一种IC卡检测装置的制作方法

一种ic卡检测装置
技术领域
1.本技术涉及铁路机务技术领域，特别地涉及一种ic卡检测装置。


背景技术：

2.现有技术下，机车乘务员ic卡是机车上使用的列车运行监控记录装置的重要信息转储载体。为实现监控记录装置对临时施工的限速、非正常行车控制和监控装置运行文件转储分析，以乘务员ic卡作为信息传输载体，通过乘务员出勤时将担当本交路所涉及的的行车揭示写入ic卡，上车后将ic卡中信息写入监控装置，实现按行车揭示进行机车运行控制，退勤时乘务员将监控记录文件再通过ic卡转储回地面，并通过地面软件对记录文件进行分析，发现行车过程中乘务员操纵隐患，以便正确指导乘务员正常行车，提高运输生产安全。
3.在ic卡实际的使用中经常会出现各种故障，比如部分区块无法正常读写、部分扇区故障等，会导致写入部分数据正常，部分不正常情况，进而致使乘务员写入的数据可能不全、转储的文件有丢失等情况。
4.当前在ic卡的使用管理中，主要通过乘务员出勤时通过出退勤一体机或独立写卡设备进行内容写入，写入后对内容进行机器读取，在通过人工比对读取内容和实际要写入的内容进行校核来确定写入是否正确，该原理实际上是对已写入的部分进行内容人工校核；另外一种校核方式是机器校核，通过对写入ic卡的数据读取后，与调度台下发的内容进行机器对比，以确保在出勤是写入揭示的准确性，但对于ic卡上车后转储监控文件是否能够转储完整、写入揭示时是否写入正常都无法保证。
5.当前ic卡的检测模式是完全正对写入内容正确与否来确定ic卡是否正常，该方式不能完全解决ic卡所有存储空间是否正常的问题，同时用内容核对的方式会导致业务效率低下。比如在出勤的是否发现写入的内容不对，需要现场查询是数据写入造成还是ic卡本身存储区域出现问题导致，所以亟需一种能够在将ic卡发放乘务员之前就对ic卡的质量进行一次快速检测的装置，以确保ic卡本身不存在任何质量故障。


技术实现要素：

6.针对上述问题，本技术公开了一种ic卡检测装置，能够在将ic卡发放乘务员之前就对ic卡的质量进行一次快速检测的装置，以确保ic卡本身不存在任何质量故障。
7.本技术提供了一种ic卡检测装置，所述装置包括：
8.ic卡模块，与控制模块电连接，用于固定插入的ic卡，以使所述ic卡满足预设插入状态；
9.输入模块，与所述控制模块电连接，用于发出检测指令，以使所述控制模块对所述ic卡执行检测操作；
10.控制模块，用于响应于所述检测指令对所述ic卡执行检测操作，以确定所述ic卡是否存在异常。
11.在一些实施例中，还包括：
12.电源模块，与所述控制模块电连接，用于为所述ic卡检测装置供电。
13.在一些实施例中，还包括：
14.显示模块，与所述控制模块电连接，用于显示所述ic卡的基本信息和/或所述ic卡的异常信息。
15.在一些实施例中，还包括：
16.输出模块，与所述控制模块电连接，用于根据所述ic卡的状态进行相应的提醒。
17.在一些实施例中，所述控制模块，包括：
18.读取单元，用于响应于读取指令，读取所述ic卡的基本信息；
19.格式化单元，用于响应于格式化指令，对所述ic卡执行格式化操作；
20.检测单元，用于响应于检测指令，对所述ic卡执行检测操作，以获得所述ic卡的异常信息；
21.修复单元，用于响应于修复指令，对所述ic卡执行修复操作。
22.在一些实施例中，所述输入模块，包括：
23.第一按键，用于发出检测指令，以使所述控制模块检测所述ic卡的状态；
24.第二按键，用于发出格式化指令，以使所述控制模块对所述ic卡执行格式化操作；
25.第三按键，用于发出修复指令，以使所述控制模块对所述ic卡执行修复操作；
26.第四按键，用于发出自定义的控制指令，以使所述控制模块对所述ic卡执行相应的操作。
27.在一些实施例中，所述检测单元包括：
28.定位子单元，用于在所述ic卡存在扇区异常的情况下，对所述ic卡中损坏扇区的位置进行定位。
29.在一些实施例中，所述电源模块包括：
30.充电电路和/或供电电路；
31.其中，充电电路用于为内置电池进行充电，供电电路用于为所述ic卡检测装置供电。
32.在一些实施例中，所述显示模块包括：
33.触摸显示屏。
34.在一些实施例中，所述输出模块包括：
35.指示灯和/或蜂鸣器；
36.其中，所述指示灯用于根据所述ic卡的状态显示相应的提醒颜色，所述蜂鸣器用于根据所述ic卡的状态发出相应的提醒声音。
37.在一些实施例中，所述ic卡模块包括：
38.防冲击单元，用于去除esd冲击。
39.与现有技术相比，本技术的技术方案具有以下优点或有益效果：
40.避免了传统方案中乘务员出勤时通过写入揭示数据并确认揭示内容来确定ic是否正常的缺陷，实现了ic卡全扇区检测，主要体现在以下几个方面：
