[实用新型]一种水管插卡计量阀门的读卡电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水管插卡计量阀门，特别是涉及一种水管插卡计量阀门的读卡电路。

背景技术

IC卡智能水表可以改变自来水水费及管理的现状，智能水表代替传统水表，均用IC卡实现预付费，实现先付费后用水、持卡结算的理想模式，从根本上杜绝欠缴、漏缴水费的现象等。而现在IC卡无需外接供电电源，方便了用户的使用。本实用新型具有工作可靠、抗干扰能力强、读卡准确、功耗低，同时对IC卡的好坏可进行识别。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种水管插卡计量阀门的读写卡电路，其控制部分采用超功耗单片机来完成IC卡读写电路的控制逻辑与一些相关信息的处理；其接口电路的设计采用集电极开路输出及非钳位保护式输入结构；同时对系统的电源和IC卡的电源做了分离回路的设计保护措施。本设计电路简单功耗低利于推广。

本实用新型采用的技术方案为：

一种水管插卡计量阀门的读卡电路，包括依次连接的IC卡接口电路、IC卡供电电路、单片机以及与IC卡接口电路连接的IC卡适配插座。

所述的IC卡适配插座包括与卡接触的8个电触点，检测“插卡到位”的一对状态开关，固定和弹出卡的机械装置，与输入接口电路相连的电气终端和安装基座，接触方式采用着落式即在插卡的起始阶段，卡与簧片触点不接触，仅当插到一定位置时，触点才与卡同步运动逐渐下压，到终点时，卡触点与簧片触点完全接触；卡的插/拔形式即插卡时用力将卡推入，锁紧机构锁定卡到工作位置；退卡时轻提或轻压锁紧装置杠杆，卡在弹簧作用下弹出。

所述的IC卡接口电路实现单片机与卡的数据交换，并提供相应的控制信号及供电，满足不带电插拔的要求；逻辑接口电路采用集电极开路输出及非钳位保护式输入结构。

所述的IC卡供电电路，提供完善的过流保护措施的稳态电路，当有卡插入时，接口设备便开始向IC卡提供其所需要的电力；如果插入的是电源与地被击穿的卡或是短路金属片，就会造成供电回路的短路现象；为此将IC卡的电源与其他电源分离采用不同的回路。

所述的单片机主要完成IC卡读写电路的控制逻辑与一些相关信息的处理，其硬件电路主要是时钟电路和复位电路。

该方案利于单片机完成IC卡的读写操作，并完成数据的处理、读写的控制等功能，IC卡适配插座实现读写器与卡的物理连接；IC卡接口电路实现单片机与卡的数据交换，并提供相应的控制信号及供电，满足不带电插拔的要求。逻辑接口电路采用集电极开路输出及非钳位保护式输入结构；IC卡供电电路提供完善的过流保护措施的稳态电路。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图。

图2本实用新型的单片机与读卡电路的连接示意图。

图3本实用新型的IC卡数据接口电路原理图。

图4本实用新型的IC卡电路供电回路原理图。

具体实施方式

参照附图1：本实用新型提供一种水管插卡计量阀门的读卡电路，其特征在于它包括如图1所示的IC卡适配插座、IC卡接口电路、IC卡供电电路、单片机四部分。其读写原理如图2所示单片机与IC卡的接口通过两根线连接，一根线向IC卡提供时钟信号，另一根提供双向的数据传输。其中IC卡的电源VCC应受控于单片机，即IC卡插入卡座后才给IC卡供电，取卡后则不供电。SW1和SW2是IC卡插入的识别开关，用于识别IC卡的插入状态，CLK为时钟信号输入引脚，为IC卡芯片提供所必须的时钟信号；I/O引脚为数据输入输出引脚，数据的输入与输出由IC卡的不同工作模式决定，工作模式的选择由单片机来控制；RST引脚为复位信号输入引脚，单片机发出复位信号后，控制IC卡芯片完成复位操作。所述单片机采用MSJP430F11X1，并有外围的复位及时钟电路构成最小系统。所述IC卡适配插座其特征在于它包括与卡接触的8个电触点。检测“插卡到位”的一对状态开关，固定和弹出卡的机械装置，与输入接口电路相连的电气终端和安装基座，接触方式采用着落式即在插卡的起始阶段，卡与簧片触点不接触，仅当插到一定位置时，触点才与卡同步运动逐渐下压，到终点时，卡触点与簧片触点完全接触。卡的插/拔形式即插卡时用力将卡推入，锁紧机构锁定卡到工作位置。退卡时轻提或轻压锁紧装置杠杆，卡在弹簧作用下弹出。所述IC卡接口电路如图3所示所有的逻辑接口电路采用集电极开路输出及非钳位保护式输入结构。上拉电阻R与IC卡的供电电源相连接。当IC卡处于供电状态时，整个接口电路接通，接口设备与IC卡之间构成逻辑通路；而当IC卡处于下电状态，R失去供电整个与卡接口的电路均处于不带电的状态，可以与CMOS、TTL接口相兼容，上升沿阻尼大，易产生边沿振荡。所有的信号PIN脚都加入了钳位保护二极管，这样，可以抑制由于线路干扰和逻辑电平变化的边沿产生抖动所带来的瞬态过压，为IC卡提供了进一步的保护措施。所述IC卡供电电路，如图4所示采用带输出短路保护LDO，当插入的卡是一个由电源对地的短路负载时，U1会输出过载而形成短路保护，由于接口设备的供电是在U2提供的稳压回路上，因而不会干扰接口设备的工作，这一短路保护信息会在“短路保护报警指示”信号线上形成一个低电平输出，单片机得到这个信号后立即切断对IC卡接口的供电，直到该卡退出为止。U1的输出也会随之而转入正常的电压输出范围，以便后续插入的IC卡提供正常的供电。