节公式为Vout=(1+R7/R6) *1.23 (V)选择合适的R6、R7使输出电压保持在4.0V,这样可满足GPRS通讯模块处于稳定的工作电压状态，并使UUl能提供较大的输出电流。其中，LLl和DD2的作用是UUl的外围电路元件，配合UUl工作，LC的作用是使输出的高频震荡信号转化为波形较为平稳的直流DC电压。该电路使用的DD2为SSllO 二极管，LLl为功率电感330mH。UU2为第一降压芯片，输出电压5V，UU3为同家族系列的第二降压芯片，输出3.3V。第一降压芯片UU2选择LM1117芯片，由于系统显示屏背光需要较为稳定的电压和电流，电路设计为专用低压差电压调节器LMl117，其I脚接地，2脚输出，3脚为电源输入，该电压转换芯片具有电流限制和过流过热保护。另外，其S0T-223的封装可以节省电路板的设计空间。使用温度范围可在-40?125° C ;电压输出范围具有1.8V 2.5V3.3V5V和ADJ可调节输出等。这些都是选择该芯片的原因。
[0020]本发明提供的智能IC卡充值装置，在检测到有智能IC卡进入检测范围内之后，主控器控制显示屏显示读取到的卡内信息并语音提示用户，提示的内容有卡号、卡余额。根据读取到的信息，主控器通过TTL串口控制(GPRS/RJ45/WiFi)通信电路通过TCP/IP协议发送内容给后台服务器，从而实现信息的实时传递。后台经过检索数据库的内容，通过同样的协议返回给前端人机交互设备。主控器收到(GPRS/RJ45/WiFi)接收到的信息并经过解密处理后，控制显示屏和语音电路提示用户进行下一步的操作。其中输入设备为电容屏触摸，点击提示到区域输入不同的内容。
[0021]图4为本发明智能IC卡充值装置的信号交互示意图。
[0022]请参见图4，本发明提供的智能IC卡充值装置，所述时钟电路是整个主控器的时序提供部分，所有的数字操作都以该电路提供的脉冲为基准。系统在复位电路复位以后，主控器控制显示屏电路首先显示开机信息，包括内部硬件就绪情况，该过程为自检过程。在所有硬件就绪的情况下，设备通过TTL串口控制(GPRS/RJ45/WiFi)通信电路向后台服务器发送签到请求。核心CPU的47引脚为串口 RX信号线，48引脚为串口的TX线，在程序的引导下通过9600的波特率向GPRS模块发送AT指令，从而发送一个加密的数据包来完成上述动作。在签到成功后，前端设备进入待机状态，系统循环播报设备使用方法和注意事项。刷卡设备在检测到有IC卡进入到检测区域以后，通知CPU进行数据的读取和显示操作。CPU与读卡设备(RFID)的连接方式为SPI通信方式。其中35引脚、36引脚、37引脚、38引脚为数据通信端，分别为CLK引脚、SDA引脚、MISO和MOSI引脚。读卡设备(RFID)的SPI通信另外的CS选通端口直接接地，保持长选通状态。在主控器的SPI控制下，读卡设备(RFID)发出13.56MHZ的射频波和IC卡进行数据交互，得到的数据又经过SPI通信的方式返回给主控器。主控器在得到数据后，经过相应的处理和提示用户，同时经过加密，然后再经过(GPRS/RJ45/ffiFi)通信电路发送出去。
[0023]图5为本发明智能IC卡充值过程示意图。
[0024]请继续参见图5，本发明还提供一种智能IC卡充值方法，采用上述的智能IC卡充值装置，其中，包括如下步骤:
将用户IC卡放置到前端IC卡充值装置的指定刷卡区后，所述前端IC卡充值装置和用户IC卡进行双向认证，如果通过双向认证，所述前端IC卡充值装置和后台服务器进行通讯发送充值请求；
所述后台服务器接收到充值请求后，利用同步短连接方式将交易信息直接发送至智能卡发卡机构服务器及银行支付方服务端，智能卡发卡机构服务器及银行支付方服务端实时返回结果；若通讯超时，所述后台服务器利用同步短连接方式发起交易状态查询，若交易状态为失败，重复发送交易信息至智能卡发卡机构服务器及银行支付方服务端，直至交易成功；