41.(1)实现了ic卡扇区全面检测：传统方式是写入多少数据并确认数据是否正常，以一张4m的ic卡为列，如果只写入1m数据，那么检测时只能确保这1m数据正确性；而本技术则
是把4m扇区进行全面检测，避免部分扇区漏检问题；
42.(2)实现异常扇区定位：传统方式是ic卡扇区损坏区域无法检测，一般是通过直接更换ic卡的方式解决该问题，导致浪费严重；而本技术可以定位ic卡损坏扇区的具体位置，可实现在数据写入时隔离该扇区或修复扇区；
43.(3)提升乘务员工作效率、保障机车运行安全：传统方式是在写ic卡时发现问题，再去换卡；而本技术所公开的ic卡检测装置可保证所有给乘务员的ic卡完好，不会出现写卡故障，更不会出现运行途中列车运行监控装置文件漏写，提升乘务员工作效率，确保机车运行安全。
附图说明
44.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
45.图1为本技术实施例提供的一种ic卡检测装置的结构示意图；
46.图2为本技术实施例提供的另一种ic卡检测装置的结构示意图；
47.图3为本技术实施例提供的一种ic卡检测装置的正面示意图；
48.图4为本技术实施例提供的一种ic卡检测装置的顶部示意图；
49.图5为本技术实施例提供的一种ic卡检测装置的侧面示意图；
50.附图标记：
51.图1中：101-ic卡模块，102-输入模块，103-控制模块；
52.图2中：101-ic卡模块，102-输入模块，103-控制模块，204-电源模块，205-输出模块，206-显示模块。
具体实施方式
53.以下将结合附图及实施例来详细说明本技术的实施方式，借此对本技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达到相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本技术实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本技术的保护范围之内。
54.由背景技术可知，机车乘务员ic卡是机车上使用的列车运行监控记录装置的重要信息转储载体。为实现监控记录装置对临时施工的限速、非正常行车控制和监控装置运行文件转储分析，以乘务员ic卡作为信息传输载体，通过乘务员出勤时将担当本交路所涉及的的行车揭示写入ic卡，上车后将ic卡中信息写入监控装置，实现按行车揭示进行机车运行控制，退勤时乘务员将监控记录文件再通过ic卡转储回地面，并通过地面软件对记录文件进行分析，发现行车过程中乘务员操纵隐患，以便正确指导乘务员正常行车，提高运输生产安全。
55.在ic卡实际的使用中经常会出现各种故障，比如部分区块无法正常读写、部分扇区故障等，会导致写入部分数据正常，部分不正常情况，进而致使乘务员写入的数据可能不全、转储的文件有丢失等情况。
56.当前在ic卡的使用管理中，主要通过乘务员出勤时通过出退勤一体机或独立写卡设备进行内容写入，写入后对内容进行机器读取，在通过人工比对读取内容和实际要写入的内容进行校核来确定写入是否正确，该原理实际上是对已写入的部分进行内容人工校核；另外一种校核方式是机器校核，通过对写入ic卡的数据读取后，与调度台下发的内容进行机器对比，以确保在出勤是写入揭示的准确性，但对于ic卡上车后转储监控文件是否能够转储完整、写入揭示时是否写入正常都无法保证。
57.当前ic卡的检测模式是完全正对写入内容正确与否来确定ic卡是否正常，该方式不能完全解决ic卡所有存储空间是否正常的问题，同时用内容核对的方式会导致业务效率低下。比如在出勤的是否发现写入的内容不对，需要现场查询是数据写入造成还是ic卡本身存储区域出现问题导致，所以亟需一种能够在将ic卡发放乘务员之前就对ic卡的质量进行一次快速检测的装置，以确保ic卡本身不存在任何质量故障。
58.鉴于此，本技术公开了一种ic卡检测装置，能够在将ic卡发放乘务员之前就对ic卡的质量进行一次快速检测的装置，以确保ic卡本身不存在任何质量故障。
59.实施例一
60.本实施例提供一种ic卡检测装置，图1为本技术实施例提供的一种ic卡检测装置的结构示意图，如图1所示，本实施例的装置100包括：
61.ic卡模块101，与控制模块103电连接，用于固定插入的ic卡，以使所述ic卡满足预设插入状态；
62.输入模块102，与所述控制模块103连接，用于发出检测指令，以使所述控制模块103对所述ic卡执行检测操作；
63.控制模块103，用于响应于所述检测指令对所述ic卡执行检测操作，以确定所述ic卡是否存在异常。
64.可选的，控制模块103用于响应于所述检测指令，通过对所述ic卡执行读操作和/或写操作的方式对所述ic卡执行检测操作，进而确定所述ic卡是否存在异常。
