智能卡的上电时序控制电路、智能卡以及近场通信系统的制作方法

文档序号:18952660发布日期:2019-10-28 21:45阅读:287来源:国知局
智能卡的上电时序控制电路、智能卡以及近场通信系统的制作方法

本实用新型属于电路控制技术领域,尤其涉及一种智能卡的上电时序控制电路、智能卡及近场通信系统。



背景技术:

随着IC(Integrated Circuit Card,集成电路卡)在用户中的逐渐普及,人们通过使用IC卡进行无线通信以实现相应的通信功能,比如身份验证、数据存储灯;由于IC卡内部集成了大量的功能数据,当用户持有该IC卡时,IC卡与移动终端之间能够实现数据通信,IC卡中的功能数据能够得到实时的更新,通过IC卡能够实现不同的电路功能,因此传统技术中的IC卡具有较为复杂的电路结构,在IC卡的内部集成了大量的电子元器件,通过IC卡内部电子元器件之间的相互协同工作,以使IC卡可根据用户的实际需求实现各种不同的电路功能,所述IC卡能够适用于各个不同的工业技术领域,兼容性极强,给用户的生活带来了极大的便利。

IC卡能够实现众多复杂的电路功能,IC卡包括众多的电路模块,例如所述IC卡包括:通信模块、串口模块以及复位模块等,当IC卡正常通信之前,传统技术需要对IC卡中的每个电路模块进行上电,只有当各个电路模块上电成功以后,该电路模块才能够实现相应的电路功能;然而传统技术中的IC卡在上电过程中,并没有对IC卡中的每个电路模块的上电时序进行控制,在IC卡上电时各个电路模块一起上电;而通信模块作为IC卡中主要的电路通信装置,在上电过程中,其他的电路模块和通信模块争抢电源,可能导致通信模块无法上电成功,IC卡无法实现正常的数据通信功能;移动终端也无法感应到IC卡;通信模块始终处于上电未成功状态,IC卡无法接收到充足的电能以实现正常的工作,IC卡与移动终端之间无法进行数据交互,用户无法通过IC卡实现对应的电路功能,降低了IC卡的实用价值。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型实施例提供了一种智能卡的上电时序控制电路、智能卡以及近场通信系统,旨在解决传统的技术方案中智能卡在上电过程中其它的电路模块会与主要的通信模块争抢电源,导致通信模块上电不成功,数据的安全性和可靠性较低的问题。

本实用新型实施例的第一方面提供了一种智能卡的上电时序控制电路,包括:

被配置为与读卡器进行通信的天线模块;

与所述天线模块连接,被配置为检测所述天线模块的输出信号以确定所述读卡器是否识别所述天线模块,在所述读卡器未识别所述天线模块时,则接入第一供电电能的智能卡模块;以及

与所述智能卡模块连接,被配置为在所述读卡器识别所述天线模块后,则接入第二供电电能的外设模块。

在其中的一个实施例中,还包括:

与所述天线模块、所述智能卡模块以及所述外设模块连接,被配置为在所述读卡器识别所述天线模块后,则在所述智能卡模块输出的上电使能信号的驱动下,输出所述第二供电电能的供电模块。

在其中的一个实施例中,所述智能卡模块包括:通讯端、电源端以及使能端;

其中,所述智能卡模块的通讯端接所述天线模块和所述外设模块,用于与所述天线模块进行通信,并检测所述天线模块的输出信号以确定所述读卡器是否识别所述天线模块,在所述读卡器识别所述天线模块后,则产生所述上电使能信号;

所述智能卡模块的电源端接所述天线模块,用于接入所述第一供电电能;

所述智能卡模块的使能端接所述供电模块,用于将所述上电使能信号输出至所述供电模块。

在其中的一个实施例中,所述智能卡模块包括:智能卡芯片;

其中,所述智能卡芯片的通信管脚为所述智能卡模块的通讯端,所述智能卡芯片的电源驱动管脚为所述智能卡模块的电源端,所述智能卡芯片的电源使能管脚为所述智能卡模块的使能端。

在其中的一个实施例中,所述智能卡模块包括:通讯端、电源端以及判断单元;

其中,所述智能卡模块的通讯端接所述天线模块和所述外设模块,用于与所述天线模块进行通信,并接入所述天线模块的输出信号;

