有源卡类终端及其自动开机方法与流程

1.本发明涉及卡类产品技术领域，尤其是涉及一种有源卡类终端及其自动开机方法。


背景技术：

2.现有的有源卡类终端设备，在系统关机时，需要先将系统开机后才能使用，或者在与读卡器完成交易后，需要给系统开机才能浏览交易状态，给用户带来不方便。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出了一种有源卡类终端及其自动开机方法，能够在进行交易时自动开机。
4.一方面，根据本发明实施例的有源卡类终端，包括：
5.智能卡芯片，连接有射频天线，所述智能卡芯片能够通过所述射频天线与读卡器进行通信，从而获取射频场能量；
6.mcu，与所述智能卡芯片电性连接；
7.供电模块；
8.电源开关模块，所述电源开关模块的输入端与所述供电模块的输出端电性连接，所述电源开关模块的输出端分别与所述智能卡芯片的电源端和所述mcu的电源端电性连接，所述电源开关模块的使能端与所述mcu的第一控制端电性连接；
9.整流模块，用于对所述射频场能量进行整流后，发送至所述电源开关模块的使能端；
10.开关机模块，所述开关机模块的受控端与所述mcu的第二控制端电性连接，所述开关机模块的输出端与所述电源开关模块的使能端电性连接。
11.根据本发明的一些实施例，所述mcu的第一控制端通过第一二极管与所述电源开关模块的使能端电性连接，所述整流模块的输出端通过第二二极管与所述电源开关模块的使能端电性连接，所述开关机模块的输出端通过第三二极管与所述电源开关模块的使能端电性连接。
12.根据本发明的一些实施例，所述供电模块包括电池和电池管理芯片，所述电池的输出端与所述电池管理芯片的输入端电性连接，所述电池管理芯片的输出端与所述电源开关模块的输入端电性连接。
13.根据本发明的一些实施例，所述开关机模块包括：
14.三极管，所述三极管的基极通过第一电阻与所述mcu的第二控制端电性连接，所述三极管的发射极接地；
15.开关机芯片，所述开关机芯片的控制引脚与所述三极管的集电极电性连接，所述开关机芯片的输出端与所述电源开关模块的使能端电性连接。
16.根据本发明的一些实施例，所述开关机模块还包括控制按键，所述控制按键的第
一端与所述开关机芯片的控制引脚电性连接，所述控制按键的第二端接地。
17.根据本发明的一些实施例，还包括显示模块，所述显示模块与所述mcu电性连接。
18.根据本发明的一些实施例，还包括按键模块，所述按键模块与所述mcu电性连接。
19.根据本发明的一些实施例，所述智能卡芯片与所述读卡器之间通过14443协议进行通信。
20.另一方面，根据本发明实施例的有源卡类终端的自动开机方法，包括以下步骤：
21.智能卡芯片通过射频天线与读卡器进行通信，获取射频场能量；
22.整流模块对所述射频场能量进行整流后，发送至电源开关模块的使能端，使所述电源开关模块导通；
23.供电模块通过所述电源开关模块为mcu和所述智能卡芯片提供工作电源；
24.所述mcu发送高电平的第一控制信号给所述电源开关模块的使能端，使所述电源开关模块保持导通状态；
25.所述mcu发送高电平的第二控制信号给开关机模块的受控端，使所述开关机模块执行开机动作。
26.根据本发明的一些实施例，还包括以下步骤：
27.所述开关机模块完成开机后，所述mcu将所述第一控制信号和所述第二控制信号拉低。
28.根据本发明实施例的有源卡类终端及其自动开机方法，至少具有如下有益效果：当系统处于关机状态下与读卡器进行交易时，智能卡芯片能够通过射频天线获取读卡器的射频场能量，射频场能量通过整流模块的整流后，发送至电源开关模块的使能端，使得电源开关模块的使能端为高电平状态，电源开关模块导通；此时，供电模块能够通过电源开关模块为智能卡芯片和mcu提供工作电源，使得智能卡芯片和mcu正常工作；mcu通过第一控制端发送高电平的第一控制信号给到电源开关模块的使能端，使电源开关模块保持导通状态，实现供电自锁，维持供电，防止卡片移开读卡器时系统整个掉电；同时，mcu通过第二控制端发送高电平的第二控制信号给到开关机模块的受控端，模拟按下开机按键的操作，使得开关机模块执行开机动作，从而使得系统实现在关机状态下刷卡自动完成开机，方便用户的操作，便于用户查看交易状态。
29.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
30.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
31.图1为本发明实施例的有源卡类终端的结构示意图；
32.图2为本发明实施例的有源卡类终端的自动开机方法的步骤流程图；
33.附图标记：
34.智能卡芯片100、射频天线110、读卡器200、mcu300、供电模块400、电源开关模块500、整流模块600、开关机模块700、显示模块800、按键模块900。
