[实用新型]基于FPGA的便携式读卡器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种RFID无线数据传输读卡器，具体为一种基于FPGA的便携式读卡器，属于通信技术领域。

背景技术

RFID（Radio Frequency Identification，射频识别）技术被广泛运用在物流、交通、运输、防伪、身份识别等各个领域，其特点是能在较长的距离内进行无线数据交换，目前的读卡器也是基于RFID技术衍生出的对运动物体或人员进行识别的仪器。

目前的读卡器通常是由CPU、RAM存储器、显示电路、时钟电路、射频收发电路等几部分构成，射频收发电路将接收到的射频IC卡信号传送至CPU，CPU经分析后通过显示电路输出计算结果，同时通过RAM存储器将结果存储。如专利号为02235648.7的中国专利公开的“一种基于射频识别技术的停车场计时收费系统”即采用了这种读卡器结构。但是，这种读卡器却存在一些缺陷：1、体积较大、功能相对单一，只能实现人员标识卡（即射频IC卡）的完好性检验，但不能实现卡号与对应的检卡时间的储存，也不能进行人员其他相关信息的显示；2、携带不方便，由于目前的读卡器普遍采用的是交流供电，因此安装使用时位置相对固定，无法随身携带，在长时间断电的情况下则不能正常工作，虽然也配备有备用的直流电源，但是其持续时间很短，无法支持长时间的工作；3、显示内容很单一，由于目前市场上的读卡器显示装置普遍采用的是数码管显示，这种显示装置的内容只能是单一的数字符号，而且界面不够人性化，其操作也比较复杂。

实用新型内容

针对现有技术中的上述不足，本实用新型的主要目的在于解决目前使用的读卡器体积较大，不方便携带，以及功能较单一的问题，并提供一种功能齐全、体积小、携带方便的读卡器。

本实用新型的技术方案：基于FPGA（Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）的便携式读卡器，包括读卡器壳体，其特征在于，在所述读卡器壳体内设有以EP2C5T144C8N作为主控芯片的处理器模块，在所述处理器模块上连接有无线收发模块、按键输入模块、显示模块、充电管理电路模块、报警指示模块、时钟模块和铁电存储模块；所述无线收发模块、时钟模块和铁电存储模块分别与处理器模块实现双向通信，所述按键输入模块和充电管理电路模块均连接在处理器模块的输入端，所述显示模块和报警指示模块分别连接在处理器模块的输出端。

本实用新型读卡器采用高度集成的0.18um级的FPGA芯片EP2C5T144C8N作为处理器模块的主控芯片，该芯片具有丰富的片上资源和外部接口，使得电路更加简洁，功能更加强大；同时还采用了2.4GHz无线收发频率来实现远距离无线数据的接收，以及容量高达4M的SDRAM卡与读卡器配套使用，它能将被检测人员标识卡和时间统一存储起来，便于后面的查询。

本实用新型读卡器中的铁电存储模块采用32K字节的铁电存储器，它可以在保证数据不丢失的情况下，实现快速的数据转存；在充电管理电路模块上安装容量高达3.0Ah的可充电电池，从而使得该读卡器能够在满负荷状态下连续不间断运行10小时以上，实现了真正意义上的便携式。

进一步，所述显示模块采用了TFT全彩液晶显示屏，极大了提高了读卡器的可操作性；在处理器模块的输入端还连接有RS232接口模块，该RS232接口和读卡器的充电接口合并在一个串口座上，即插即用，使用时方便快捷。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型采用了由FPGA（Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）技术制作的具有高度集成的EP2C5T144C8N作为主控芯片，加上大容量FLASH存储器和铁电存储器，解决了现有读卡器体积大、功能少，以及不能实现卡号、检卡时间的储存以及相关数据的输出问题，极大的简化了电路结构，使得读卡器的体积变得更小，而功能却变得更强大，还能够实现检卡信息的就地查询、时钟的设置、数据的输出等多种功能。

2、携带方便：本实用新型采用了大容量锰酸锂电池作为直流电源，不再依赖于交流供电，并对整个电路采用低功耗设计，实现真正意义上的便携式，解决了现有读卡器安装和使用时位置必须固定的问题。

3、显示内容丰富：采用了高保真的TFT全彩液晶显示屏，使得显示的内容更加丰富，并且在操作面板上采用了触摸屏技术，在操作仪器时也更加便捷，人机界面更加人性化，这样减小了操作难度。

4、本实用新型中把RS232数据传输接口和读卡器的充电接口合并在一个串口座上，这样就减少了接口数量，而且可以即插即用，使用时方便快捷，使得读卡器的外壳设计也更加简洁、美观。

附图说明