所述智能卡模块的电源端接所述天线模块,用于接入所述第一供电电能;

所述判断单元接所述供电模块,用于检测所述天线模块的输出信号以确定所述读卡器是否识别所述天线模块,在所述读卡器识别所述天线模块后,则产生并输出所述上电使能信号。

在其中的一个实施例中,所述智能卡模块包括:智能卡芯片、第一电阻、第二电阻以及第一电容;

其中,所述智能卡芯片的通信管脚为所述智能卡模块的通讯端,所述智能卡芯片的电源驱动管脚为所述智能卡模块的电源端,所述第一电阻的第一端和所述智能卡模块的电源端共接于所述天线模块,所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第一端以及所述第一电容的第一端共接于所述供电模块;

所述第二电阻的第二端接地,所述第一电容的第二端接地。

在其中的一个实施例中,所述天线模块包括:天线、第三电阻、第二电容以及第三电容;

其中,所述第三电阻的第一端接所述天线的第一端,所述第二电容的第一端和所述第三电容的第一端共接于所述第三电阻的第二端,所述第二电容的第二端和所述第三电容的第二端共接于所述天线的第二端;

所述天线的第一端和所述第三电阻的第一端共接形成所述天线模块的第一信号输出端,所述天线的第二端、所述第二电容的第二端以及所述第三电容的第二端共接形成所述天线模块的第二信号输出端,所述第三电阻的第二端、所述第二电容的第一端以及所述第三电容的第一端共接形成所述天线模块的电源信号输出端,所述天线模块的第一信号输出端、所述天线模块的第二信号输出端以及所述天线模块的电源信号输出端接所述智能卡模块。

在其中的一个实施例中,所述供电模块包括:低压差稳压芯片、第四电容、第五电容以及第六电容;

其中,所述低压差稳压芯片的使能管脚接所述智能卡模块,所述低压差稳压芯片的电源输入管脚和所述第四电容的第一端共接形成所述供电模块的电源输入端,所述第四电容的第二端接地;

所述低压差稳压芯片的接地管脚接地;

所述低压差稳压芯片的电源输出管脚、所述第五电容的第一端以及所述第六电容的第一端共接形成所述供电模块的电源输出端,所述第五电容的第二端和所述第六电容的第二端共接于地;

所述供电模块的电源输入端接入第三供电电能,所述供电模块的电源输出端接所述外设模块。

本实用新型实施例的第二方面提供了一种智能卡,包括如上所述的智能卡的上电时序控制电路。

本实用新型实施例的第三方面提供了一种近场通信系统,包括:

如上所述的智能卡;和

与所述智能卡进行通信的读卡器。

上述的智能卡的上电时序控制电路通过天线模块与读卡器进行通信,以使智能卡与读卡器之间能够实现数据交互;若通过智能卡模块根据天线模块的输出信号判断出所述天线模块与读卡器之间通信未成功时,则智能卡模块接入第一供电电能以实现优先上电供电,使所述智能卡工作在脉冲模式下,智能卡模块上电成功并维持正常的通信状态,避免外设模块与智能卡模块争抢电源;只有当读卡器识别天线模块后,智能卡模块已经完成了上电操作,外设模块才能够接入第二供电电能以实现上电,进而智能卡进入持续供电模式,智能卡与读卡器之间能够进行数据交互;在智能卡的识别过程中,智能卡模块能够优先接入为稳定的电能以上电成功,读卡器与智能卡模块实现正常的数据交互操作,读卡器能够成功识别智能卡;本实用新型实施例中智能卡的各个电路模块具有安全、可靠的上电时序,提高了所述读卡器与所述上电时序控制电路之间的通信效率及其精确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的智能卡的上电时序控制电路的结构示意图;

图2为本实用新型一实施例提供的智能卡的上电时序控制电路的另一种结构示意图;

图3为本实用新型一实施例提供的智能卡模块的结构示意图;

图4为本实用新型一实施例提供的智能卡模块的另一种结构示意图;

图5为本实用新型一实施例提供的智能卡模块的电路结构图;

图6为本实用新型一实施例提供的天线模块的电路结构图;

图7为本实用新型一实施例提供的智能卡模块的另一种电路结构图;