具体实施方式
35.本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
36.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
37.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
38.一方面，如图1所示，根据本发明实施例的有源卡类终端，包括智能卡芯片100、mcu300、供电模块400、电源开关模块500、整流模块600和开关机模块700；智能卡芯片100连接有射频天线110，智能卡芯片100能够通过射频天线110与读卡器200进行通信，从而获取射频场能量；mcu300与智能卡芯片100电性连接；电源开关模块500的输入端与供电模块400的输出端电性连接，电源开关模块500的输出端分别与智能卡芯片100的电源端和mcu300的电源端电性连接，电源开关模块500的使能端分别与mcu300的第一控制端、整流模块600的输出端和开关机模块700的输出端电性连接；整流模块600用于对射频场能量进行整流后，发送至电源开关模块500的使能端；开关机模块700的受控端与mcu300的第二控制端电性连接。
39.具体地，智能卡芯片100与读卡器200之间通过14443协议进行通信，从而使得有源卡类终端在与读卡器200进行交互时，能够获取能量，并将能量通过整流模块600发送给电源开关模块500的使能端，使电源开关模块500处于导通状态。如图1所示，电源开关模块500包括芯片u4，芯片u4的使能端en受到三路信号的控制，三路信号分别为整流模块600的输出端、mcu300的第一控制端和开关机模块700的输出端，当其中一路信号为高电平时，电源开关模块500处于导通状态；当三路信号均为低电平时，电源开关模块500处于断开状态。芯片u4的输入端vin与供电模块400的输出端电性连接，芯片u4的输出端vout分别与智能卡芯片100的电源端和mcu300的电源端电性连接。当电源开关模块500处于导通状态时，供电模块400能够通过电源开关模块500为智能卡芯片100和mcu300提供工作电源，使得智能卡芯片100和mcu300正常工作。
40.根据本发明实施例的有源卡类终端，当处于关机状态下，智能卡芯片100与读卡器200进行交易时，智能卡芯片100能够通过射频天线110获取读卡器200的射频场能量，射频场能量通过整流模块600整流后，发送至电源开关模块500的使能端，使得电源开关模块500的使能端为高电平状态，电源开关模块500导通。此时，供电模块400能够通过电源开关模块500为智能卡芯片100和mcu300提供工作电源，使得智能卡芯片100和mcu300正常工作。上电后的mcu300通过第一控制端发送高电平的第一控制信号power_ctrl1给到电源开关模块500的使能端，使电源开关模块500保持导通状态，实现供电自锁，维持供电，防止卡片移开读卡器200时系统整个掉电。同时，mcu300通过第二控制端发送高电平的第二控制信号power_ctrl2给到开关机模块700的受控端，模拟按下开机按键的操作，使得开关机模块700
执行开机动作，大概延时5s左右后完成开机。在完成开机后，mcu300拉低power_ctrl1信号，解除自锁状态，并拉低power_ctrl2信号，解除模拟按下开机按键的状态，系统实现在关机状态下刷卡自动开机。
41.根据本发明实施例的有源卡类终端，能够在系统处于关机状态时，在刷卡进行交易时实现自动开机，从而方便用户的操作，无需用户手动进行开机，便于用户查看交易状态。
42.如图1所示，在本发明的一些实施例中，mcu300的第一控制端通过第一二极管d1与电源开关模块500的使能端电性连接，整流模块600的输出端通过第二二极管d2与电源开关模块500的使能端电性连接，开关机模块700的输出端通过第三二极管d3与电源开关模块500的使能端电性连接。三路信号通过第一二极管d1、第二二极管d2和第三二极管d3实现信号隔离，避免互相干扰。
43.如图1所示，在本发明的一些实施例中，供电模块包括电池和电池管理芯片，电池的输出端与电池管理芯片的输入端电性连接，电池管理芯片的输出端与电源开关模块500的输入端电性连接。电池用于为整个系统提供电源，电池管理芯片用于对电能进行转换、分配、检测及其它管理。
44.如图1所示，在本发明的一些实施例中，开关机模块700包括三极管q4和开关机芯片u5，三极管q4的基极通过第一电阻r18与mcu300的第二控制端电性连接，三极管q4的发射极接地，三极管q4的基极与发射极之间设置有电阻r19，三极管q4的集电极与开关机芯片u5的控制引脚key电性连接，开关机芯片u5的输出端out与电源开关模块500的使能端电性连接。当系统处于关机状态时，若mcu300的第二控制端输出高电平的power_ctrl2信号，则三极管q4导通，模拟按下开关机按键的动作，使得开关机芯片u5执行开机动作；当系统处于开机状态时，若mcu300的第二控制端输出高电平的power_ctrl2信号，模拟按下开关机按键的动作，则开关机芯片u5执行关机动作。
