專利名稱：一種連接耳機(jī)話筒接口的讀卡器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種連接耳機(jī)話筒接口的讀卡器裝置本實(shí)用新型涉及一種電子電路的設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)功能包括對(duì)磁卡記錄信息的進(jìn)行讀取、編解碼轉(zhuǎn)換、基于手機(jī)話筒接口進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸、基于手機(jī)耳機(jī)接口進(jìn)行供電。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一種具有廣泛適配性、移動(dòng)應(yīng)用性的讀卡器。手機(jī)的應(yīng)用早已超出電話通信的范疇，基于手機(jī)的各種移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)層出不窮，充分體現(xiàn)了手機(jī)的移動(dòng)性優(yōu)勢(shì)，智能手機(jī)越來越成為一種便捷式的交易終端，適配手機(jī)的磁卡讀卡器是一種手機(jī)外部裝置，對(duì)手機(jī)的移動(dòng)支付應(yīng)用提供讀卡支持，具有廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)。目前，各個(gè)手機(jī)廠家的數(shù)據(jù)接口各不相同，互不兼容，限制了手機(jī)外部設(shè)備應(yīng)用的普適性，手機(jī)要讀取外部設(shè)備信息，不同品牌的手機(jī)常常要通過不兼容的專用數(shù)據(jù)接口進(jìn)行，這種情況導(dǎo)致了手機(jī)外部設(shè)備開發(fā)困難，適配成本高。然而，不同品牌手機(jī)的耳機(jī)話筒接口是開放的，接口標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，通過它實(shí)現(xiàn)手機(jī)與外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸，開發(fā)成本低，通用性強(qiáng)，在傳輸數(shù)據(jù)量不大的應(yīng)用中，具有易于普及的優(yōu)勢(shì)。本實(shí)用新型為智能手機(jī)設(shè)計(jì)一種連接耳機(jī)話筒接口的讀卡器裝置。所述讀卡器裝置是一種通用的磁卡信息輸入設(shè)備，由一個(gè)塑料外盒，一個(gè)耳機(jī)話筒插頭，一個(gè)讀卡磁頭和主控電路板組成。讀卡器裝置是一種便捷的、低能耗的外部設(shè)備，讀卡器裝置通過手機(jī)的耳機(jī)、話筒接口連接到手機(jī)，由手機(jī)通過耳機(jī)接口對(duì)讀卡器裝置進(jìn)行供電，讀卡器裝置經(jīng)手機(jī)話筒接口傳輸數(shù)據(jù)到手機(jī)，。本實(shí)用新型的最主要內(nèi)容是所述讀卡器裝置的電子電路設(shè)計(jì)，讀卡器裝置的電路在結(jié)構(gòu)上由主控電路、整流電路、升壓電路、濾波電路、解碼電路組成，電路原理圖如

圖1所
/Jn ο讀卡器裝置由一個(gè)塑料外盒，一個(gè)耳機(jī)及話筒插頭，一個(gè)讀卡磁頭和主控電路板組成，讀卡器裝置的耳機(jī)插頭的接線連接到讀卡器裝置內(nèi)部電源模塊的輸入端，讀卡器裝置的話筒插頭的接線連接到讀卡器裝置內(nèi)部濾波電路輸出端，工作時(shí)，讀卡器裝置的耳機(jī)插頭與手機(jī)的耳機(jī)輸出接口相連，讀卡器裝置的話筒插頭與手機(jī)的話筒輸入接口相連，從手機(jī)耳機(jī)接口輸出固定頻率、最大音量的交流信號(hào)，給讀卡器裝置的整個(gè)電路供電，從手機(jī)的話筒輸入接口傳入讀卡器裝置讀取到的數(shù)據(jù)信息到手機(jī)。電路結(jié)構(gòu)上由主控電路、整流電路、升壓電路、濾波電路、解碼電路組成。