图8为本实用新型一实施例提供的供电模块的电路结构图;

图9为本实用新型一实施例提供的智能卡的结构示意图;

图10为本实用新型一实施例提供的近场通信系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

请参阅图1,本实用新型实施例提供的智能卡的上电时序控制电路10的结构示意图,其中该上电时序控制电路10应用于智能卡中,通过上电时序控制电路10能够对智能卡中各个电路模块的上电顺序进行控制,以使智能卡能够快速上电成功,智能卡能够接入充足的电能以正常启动,智能卡与读卡器之间能够实现正常的数据通信功能,提高了智能卡与读卡器之间的数据通信效率及其安全性;为了便于说明,仅示出了与本实施例相关的部分,详述如下:

参照图1,所述上电时序控制电路10包括:天线模块101、智能卡模块102以及外设模块103。

其中,天线模块101为与读卡器20进行通信。

其中所述读卡器20具有身份信息识别的功能,通过该读卡器20能够识别天线模块101中存储的数据;其中所述读卡器20中包括预先存储的用户数据认定信息,当所述天线模块101与读卡器20之间的距离较远时,或者所述读卡器20周围的场强较弱时,天线模块101输出的能量较低,天线模块101与读卡器20无法实现正常的数据通信功能;当所述天线模块101与读卡器20之间的距离较小时,读卡器20才能够感应到天线模块101的工作状态,进而所述天线模块101与读卡器20之间才能够进入通信识别阶段,因此本实施例中的上电时序控制电路10通过天线模块101可兼容于各种不同类型的读卡器中,保障了智能卡的通信兼容性能。

作为一种可选的实施方式,天线模块101与读卡器20之间进行无线通信或者有线通信,对此不做限定;从而本实施例中的天线模块101与读卡器20实现各种通信方式,所述上电时序控制电路10可适用于各个工业技术领域中,给用户带来良好的使用体验。

智能卡模块102与所述天线模块101连接,智能卡模块102检测所述天线模块101的输出信号以确定所述读卡器20是否识别所述天线模块101,在所述读卡器20未识别所述天线模块101时,则接入第一供电电能。

其中,所述智能卡模块102具有信息集中处理以及数据分析等功能,智能卡模块102作为智能卡的核心通信部件,并且智能卡模块102存储着大量的用户信息;智能卡模块102能够与天线模块101进行信息交互,所述天线模块101的输出信号包含天线模块101的电压信息、电平变化信息以及通信状态等,通过智能卡模块102检测天线模块101的输出信号的状态能够精确的得到天线模块101的数据通信状态;示例性的,天线模块101的输出信号的电平状态与天线模块101的数据通信状态存在一一对应的关系,因此所述智能卡模块102根据天线模块101的输出信号的电平状态得到读卡器20是否识别天线模块101;比如,当天线模块101的输出信号为第一电平状态,则说明读卡器20已经成功识别天线模块101,当天线模块101的输出信号为第二电平状态,则说明读卡器20未成功识别天线模块101;因此本实施例中的智能卡模块102可根据天线模块102的输出信号的电平状态精确地判断出天线模块101与读卡器20之间的数据通信状态,精度和灵敏性较高,极大地提高了所述上电时序控制电路10的控制精确性和稳定性。

当天线模块101与读卡器20之间进行无线感应时,天线模块101与读卡器20之间能够建立信息传输通道,通过该信息传输通道进行数据的交互,进而智能卡102通过天线模块101将用户数据传输至读卡器20;若所述读卡器20未识别出天线模块101,则天线模块101处于通信中断状态,读卡器20将会工作在脉冲模式下,读卡器20无法接收到智能卡101中的存储数据;此时智能卡模块102根据天线模块101通信状态的检测结果优先接入第一供电电能,智能卡模块102优先上电,该第一供电电能能够驱动智能卡模块102进入正常的上电状态,以使智能卡与读卡器20之间能够实现正常的数据通信功能;因此通过智能卡模块102根据天线模块101的输出信号能够实时监控读卡器20与天线模块101是否能够实现正常的数据通信功能,并通过第一供电电能使智能卡完成的上电之前的准备工作,保障了智能卡的上电安全性和上电效率。