65.需要说明的是，本实施例所公开的ic卡检测装置可应用于铁路机务技术领域中的机车。
66.进一步的，在ic卡检测装置100的基础上本实施例还公开了另一种ic卡检测装置200，详见图2，图2为本技术实施例提供的另一种ic卡检测装置的结构示意图，如图2所示，本实施例的装置200包括：
67.在一些实施例中，还包括：
68.电源模块204，与所述控制模块103电连接，用于为所述ic卡检测装置供电。
69.在一些实施例中，所述电源模块204包括：
70.充电电路和/或供电电路；
71.其中，充电电路用于为内置电池进行充电，供电电路用于为所述ic卡检测装置供电。
72.可选的，电源模块204包含电池充电电路和/或系统供电电路，其中电池充电电路采用芯片对2节3000mah的锂电池串联充电，充电电路可采用bq24133rgyr完成，该芯片实现充电输入范围4.5-17v，充电效率可达92％，可为1节、2节、3节4.2v锂电池串联充电，本装置可采用2节锂电池设计，充电后通过dc-dc降压芯片pt1204实现3.3v输出并给整个装置供
电。
73.需要说明的是，充电电路是通过充电接口及充电线缆进行充电，供电电路是将220v电源转换为本装置所需要的电源，本装置在充电完成后可以脱离220v电源单独使用。
74.在一些实施例中，所述控制模块103，包括：
75.读取单元，用于响应于读取指令，读取所述ic卡的基本信息；
76.格式化单元，用于响应于格式化指令，对所述ic卡执行格式化操作；
77.检测单元，用于响应于检测指令，对所述ic卡执行检测操作，以获得所述ic卡的异常信息；
78.修复单元，用于响应于修复指令，对所述ic卡执行修复操作。
79.在一些实施例中，所述检测单元包括：
80.定位子单元，用于在所述ic卡存在扇区异常的情况下，对所述ic卡中损坏扇区的位置进行定位。
81.可选的，主控模块103包括主控mcu模块(mirco controller unit，简称mcu)，主控mcu模块可以以芯片stm32f407为核心，通过spi(串行外设接口serialperipheral interface，简称spi)接口与ic卡模块101通信，实现ic卡数据的读和写。
82.可选的，主控模块103中可预设有相应的程序代码，比如包含有修复功能的代码段，当主控模块103执行该段代码时便能够对ic卡进行相关的修复操作(类似于硬盘修复)。
83.其中，一种可选的对ic卡的读和写逻辑如下：
84.1)配置spi串行时钟比特率；
85.2)定义数据传输和串行间的相位关系；
86.3)设置8位或16位数据帧格式；
87.4)如果需要nss引脚工作在输入模式，硬件模式下，在整个数据帧传输期间应该把nss引脚连接到高电平，在软件模式下，需要设置spi1_cr1的ssm位和ssi位，如果nss引脚工作在输出模式，则需要设置ssoe位；
88.5)必须设置mstr和spe位；
89.进一步的，通过spi对ic操作后，可完成ic卡的以下检测功能：
90.1)检测空闲区域是否能够正常读写；
91.2)检测扇区是否正常，异常时自动定位异常位置；
92.3)检测空闲区域是否能够正常读写；
93.4)读取已有文件的文件名，大小等信息并展示；
94.5)格式化(包括全部擦除)等。
95.可选的，ic卡模块101通过第一可分离电连接的方式与控制模块103连接，用于固定插入的ic卡，以使所述ic卡满足预设插入状态。其中，预设插入状态包括控制模块103可以正常检测到插入到ic卡模块101中的ic卡。
96.可选的，第一可分离电连接包括spi接口，ic卡模块101通过spi接口与控制模块103连接。
97.在一些实施例中，所述ic卡模块101包括：
98.防冲击单元，用于去除esd冲击。
99.可选的，ic卡模块101通过主控mcu的spi接口进行扩展完成，为了解决ic卡插拔可
能带来的esd(静电释放electro-static discharge，简称esd)冲击，在spi接口线增加infineon spi08n80c3 tvs管以进行esd防护。
100.在一些实施例中，还包括：
101.显示模块206，与所述控制模块103电连接，用于显示所述ic卡的基本信息和/或所述ic卡的异常信息。
102.在一些实施例中，所述显示模块206包括：
103.触摸显示屏。
104.可选的，考虑装置使用场景为工业现场，操纵人员在装置使用中会戴手套操作，所以可采用四线式电阻触摸屏完成，显示屏可采用3.5寸tft液晶屏。
105.可选的，显示模块206通过第二可分离电连接的方式与控制模块103连接，第二可分离电连接包括8080接口。
106.可选的，显示模块206主要显示的内容包括：