主控電路由LPC1111系列的單片機(jī)及其外圍電路組成，主控電路從磁頭解碼電路緩存中循環(huán)讀取二進(jìn)制信號(hào)，把二進(jìn)制信號(hào)轉(zhuǎn)換到國標(biāo)碼數(shù)據(jù)，并輸出到濾波電路。解碼電路連接到讀卡磁頭的MSI+/MS1-電路接腳，把磁頭輸出的曼徹斯特信號(hào)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制信號(hào)，并緩存起來，等待主控電路讀取與處理。電源模塊由整流電路、升壓電路組成，整流電路輸入端與手機(jī)耳機(jī)接口相連，對(duì)從手機(jī)耳機(jī)接口輸出的固定頻率交流信號(hào)進(jìn)行整流，轉(zhuǎn)換交流信號(hào)為直流電，再經(jīng)過升壓電路升壓,供電給整個(gè)主控電路板。各部分的結(jié)構(gòu)及工作原理如下:(I)本實(shí)用新型所述的讀卡器裝置安裝有一個(gè)讀卡磁頭，用于讀取磁卡記錄的信息，讀卡磁頭在刷卡過程中輸出曼徹斯特編碼(Manchester' s code)信號(hào)，經(jīng)過MSI+/MS1-電路接腳送到解碼電路進(jìn)行解碼，解碼電路把磁頭輸出的曼徹斯特信號(hào)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制信號(hào)，并緩存起來，等待主控電路讀取與處理。電路結(jié)構(gòu)如圖2，解碼電路采用BS730Q磁頭專用解碼芯片。(2)所述讀卡器裝置主控電路是由低功耗的基于ARM Cortex-MO的微控制器LPC1111及外圍電路組成，微控制器LPC1111的RTD2/RCL2接腳(第27、26腳)連到解碼電路的RTD2/RCL2接腳，從磁頭解碼電路的緩存中循環(huán)讀取二進(jìn)制信號(hào)，把二進(jìn)制信號(hào)轉(zhuǎn)換到國標(biāo)碼數(shù)據(jù)，并通過P3.2接腳(第28腳)輸出到濾波電路。電路結(jié)構(gòu)如圖3。主控電路微控制器是可編程器件，主控電路微控制器中燒錄有固件程序，固件程序負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理流程的控制邏輯，控制邏輯循環(huán)執(zhí)行:等待用戶刷卡，從RTD2/RCL2接腳讀到數(shù)據(jù)一將二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為國標(biāo)碼數(shù)據(jù)一生成CRC校驗(yàn)碼一輸出帶CRC校驗(yàn)的數(shù)據(jù)信號(hào)到P3.2接腳。(3)本實(shí)用新型所述讀卡器裝置的濾波電路的電路原理如圖4，濾波電路輸入端連接主控電路微控制器LPC1111的P3.2接腳，濾波電路的輸出端連接到手機(jī)的MIC (話筒接口)。濾波電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行消噪，并對(duì)手機(jī)電路及讀卡器電路起到隔離作用。(4)本實(shí)用新型所述讀卡器裝置由手機(jī)供電，讀卡器裝置電路的電源模塊由整流電路、升壓電路組成，電路原理如圖5。在啟動(dòng)讀卡器裝置進(jìn)入工作狀態(tài)時(shí)，需要手機(jī)通過程序發(fā)出固定頻率(固定頻率取值22.lkhz，但不限于22.1khz)、最大音量的聲音信號(hào)，此信號(hào)通過耳機(jī)接口輸出為一個(gè)固定頻率的交流信號(hào)。與耳機(jī)接口直接連接的整流電路接收到耳機(jī)接口輸出的固定頻率交流信號(hào)，通過整流電路進(jìn)行整流，轉(zhuǎn)換交流信號(hào)為約1.2伏特的直流電，經(jīng)過升壓電路升壓到3伏特，供電給整個(gè)電路。