可选的,所述第一供电电能来源于外部的直流电源或者智能卡内部的直流电源;示例性的,通过外部的直流电源能够输出直流信号,该直流信号包含第一供电电能,在所述读卡器20与天线模块101通信中断的情况下,智能卡模块102能够及时接入直流信号,以实现自身的上电功能,保障了智能卡的上电时序正确性和上电安全性能,通过第一供电电能能够驱动智能卡模块102处于安全的电能供应状态。

外设模块103与所述智能卡模块102连接,在所述读卡器识别所述天线模块后,则接入第二供电电能。

可选的,所述外设模块103和所述智能卡模块102都作为智能卡的内部组成部件,这两者可实现不同的电路功能;示例性的,所述外设模块103包括:显示模块、指纹模块、蓝牙模块、复位电路,串口电路或存储电路等;其中,显示模块用于显示上电时序控制电路10与读卡器20之间的通信状态,进而技术人员能够通过该显示模块能够更加直观地得到智能卡与读卡器20之间是否成功通信,给用户带来了更佳的使用体验;指纹模块用于获取用户的指纹数据,进而有利于智能卡实现指纹信息验证,智能卡能够实现更加智能的指纹生物识别功能,保障了智能卡中的数据安全;蓝牙模块在智能卡中能够实现蓝牙通信的功能,进而使上电时序控制电路10与外部的移动终端进行蓝牙通信,提高了智能卡的数据通信兼容性以及信息交互性能,智能卡可按照技术人员的实际需求应用于各个不同的工业技术领域,电路功能更加齐全,实用价值更高;复位电路用于对智能卡进行复位操作,以使智能卡能够保持在稳定的通信状态;串口电路与外部的通信设备进行通信连接,所述串口电路作为预留通信端口,通过该通信信号能够对智能卡配置初始化参数,智能卡具有较高的数据存储安全性能;所述存储电路用于存储数据,当智能卡与读卡器20之间进行数据通信时,智能卡实时接入外部数据,该外部数据包含用户的操作信息,通过该存储电路存储大容量的外部数据,并且智能卡在数据通信过程中能够读取该存储电路中的数据,以使智能卡能够按照用户的操作指令实现相应的电路功能,该存储电路保障了智能卡的数据存储性能;因此本实施例中的智能卡通过结合智能卡模块102和外设模块103实现更加复杂的电路功能,当天线模块101与读卡器20进行数据通信时,智能卡中的各个模块相互配合工作,提高了智能卡与读卡器20之间的数据传输安全性和可靠性,以使智能卡能够普适性地适用于各个不同的工业技术领域,满足用户的实际电路需求。

所述外设模块103在智能卡模块102上电成功以后,才能够接入第二供电电能以实现自身的上电功能,那么智能卡模块102和外设模块103之间具有上电优先顺序,以保障读卡器20对天线模块101进行识别过程中,外设模块103不会与智能卡模块102争抢电源;若读卡器20识别所述天线模块101时,外设模块103无法进行上电操作,保障了智能卡模块102能够稳定的接入电能,维持智能卡的正常上电时序,智能卡模块102在较短的时间内上电完成;随后外设模块103接入稳定的电能,智能卡中的各个电路模块都进入持续供电模式,智能卡与读卡器20之间可进行数据交互操作,以满足用户的实际功能需求。

在图1中的上电时序控制电路10中,通过智能卡模块102能够检测天线模块101的输出信号,并根据该输出信号分析出天线模块101的通信状态,以判断读卡器20是否成功识别智能卡,以提高了对于智能卡上电状态的监控精度;当读卡器20无法识别天线模块101,天线模块101与读卡器20之间无法进行正常的数据通信,则智能卡模块102立即接入第一供电电能,智能卡模块102能够优先上电,进而防止外设模块103对智能卡模块102的上电操作造成影响;在智能卡上电启动阶段,该智能卡模块102能够快速上电成功,以使智能卡与读卡器20之间实现正常的通信操作,通过设定智能卡中各个电路模块的优先级,智能卡模块102与外设模块103依次上电后,智能卡与读卡器20都能够进入正常工作的状态,根据供电电能能够确保智能卡实现正常、稳定的上电操作,智能卡模块102能够接入稳定的电能以实现正常的数据通信功能,智能卡与读卡器20之间具有较高的上电效率,保障了智能卡的数据安全性和稳定性,本实施例中的上电时序控制电路10能够适用于各个不同的技术领域,兼容性极强,给用户带来了良好的使用体验;有效地解决了传统技术中智能卡在上电过程中其他的电路模块会与智能卡模块争抢电源,进而导致智能卡上电失败,智能卡与读卡器之间无法进行数据通信,降低了智能卡的数据通信效率和数据安全性的问题。

