6所示，所述的接触卡座模块2包括接触卡座j2，接触卡控制芯片u5、连接口p4，电阻r17、r54、r53，电容c56、c63，电源vpsam和若干其他电阻及电容，所述的接触卡控制芯片u5第五管脚分别与电阻r17和微处理器u3第五十七管脚相连，电阻r17另一端接电源vpsam，接触卡控制芯片u5第六管脚分别与电阻r54和微处理器u3第五十七管脚相连，电阻r17另一端接地，接触卡控制芯片u5第九、十管脚分别通过连接口p4依次与微处理器u3第五十九、六十二管脚相连，接触卡控制芯片u5第十二管脚与电容c56相连，电容c56另一端通过连接口p4与微处理器u3第五十一管脚相连，接触卡控制芯片u5第三十管脚分别与电阻r1、微处理器u3第五十六管脚及接触卡座j2第十管脚相连，电阻r11另一端接电源vpsam，接触卡控制芯片u5的第二十三、二十四、二十六、二十七、二十八管脚分别依次与接触卡座j2第二、三、四、八、七管脚相连，接触卡控制芯片u5的第二十二管脚分别与电阻r53、电容c63相连，电容c63另一端接地，电阻r53另一端与接触卡座j2第六管脚相连。

如图2、7、8所示，所述的磁头模块3包括磁头u6，磁头控制芯片u7，连接口p1、电阻r68、r69，电容c1和电源vctcard，磁头u6第一、二、三管脚分别依次与磁头控制芯片u7第七、五、三管脚相连，磁头u6第四、五、六管脚分别与磁头控制芯片u7第一管脚相连，磁头控制芯片u7第十三管脚分别与电源vctcard和电容c1相连，电容c1另一端分别与磁头控制芯片u7第十二管脚和gnd相连，磁头控制芯片u7第八管脚通过连接口p1分别与微处理器u3第八十六管脚和电阻r68相连，电阻r68接电源vctcard，磁头控制芯片u7第十管脚通过连接口p1分别与微处理器u3第八十七管脚和电阻r69相连，电阻r69接电源vctcard。

如图2、10所示，所述的身份证模块5包括居民身份证验证安全控制器、连接口j4、电阻r91、r92、r93、r94、r95、r96和电源vidcard,居民身份证验证安全控制器通过连接口j4与多合一模块相连，连接口j4第一、四、七、十一管脚接地，第八、九、十管脚接电源vidcard，第二管脚接电阻r96，电阻r96另一端与微处理器u3第六十八管脚电连接，连接口j4第三管脚接电阻r94，电阻r94另一端与微处理器u3第六十九管脚电连接，连接口j4第十二管脚接电阻r93，电阻r93另一端与微处理器u3第九十二管脚电连接，连接口j4第十三管脚接电阻r92，电阻r92另一端与微处理器u3第九十三管脚电连接，连接口j4第十七管脚接电阻r95，电阻r95另一端与微处理器u3第九十五管脚电连接，连接口j4第十九管脚接电阻r95，电阻r95另一端与微处理器u3第九十六管脚电连接，连接口j4其余管脚空接。

如图2、11所示，本发明中设有两张sam卡，每张sam卡有一个独立的sam卡读取电路，两个sam卡读取电路结构相同，sam卡2的sam卡读取电路包括r30、r31、r32，电源vsam2和sam卡接口sam2，sam卡接口sam2第一管脚分别与电源vsam2相连，sam卡接口sam2第二管脚与电阻r31相连，电阻r31另一端与微处理器u3第二十六管脚相连，sam卡接口sam2第三管脚与电阻r32相连，电阻r32另一端与微处理器u3第二十九管脚相连，sam卡接口sam2第五管脚接地，sam卡接口sam2第六管脚空接，sam卡接口sam2第七管脚分别与微处理u3第二十五管脚和电阻r30相连，电阻r30另一端接3.3v电源。

如图2、9所示，所述的接触卡座模块、磁头模块、身份证模块和sam卡读取电路还各设有电源控制电路，所述的电源控制电路包括场效应管qx、电源vx、电容cx和电阻rx，电源vx分别与电容cx、场效应管qx源极电连接，电容cx另一端接地，场效应管qx漏极和衬底接3.3v电源，栅极接电阻rx，电阻rx另一端与微处理器u3相连。x可为psam、ctcard、idcard、sam1、sam2,分别对应接触卡模块、磁头卡模块、身份证模块和两路sam卡读取电路，电阻rpsam与微处理器u3第六十三管脚相连，电阻rctcard与微处理器u3第十八管脚相连，电阻ridcard与微处理器u3第六十四管脚相连，电阻rsam1与微处理器u3第三十三管脚相连，电阻rsam2与微处理器u3第三十四管脚相连。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。