本實(shí)用新型所述讀卡器裝置有一個(gè)規(guī)格3.5mm的耳機(jī)插頭和一個(gè)規(guī)格3.5mm的話筒插頭，但是耳機(jī)插頭及話筒插頭的規(guī)格3.5mm并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制，耳機(jī)插頭和話筒插頭可以合為一個(gè)耳機(jī)話筒合成接頭，讀卡器裝置采用其它規(guī)格的耳機(jī)插頭及話筒插頭，也均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。電源模塊的整流電路輸入端與耳機(jī)插頭的接線連接，工作時(shí)，讀卡器裝置的耳機(jī)插頭與手機(jī)的耳機(jī)輸出接口相連。讀卡器裝置濾波電路的輸出端連接話筒插頭的接線，工作時(shí)，讀卡器裝置的話筒插頭與手機(jī)的話筒輸入接口相連，如圖6所示。讀卡器裝置工作時(shí)，與電源模塊電路連接的耳機(jī)插頭插在手機(jī)的耳機(jī)輸出接口，與濾波電路連接的話筒插頭插在手機(jī)的話筒輸入接口。電源模塊電路從耳機(jī)輸出接口接收固定頻率、最大音量的交流信號(hào)，經(jīng)電源模塊的整流電路整流為直流電、再經(jīng)升壓電路進(jìn)行升壓后供電給整個(gè)裝置的電路；當(dāng)刷卡進(jìn)行時(shí)，讀卡磁頭讀取磁卡上的記錄信息，生成曼徹斯特信號(hào)，輸送到解碼電路，解碼電路轉(zhuǎn)換曼徹斯特信號(hào)成為二進(jìn)制信號(hào)，放在解碼電路的輸出緩存中，主控電路循環(huán)讀取解碼電路緩存中的二進(jìn)制信號(hào)，把二進(jìn)制信號(hào)轉(zhuǎn)換到國標(biāo)碼數(shù)據(jù)，并輸出到濾波電路，經(jīng)濾波電路，從手機(jī)的音頻輸入接口(也稱為話筒接口)輸入到手機(jī)，由手機(jī)中運(yùn)行的程序進(jìn)行采樣接收，解析出讀卡器裝置傳入的磁卡數(shù)據(jù)信息，并完成磁卡數(shù)據(jù)信息的處理。[0016]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的有益效果是:1.通過手機(jī)的話筒接口傳輸數(shù)據(jù)，不同品牌手機(jī)的話筒接口都是開放的，有統(tǒng)一接口標(biāo)準(zhǔn)，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的讀卡器裝置，對(duì)不同品牌的手機(jī)具有廣泛的適配性，不需要手機(jī)廠家的認(rèn)證和授權(quán)，在傳輸數(shù)據(jù)量不大的磁卡信息讀取應(yīng)用中，具有易于普及的優(yōu)勢(shì)。2.通過手機(jī)的耳機(jī)接口輸出最大音量、固定頻率交流給外部裝置供電，解決了移動(dòng)應(yīng)用中的供電問題，能充分發(fā)揮手機(jī)的移動(dòng)支付特性。3.本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的讀卡器裝置具有小巧的外形結(jié)構(gòu)，可作為手機(jī)的配件隨身攜帶，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)讀卡應(yīng)用。4.成本低廉，使用了較少的器件實(shí)現(xiàn)了讀卡器功能，適合大規(guī)模生產(chǎn)。圖1為讀卡器裝置主控板完整的電路原理圖；圖2為讀卡器裝置解碼電路的原理圖；圖3為讀卡器裝置主控電路的原理圖；圖4為讀卡器裝置濾波電路的原理圖；圖5為讀卡器裝置電源模塊的電路原理圖；圖6為讀卡器裝置與手機(jī)的對(duì)接及模塊關(guān)系圖；圖7為讀卡器裝置的產(chǎn)品裝配圖參見圖1-5，本實(shí)用新型提供了一種基于耳機(jī)話筒接口與手機(jī)進(jìn)行交互的讀卡器裝置的設(shè)計(jì)，特別是主控板的電路設(shè)計(jì)。本實(shí)用新型實(shí)施的讀卡器裝置，包括一個(gè)塑料外盒，一個(gè)耳機(jī)話筒插頭(3.5_規(guī)格)，一個(gè)讀卡磁頭(帶簧片)和主控電路板，產(chǎn)品裝配圖如圖7所示。本實(shí)用新型所述讀卡器裝置的主控板完整設(shè)計(jì)的原理圖如圖1所示，包含主控電路、磁頭解碼電路、濾波電路和電源模塊。讀卡磁頭采用單軌道磁頭，讀取磁卡的第二磁道數(shù)據(jù)，解碼電路采用BS730Q磁頭專用解碼芯片，主控電路選用低功耗的基于ARMCortex-MO的微控制器LPC1111。電源模塊采用SP6651A芯片將整流輸出的約1.2伏特電壓升壓到3伏特左右。