作为一种可选的实施方式,图2为本实施例提供的上电时序控制电路10的另一种结构示意,相比于图1中的上电时序控制电路10的结构,图2中的上电时序控制电路10还包括:供电模块104。

其中,供电模块104与所述天线模块101、所述智能卡模块102以及所述外设模块103连接,在所述读卡器20识别所述天线模块101后,则在所述智能卡模块102输出的上电使能信号的驱动下,输出所述第二供电电能。

在本实施例中,供电模块104具有电能转换以及电能输出的作用,当天线模块101与读卡器20之间进行正常通信之后,智能卡模块102检测到天线模块101的通信状态,智能卡模块102将上电使能信号输出至供电模块104,通过上电使能信号能够改变供电模块104的电能传输状态,供电模块104将稳定的电能提供给外设模块103,以使外设模块103能够实现稳定的上电操作;当所述外设模块103上电成功以后,智能卡处于安全、稳定的通信状态,智能卡与读卡器20之间能够实现实时的数据交互功能,保障了智能卡的上电效率以及工作稳定性;在本申请实施例中,智能卡模块102具有优先的上电功能,当智能卡模块102上电成功以后,供电模块104才向外设模块103提供稳定的电能,智能卡与读卡器20之间实现了稳定的通信功能,因此供电模块104能够保障了智能卡的上电效率以及上电精确性,智能卡中的各个电路模块具有安全、稳定的上电时序,智能卡与读卡器20之间能够实现安全、稳定的数据传递功能,用户的使用体验更佳。

具体的,当读卡器20对于天线模块101识别成功以后,通过智能卡模块102输出供电使能信号,该供电使能信号包含供电驱动信息,通过该供电使能信号能够改变智能卡的供电状态;智能卡模块102从脉冲供电模式转变至持续供电模式;在持续供电模式下,智能卡模块102与其它模块在同等条件下进行上电,智能卡中的所有电路模块都能够接入电能以保持正常的工作状态,智能卡与读卡器20能够持续性地进行数据交互操作,以满足用户的实际需求,智能卡具有更高的通信稳定性;因此在本实施例中,当读卡器20与天线模块101进行数据通信之前,通过第一供电电能给智能卡模块102优先上电,以使智能卡能够快速的上电启动成功,防止外设模块103在上电启动阶段与智能卡模块102争抢电源,导致智能卡与读卡器20之间无法进行数据通信;若读卡器20与天线模块101成功通信以后,则供电模块104将第二供电电能传送至智能卡中的外设模块103,智能卡模块102与外设模块103都上电成功,读卡器20与智能卡之间能够进行稳定、安全的数据通信功能,保障了智能卡的数据通信兼容性和可靠性,读卡器20与智能卡在各个不同的工业技术领域中都能够保持稳定、安全的通信功能,智能卡具有更好的数据通信效率。

作为一种可选的实施方式,图3示出了本实施例提供的智能卡模块102的结构示意,如图2所示,所述智能卡模块102包括:通讯端ANT0、电源端VA以及使能端POWER_ON。

其中,所述智能卡模块102的通讯端ANT0接所述天线模块101和所述外设模块103,用于与所述天线模块101进行通信,并检测所述天线模块101的输出信号以确定所述读卡器20是否识别所述天线模块101,在所述读卡器20未识别所述天线模块101,则产生所述上电使能信号;所述智能卡模块102的通讯端ANT0具有信号检测以及信息交互的功能,智能卡模块102的通讯端ANT0根据天线模块101的输出信号的电平状态可判断出天线模块101的通信状态,进而智能卡模块102通过通讯端ANT0准确地感知智能卡与读卡器20之间的数据交互状态;并且所述智能卡模块102与外设模块103进行数据交互,所述外设模块103能够及时地获知天线模块101的通信状态。