45.如图1所示，在本发明的一些实施例中，开关机模块700还包括控制按键sw1，控制按键sw1的第一端与开关机芯片u5的控制引脚key电性连接，控制按键sw1的第二端接地。当系统为开机状态时，长按控制按键sw1，可使系统关机；当系统为关机状态时，长按控制按键sw1，可使系统开机。其中，通过控制按键sw1控制系统开关机为手动操作，而通过mcu300的power_ctrl2信号控制系统开关机，则为系统的自动操作。
46.如图1所示，在本发明的一些实施例中，有源卡类终端还包括显示模块800，显示模块800与mcu300电性连接。显示模块800可以包括设置在卡片上的显示屏，用于显示有源卡类终端的交易状态、交易记录等。
47.如图1所示，在本发明的一些实施例中，有源卡类终端还包括按键模块900，按键模块900与mcu300电性连接。按键模块900可以包括设置在卡片上的若干个功能按键，用于控制有源卡类终端的工作状态。
48.根据本发明实施例的有源卡类终端，在系统关机状态下，智能卡芯片100通过14443与读卡器200进行业务交易，从而获取能量，能量通过整流模块600整流后，发送给电源开关模块500的芯片u4的使能端en，使得en由低变高，芯片u4将处于导通状态。此时，供电模块400通过电源开关模块500为智能卡芯片100和mcu300上电，上电后的mcu300将power_ctrl1置位为高电平，使得芯片u4的使能端en维持高电平状态，实现供电自锁(防止卡移开
读卡器200时系统整个掉电)，维持系统供电。同时，mcu300将置位power_ctrl2为高电平，模拟按下控制按键sw1的状态进行开机。延时大约5秒后，u5开机成功。这时，mcu300将power_ctrl1置低，解除自锁状态，并将power_ctrl2置低，模拟释放控制按键sw1的状态，使得系统实现在关机状态下刷卡时自动开机。
49.另一方面，基于上述的有源卡类终端，本发明实施例还提出了一种有源卡类终端的自动开机方法，如图2所示，该方法包括以下步骤：
50.步骤s100：智能卡芯片100通过射频天线110与读卡器200进行通信，获取射频场能量；
51.步骤s200：整流模块600对射频场能量进行整流后，发送至电源开关模块500的使能端，使电源开关模块500导通；
52.步骤s300：供电模块400通过电源开关模块500为mcu300和智能卡芯片100提供工作电源；
53.步骤s400：mcu300发送高电平的第一控制信号power_ctrl1给电源开关模块500的使能端，使电源开关模块500保持导通状态；
54.步骤s500：mcu300发送高电平的第二控制信号power_ctrl2给开关机模块700的受控端，使开关机模块700执行开机动作。
55.具体地，当系统处于关机状态下，智能卡芯片100通过14443协议与读卡器200进行业务交易，从而获取射频场能量；射频场能量通过整流模块600整流后，发送给电源开关模块500的芯片u4的使能端en，使得en由低变高，芯片u4将处于导通状态。此时，供电模块400通过电源开关模块500为智能卡芯片100和mcu300上电，上电后的mcu300将power_ctrl1置位为高电平，使得芯片u4的使能端en维持高电平状态，实现供电自锁(防止卡移开读卡器200时系统整个掉电)，维持系统供电。同时，mcu300将置位power_ctrl2为高电平，模拟按下控制按键sw1的状态进行开机；延时大约5秒后，开关机芯片u5开机成功。
56.在本发明的一些实施例中，有源卡类终端的自动开机方法还包括以下步骤：
57.开关机模块700完成开机后，mcu300将第一控制信号power_ctrl1和第二控制信号power_ctrl2拉低。
58.通过将power_ctrl1置低，从而解除自锁状态；而通过将power_ctrl2置低，模拟释放控制按键sw1的状态，使得系统实现在关机状态下刷卡时自动开机。
59.根据本发明实施例的有源卡类终端的自动开机方法，能够在系统处于关机状态时，在刷卡进行交易时实现自动开机，从而方便用户的操作，无需用户手动进行开机，便于用户查看交易状态。
60.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“进一步实施例”、“一些具体实施例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
61.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。