所述后台服务器发送消息指令告知前端IC卡充值装置具体操作方式并提示语音，同时发送读写权限；所述前端IC卡充值装置根据指令进行卡片相应扇区的操作，从而完成一次充值动作。
[0025]本发明提供的智能IC卡充值方法，其中，所述前端IC卡充值装置和用户IC卡进行双向认证过程包含:后台服务器对比卡片序列号是否已经存在，以及判断卡片是否合法。这个过程来判断该卡片是否属于本系统服务范围内，因为一个交通系统的服务权限是唯一的。如果在服务范围，前端设备开启GPRS或者其他网络连接，通过TCP通讯协议方式向后台服务器主机发送此智能卡的序列号ID。服务器拿着该ID在自身数据库中查找该ID是否已经绑定，这样就会出现以下两种情况:已经绑定和未绑定。
[0026]第一种情况,未绑定。智能卡与银行卡在未绑定的情况下，后台服务器给前端发送该卡未绑定的指令，前端设备15通讯电路通过网络连接接收到该指令后，13模块中央处理器进过解密运算分析该指令，驱动14TFT显示设备提示用户，该卡未绑定，请输入相应银行卡信息。此时前端设备12触摸屏驱动电路开始工作，用以接收持卡人的输入银行卡和手机号码信息。在持卡人输入并确定上述信息正确无误的情况下，前端设备通过15通信电路将用户输入信息进行加密后发送给后台服务器，后台服务器32解密并提取相应的有用信息，将数据发送给银行支付方服务器33，同时，在本系统内部建立相应的数据库用于保存用户存储的信息和卡片信息。等待银行支付方返回对应的信息，根据返回的信息回复不同的消息到前端。此时又会遇到两种情况。情况1，银行服务器回复消息给系统后台服务器没有此银行卡的信息代码，那么服务器就回复给前端设备对应的代码，前端设备通过GPRS/RJ45/WIFI等通信模块收到该代码后，经过前端中央微处理器分析，在TFT显示设备14上面做出对应提示，比如绑定失败等界面来提示持卡人信息输入错误等消息；情况2，银行支付方服务器回复消息给系统后台服务器，在所属银行系统中包含此银行卡号的信息，做出判断该卡号合法，这样会给后台服务器发送卡号存在等待绑定的指令代码。在这一过程，本发明设计了两种形式的合法判断方法。其一，银行给待绑定银行卡所对应的手机发送动态密码，持卡人手机接收到该动态密码后，在前端设备上输入该动态密码，如图6所示，并点击确认后，前端设备的GPRS/RJ45/WIFI等通信模块开始工作并传递信息到后台服务器，后台服务器在接收到该信息后，解码并加密后上送给银行服务器，供其校验该卡的持卡人和该手机的持有者是否一致。如果校验密码一致则通过校验并认为绑定成功。在做出这些判断后，会返回绑定成功的信息给后台服务器。后台服务器将进行数据库的更新。后台服务器在完成上述动作后，也会向前端设备发送指令来使前端设备进行界面更新提示。其二，在银行的监管下，上述校验码的发送工作由后台服务器来完成，校验码的对比也是由后台服务器来完成。这样一来短信发送的硬件设施由系统后台来布置，减轻了银行方端口的负担。通过校验的用户，会认为是合法用户，上送同意进行绑定请求到银行服务器，同时后台服务器会更新数据库信息并发送消息代码给前端设备提示用户已经完成绑定。以上两种方式都可以完成智能卡和银行卡的绑定工作。在完成上述绑定工作之后，紧接着就进入下一种情况，同样的，下面一种情况也是整个充值流程所必须经过的也是最重要的一步。
[0027]第二种情况，已绑定。当用户持卡在前端设备刷卡时，所述前端IC卡充值装置9的微处理器使用RFID射频读卡电路发射射频信号读取用户IC卡序列号，将读到的卡片序列号以及余额发送到后台服务器7，所述后台服务器7在数据库中查找对应的数据库，获取该卡绑定的银行卡号及默认单次充值金额；若该卡已经绑定，先比对卡内余额与系统设置的最小余额，若卡内余额大于系统设置的最小余额，则回复前端IC卡充值装置余额充足无需充值；若卡内余额小于系统设置的最小