所述智能卡模块102的电源端VA接所述天线模块101,用于接入所述第一供电电能;当天线模块101与读卡器20之间未成功通信时,通过第一供电电能能够驱动智能卡模块102进入脉冲供电模式,以使所述智能卡模块102能够预先上电,智能卡与读卡器20之间能够实现稳定、安全的数据通信功能,提高了智能卡模块102与读卡器20之间的信息交互效率和通信性能。

所述智能卡模块102的使能端POWER_ON接所述供电模块104,用于将所述上电使能信号输出至所述供电模块104;当所述智能卡模块102检测所述天线模块101的输出信号以确定出通信模块101处于通信成功状态,则所述智能卡模块102的使能端POWER_ON输出上电使能信号,该上电使能信号包含上电控制指令,通过该上电使能信号能够驱动供电模块104将电能传输至外设模块103,以实现智外设模块103的快速上电;当外设模块103上电成功后,智能卡与读卡器20之间可随时进行数据通信,保障了智能卡中各个电路模块的上电准确性和安全性。

因此本实施例中通过智能卡模块102本身的通讯端ANT0可对天线模块101的通信状态进行实时检测,操作简便,电路模块结构简单;当智能卡模块102的通讯端ANT0对天线模块101的通信状态进行检测完成后,若读卡器20未识别天线模块101,则智能卡模块102的电源端接入第一供电电能,以实现优先上电功能;若读卡器20识别天线模块101以后,所述智能卡模块102的使能端POWER_ON将上电智能信号传输至供电模块104,以激活供电模块104的电能供应状态,外设模块103接入电能,以保障智能卡上电时序的安全性和正确性;从而本实施例中的智能卡模块102具有更高的可控性和信号检测功能,极大地简化了上电时序控制电路10的电路结构以及上电时序控制步骤。

作为一种可选的实施方式,图4示出了本实施例提供的智能卡模块102的另一种结构示意,如图4所示,所述智能卡模块102包括:通讯端ANT0、电源端VA以及判断单元1021;其中,所述智能卡模块102的通讯端ANT0接所述天线模块101和所述外设模块103,用于与所述天线模块101进行通信,并接入所述天线模块101的输出信号;所述智能卡模块102具有较高的通信兼容性能。

所述智能卡模块102的电源端VA接所述天线模块101,用于接入所述第一供电电能;在读卡器20未识别天线模块101时,通过第一供电电能能够驱动智能卡模块102处于脉冲供电模式,一旦天线模块101与读卡器20之间实现正常的数据通信,则智能卡中的各个电路模块立刻能够成功上电。

所述判断单元1021接所述供电模块104,用于检测所述天线模块101的输出信号以确定所述读卡器20是否识别所述天线模块101,在所述读卡器20识别所述天线模块101后,则产生并输出所述上电使能信号。

在本实施例中,智能卡模块102的通讯端ANT0具有数据通信的功能,智能卡模块102通过通讯端ANT0与天线模块101之间能够进行信息交互,以实现数据的传输性能,当通过智能卡模块102的通讯端ANT0接入天线模块101的输出信号时,判断单元1021根据所述输出信号能够判别出天线模块101与读卡器20之间是否成功实现了通信连接,若读卡器20未识别出天线模块101,则判断单元1021无法输出上电使能信号,此时智能卡模块102接入第一供电电能,以实现优先上电功能,而且外设模块103接入的电能无法达到自身的上电功率需求,确保了智能卡模块102的上电优先级;若读卡器20识别出天线模块后,则判断单元1021根据检测结果生成上电使能信号,通过该上电使能信号使供电模块104输出额定的电能,外设模块104能够进行快速的上电操作;因此本实施例中的智能卡模块102通过判断单元1021实现对于读卡器20通信状态的检测功能,检测的精度极高,智能卡模块102具有更高的工作稳定性和工作安全性,以使本实施例中的智能卡模块102能够适用于各个不同的工业技术领域中,在读卡器20未成功识别天线模块101之前,智能卡模块102能够始终接入稳定的电能,提高了智能卡的上电安全性。

作为一种可选的实施方式,图5示出了本实施例提供的智能卡模块102的具体电路结构,如图5所示,所述智能卡模块102包括:智能卡芯片U1、第一电阻R1、第二电阻R2以及第一电容C1。