107.1)ic卡存储空间大小；
108.2)ic卡扇区状态；
109.3)ic卡扇区故障详细信息；
110.4)ic卡格式化；
111.5)设备版本信息等。
112.在一些实施例中，所述输入模块102，包括：
113.第一按键，用于发出检测指令，以使所述控制模块检测所述ic卡的状态；
114.第二按键，用于发出格式化指令，以使所述控制模块对所述ic卡执行格式化操作；
115.第三按键，用于发出修复指令，以使所述控制模块对所述ic卡执行修复操作；
116.第四按键，用于发出自定义的控制指令，以使所述控制模块对所述ic卡执行相应的操作。
117.可选的，输入模块102包括4个快捷按键，当触摸屏失效或者操作不方便时，可以采用按键方式进行功能选择。按键可直接采用4个gpio，通过中断扫描的方式实现按键功能。
118.可选的，4个gpio对应f1、f2、f3、f4四个按键，各按键的功能包括：
119.f1：ic卡状态检测(检测容量、读写状态、扇区是否异常等)；
120.f2：ic卡格式化；
121.f3：ic卡修复；
122.f4：预留按键。
123.可选的，当前的第四按键为预留按键，用户可根据实际的需求对存储在本装置中的程序代码进行升级，进而赋予第四按键相应的功能。比如，如果后期对存储在本装置内的程序代码进行升级或优化，若再增加功能的话，可对第四按键设置相应的控制功能，进而通过第四按键发出相应的控制指令，以使所述控制模块对所述ic卡执行相应的控制操作。
124.所属领域技术人员可以理解的是，可在触摸屏的预设区域设置与上述各个按键功能相对应的按钮，上述各个按键的功能，也可通过触摸屏中相应的按钮来实现。
125.需要说明的是，按键的个数以及各按键所具备的功能均可以根据用户的实际需求进行设定，具体此处不做特殊说明。
126.在一些实施例中，还包括：
127.输出模块205，与所述控制模块103电连接，用于根据所述ic卡的状态进行相应的提醒。
128.在一些实施例中，所述输出模块205包括：
129.指示灯和/或蜂鸣器；
130.其中，所述指示灯用于根据所述ic卡的状态显示相应的提醒颜色，所述蜂鸣器用于根据所述ic卡的状态发出相应的提醒声音。
131.可选的，输出模块205主要是对检测异常进行语音和/或灯光报警，可采用简洁的蜂鸣器和/或指示灯的方式来实现，只需要利用一个pwm(脉宽调制pulsewidthmodulation，简称pwm)控制接口即可实现不同频率的语音控制和/或不同颜色的灯光闪烁提示。
132.可选的，ic卡的状态包括正常状态和异常状态，其中，正常状态下指示灯可显示绿色，蜂鸣器不工作；异常状态下指示灯可显示红色且可伴随有一定频率的闪烁，蜂鸣器发出相应的报警提醒声音。
133.进一步的，ic卡的异常状态包括容量异常、读写状态异常、扇区异常等，指示灯和/或蜂鸣器根据ic卡的异常状态发出相应的提醒消息。
134.需要说明的是，本实施例所公开的装置可设置stm32f407v为控制模块103的主控芯片，进而再通过外围电路扩展来实现ic卡智能检测功能，stm32f407v采用1.6～3.6v电源供电，最高达168mhz的时钟主频，并支持i2c/uart/spi/can/usb等接口，同时具备睡眠、停止和待机三种低功耗模式。
135.为了便于所属领域技术人员理解本技术所公开的装置也可参考图3～图5，其中，图3为本技术实施例提供的一种ic卡检测装置的正面示意图，图4为本技术实施例提供的一种ic卡检测装置的顶部示意图，图5为本技术实施例提供的一种ic卡检测装置的侧面示意图。其中，在图3中，f1～f4为四个按键，按键上方为触摸显示屏，按键下方为蜂鸣器；在图4中，装置顶部为ic卡插口，用于ic检测时插入ic卡；在图5中，装置侧面从上至下依次为为电源开关按键、声音调大键、声音调小键。
136.本实施例所公开的装置包括：ic卡模块101，与控制模块103电连接，用于固定插入的ic卡，以使所述ic卡满足预设插入状态；输入模块102，与所述控制模块103连接，用于发出检测指令，以使所述控制模块103对所述ic卡执行检测操作；控制模块103，用于响应于所述检测指令对所述ic卡执行检测操作，以确定所述ic卡是否存在异常。避免了传统方案中乘务员出勤时通过写入揭示数据并确认揭示内容来确定ic是否正常的缺陷，实现了ic卡全扇区检测，具体的：实现了ic卡扇区全面检测：传统方式是写入多少数据并确认数据是否正常，以一张4m的ic卡为列，如果只写入1m数据，那么检测时只能确保这1m数据正确性。而本技术则是把4m扇区进行全面检测，避免部分扇区漏检问题；实现异常扇区定位：传统方式是ic卡扇区损坏区域无法检测，一般是通过直接更换ic卡的方式解决该问题，导致浪费严重。而本装置可以定位ic卡损坏扇区的具体位置，可实现在数据写入时隔离该扇区或修复扇区；提升乘务员工作效率、保障机车运行安全：传统方式是在写ic卡时发现问题，再去换卡，而本技术所公开的ic卡检测装置可保证所有给乘务员的ic卡完好，不会出现写卡故障，更不会出现运行途中列车运行监控装置文件漏写，提升乘务员工作效率，确保机车运行安全。