權(quán)利要求1.一種連接耳機(jī)話筒接口的讀卡器裝置，其特征在于讀卡器裝置由一個(gè)塑料外盒，一個(gè)耳機(jī)及話筒插頭，一個(gè)讀卡磁頭和主控電路板組成，讀卡器裝置的耳機(jī)插頭的接線連接到讀卡器裝置內(nèi)部電源模塊的輸入端，讀卡器裝置的話筒插頭的接線連接到讀卡器裝置內(nèi)部濾波電路輸出端，工作時(shí)，讀卡器裝置的耳機(jī)插頭與手機(jī)的耳機(jī)輸出接口相連，讀卡器裝置的話筒插頭與手機(jī)的話筒輸入接口相連，從手機(jī)耳機(jī)接口輸出固定頻率、最大音量的交流信號(hào)，給讀卡器裝置的整個(gè)電路供電，從手機(jī)的話筒輸入接口傳入讀卡器裝置讀取到的數(shù)據(jù)信息到手機(jī)。
2.權(quán)利要求1所述的一種連接耳機(jī)話筒接口的讀卡器裝置，其特征在于電路結(jié)構(gòu)上由主控電路、整流電路、升壓電路、濾波電路、解碼電路組成。
3.權(quán)利要求1所述的一種連接耳機(jī)話筒接口的讀卡器裝置，其特征為主控電路由LPC1111系列的單片機(jī)及其外圍電路組成，主控電路從磁頭解碼電路緩存中循環(huán)讀取二進(jìn)制信號(hào)，把二進(jìn)制信號(hào)轉(zhuǎn)換到國標(biāo)碼數(shù)據(jù)，并輸出到濾波電路。
4.權(quán)利要求1所述的一種連接耳機(jī)話筒接口的讀卡器裝置，其特征為解碼電路連接到讀卡磁頭的MSI+/MS1-電路接腳，把磁頭輸出的曼徹斯特信號(hào)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制信號(hào)，并緩存起來，等待主控電路讀取與處理。
5.權(quán)利要求1所述的一種連接耳機(jī)話筒接口的讀卡器裝置，其特征為電源模塊由整流電路、升壓電路組成，整流電路輸入端與手機(jī)耳機(jī)接口相連，對(duì)從手機(jī)耳機(jī)接口輸出的固定頻率交流信號(hào)進(jìn)行整流，轉(zhuǎn)換交流信號(hào)為直流電，再經(jīng)過升壓電路升壓，供電給整個(gè)主控電路板。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種連接耳機(jī)話筒接口的讀卡器裝置，其特征是通過耳機(jī)、話筒連接到手機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，完成讀卡所需的數(shù)據(jù)交換。所述裝置包括一個(gè)塑料外盒，一個(gè)耳機(jī)話筒插頭，一個(gè)讀卡磁頭和主控電路板，其中主控板包含單片機(jī)主控電路、整流電路、升壓電路、濾波電路、磁頭解碼電路。刷磁卡時(shí)，磁頭把磁卡記錄的信息還原成曼徹斯特編碼信號(hào)，主控板將此信號(hào)解碼成國標(biāo)數(shù)據(jù)，再將數(shù)字信號(hào)經(jīng)濾波電路、從手機(jī)的話筒插口傳送給手機(jī)。手機(jī)端通過程序進(jìn)行采樣接收，得到磁卡上的數(shù)據(jù)信息，利用手機(jī)端設(shè)計(jì)的應(yīng)用軟件與銀聯(lián)接口連接，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)支付功能。從手機(jī)耳機(jī)接口輸出固定頻率、最大音量的交流信號(hào)，經(jīng)整流、升壓后供電給整個(gè)讀卡器電路裝置。
文檔編號(hào)G06K7/00GK203012736SQ20112041689
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月26日
發(fā)明者朱星宇 申請(qǐng)人:廣州網(wǎng)家信息技術(shù)有限公司