非接触式智能卡读卡机

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非接触式智能卡是射频识别技术和IC卡技术的有机结合,该卡片在无源(卡中无电源)和免接触条件下完成数据的无线传输,由于无机械性接触,避免了因接触读写而产生的各种故障,大大提高了使用的速度和可靠性。智能卡内部芯片包含有唯一的序列密码,亦代表持卡人的身份标识,要利用卡内密码信息服务于我们的工作和生活,就需要一种能够快速而正确自动识别智能卡的输入媒体──读卡机。

本文介绍的非接触式智能卡读卡机,相当于电脑外部设备的输入设备,它的功能是把智能卡内的信息变换成键盘信号输送给电脑,这种方式的特点在于不需借助电脑的RS-232C接口就能使用键盘或读卡机输入。它除了能完成智能卡内部信息的转换外,还能自动决定键盘数据与读卡数据的优先传递,使读卡机与键盘能同时工作而不发生冲突。

读卡机电路原理见图1,它由读卡模块RF01、天线L、专用控制芯片RF602以及双向电子开关CD4066等电路构成。读卡模块RF01集成了传输数据的无线接收电路及基波信号发生电路和功率输出电路,配合外部连接的天线,使模块工作在125kHz频点。其内部框图参见图2:晶体振荡信号经分频、选频、预放电路处理后成为基波信号,经功率放大器驱动天线,在一定范围内形成高频磁场。当智能卡处于该磁场时,其内部芯片利用外置线圈感应获得能量并将信息反馈辐射给天线。天线接收到的信号经解调、带通滤波、整形放大电路处理后从OUT脚输出串行数据信号送入控制芯片RF602内。RF602的作用是对读卡模块输入的串行信号进行智能判断,有效识别每张卡上的信息,并输出控制信号驱动讯响器及发光二极管认证其有效性,同时它又控制双向电子开关CD4066的开启与关闭,实现键盘信号与读卡信号的无冲突传送。电路中的HT7044是低压检测“看门狗”电路,它可以有效保护控制芯片RF602在低压状态时,内部单片机不致于出现混乱。

图1
图1 🔍原图 (709×358)
图2
图2 🔍原图 (425×235)

读卡机的使用非常简便,只要将读卡机PS/2型6针阳性插头插到电脑主机的原键盘插口位置,再将键盘插到读卡机扩展的PS/2型6孔阴性插座即可,见图3。具体的连线见图4。当打开主机电源后,读卡机会蜂鸣2声,绿LED指示灯闪烁2次后,红色LED常亮,表示安装成功。读卡机的主要电参数是:工作电压5V;工作电流<80mA(使用电脑内部的+5V电源);工作频率125kHz;识别智能卡种类:125kHz已烧写内码之EM卡(随机配套两张印有内码的智能卡供校验用);读卡距离大于80mm;读卡速度约为5张/秒;输出格式为ASCII键盘码。

图3
图3 🔍原图 (510×247)
图4
图4 🔍原图 (425×379)

使用注意事项:
1.读卡机初次使用应将电脑主机

CMOS设置项STANDARD CMOS SETUP设置为Halt On:No Errors避免电脑自检时提示键盘出错信息。

2. 读卡机的安装位置应方便刷卡操作,同时要避免靠近显示器,因为显示器的辐射会干扰读卡器的正常工作。

3. 安装完毕后,可用“写字板”程序测试读卡机是否正常工作。当进入“写字板”程序后,可利用随机配套的校检卡进行试刷卡,读卡机读卡成功后蜂鸣提示一声,闪一次绿灯,“写字板”程序框内会出现一串数据,该数据是智能卡内部信息,与印在校检智能卡上的字符一致。

4. 读卡机读写的每张卡信息内已包含自动确认(回车操作)。

5. 如果用于读卡相连的电脑主机仍是早期的品牌,其键盘接口可能是较大的5孔圆形接口,可用市场上的键盘专用转换头适配。

6. 读卡机与电脑主机的通信电缆应小于15米。非接触式智能卡读卡机的应用十分广泛。由于智能卡所含的固有密码信息相当于持卡人的身份证,其号码通过读卡机读入电脑后,可通过电脑软件的编程做各种各样的管理,例如:工厂、企业的考勤管理、食堂的菜票管理、门控进出入、停车场闸门自动开启……等系统。各种系统的软件可根据使用单位的实际应用要求,进行软件编程或购买现成的专用软件进行安装,这里就不一一介绍了。


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(蔡凡弟)