137.综上，本技术提供的一种ic卡检测装置，所述装置包括：ic卡模块，与控制模块电连接，用于固定插入的ic卡，以使所述ic卡满足预设插入状态；输入模块，与所述控制模块
电连接，用于发出检测指令，以使所述控制模块对所述ic卡执行检测操作；控制模块，用于响应于所述检测指令对所述ic卡执行检测操作，以确定所述ic卡是否存在异常。避免了传统方案中乘务员出勤时通过写入揭示数据并确认揭示内容来确定ic是否正常的缺陷，实现了ic卡全扇区检测，具体的：实现了ic卡扇区全面检测：传统方式是写入多少数据并确认数据是否正常，以一张4m的ic卡为列，如果只写入1m数据，那么检测时只能确保这1m数据正确性。而本技术则是把4m扇区进行全面检测，避免部分扇区漏检问题；实现异常扇区定位：传统方式是ic卡扇区损坏区域无法检测，一般是通过直接更换ic卡的方式解决该问题，导致浪费严重。而本装置可以定位ic卡损坏扇区的具体位置，可实现在数据写入时隔离该扇区或修复扇区；提升乘务员工作效率、保障机车运行安全：传统方式是在写ic卡时发现问题，再去换卡，而本技术所公开的ic卡检测装置可保证所有给乘务员的ic卡完好，不会出现写卡故障，更不会出现运行途中列车运行监控装置文件漏写，提升乘务员工作效率，确保机车运行安全。
138.另外应该理解到，在本技术所提供的实施例中所揭露的方法或系统，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的方法或系统实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本技术的多个实施例的方法和装置的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、计算机程序段或计算机程序的一部分，模块、计算机程序段或计算机程序的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的计算机程序。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生，实际上也可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机程序的组合来实现。
139.在本技术中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、装置或者设备中还存在另外的相同要素；如果有描述到“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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；在本技术的描述中，除非另有说明，术语“多个”、“多”的含义是指至少两个；如果有描述到服务器，需要说明的是，服务器可以是独立的物理服务器或终端，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群，可以是能够提供云服务器、云数据库、云存储和cdn等基础云计算服务的云服务器；如果有描述到智能终端或移动设备，需要说明的是，智能终端或移动设备可以是智能手机、平板电脑、智能手表、智能电视、智能音响、笔记本电脑、台式计算机等，但并不局限于此。
140.最后需要说明的是，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“一个示例”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、材料或者特点包含于本技术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进行结合。
141.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例都是示例性的，所述的内容只是为了便于理解本技术而采用的实施方式，并非用以限定本技术。任何本技术所属技术领域内的技术人员，在不脱离本技术所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本技术的保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。