其中,所述智能卡芯片U1的通信管脚为所述智能卡模块102的通讯端ANT0,所述智能卡芯片U1的电源驱动管脚为所述智能卡模块的电源端VA,智能卡芯片U1通过通信管脚与天线模块101进行信息交互,以保障智能卡芯片U1的通信兼容性能;可选的,所述判断单元1021包括:第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1,通过判断单元1021能够及时判断出天线模块101与读卡器20的通信状态;具体的,所述第一电阻R1的第一端和所述智能卡模块102的电源端VA共接于所述天线模块101,所述第一电阻R1的第二端、所述第二电阻R2的第一端以及所述第一电容C1的第一端共接于所述供电模块104,进而判断单元1021能够实时将上电使能信号输出至供电模块104。

所述第二电阻R2的第二端接地GND,所述第一电容C3的第二端接地GND。

作为一种可选的实施方式,所述智能卡模块102还包括:第一二极管D1,其中,所述第一二极管D1的阳极接第一直流电源VCC1,所述第一二极管D1的阴极、所述第一电阻R1的第二端、所述第二电阻R2的第一端以及所述第一电容C1的第一端共接于所述供电模块104。

可选的,所述第一直流电源VCC1为+3.0V~+10V直流电源,其中第一二极管D1能够起到稳压的作用,当判断单元1021检测到天线模块101的上电状态时,并生成上电使能信号,通过第一二极管D1保障上电使能信号的稳定传输过程,上电使能信号在传输过程中具有较高的功能,通过该上电使能信号能够使智能卡具有正常、安全的上电时序,保障了判断单元1021对于天线模块101的输出信号的检测精确性,避免了外界干扰引起智能卡中各个上电模块的上电时序控制误差;因此本实施例通过第一二极管D1保障了上电使能信号的信号传输安全性能。

作为一种可选的实施方式,所述智能卡芯片U1为STM32系列芯片;所述智能卡芯片U1具有信号传输的功能。

在图5示出的智能卡模块102中,其中智能卡芯片U1能够起到数据传输功能;智能卡芯片U1能够准确地获取到天线模块101的数据通信信息;并且第一电阻R1、第二电阻R2以及第一电容C1共同形成滤波电路,该滤波电路作为本实施例中的判断单元1021,通过该滤波电路能够对天线模块101的通信状态进行实时判断,以得出读卡器20是否对于智能卡识别成功,保障智能卡的上电效率;示例性的,当智能卡芯片U1获取到交流信号时,所述交流信号包含天线模块101的通信信息,并且所述交流信号为天线模块101的输出信号,然后通过滤波电路对交流信号进行滤波后输出直流电平,并且将该直流电平输出至供电模块104,通过该直流电平能够改变供电模块104的供电状态,以使智能卡中的各个模块实现安全、正常的上电时序;比如通过直流电平的幅值能够改变供电模块104的供电状态,进而使得智能卡模块102在开启启动阶段能够优先接入电能,智能卡能够上电成功,智能卡模块102与读卡器20之间具有较高的数据通信质量,防止外设模块103与智能卡模块102争抢电源;从而本实施例中的判断单元1021具有较为简化的电路结构,通过滤波电路能够精确、实时判断天线模块101的通信状态,以保障所述智能卡模块102能够快速的上电成功;并且当智能卡应用在不同的工业技术领域中,通过改变第一电阻R1的幅值、第二电阻R2的幅值以及第一电容C1的幅值以使智能卡模块102能够对不同通信条件下的天线模块101的通信状态进行自适应检测,提高了对于天线模块101通信状态的检测精度和准确性,以使智能卡的上电时序具有更高的安全性能。上电时序控制电路10具有更高适用普遍性。

作为一种可选的实施方式,图6示出了本实施例提供的天线模块101的具体电路结构,如图6所示,所述天线模块101包括:天线、第三电阻R3、第二电容C2以及第三电容C3。

其中,所述第三电阻R3的第一端接所述天线的第一端,所述第二电容C2的第一端和所述第三电容C3的第一端共接于所述第三电阻R3的第二端,所述第二电容C2的第二端和所述第三电容C3的第二端共接于所述天线的第二端;其中所述第二电容C2和第三电容C3能够数据通信抗干扰的作用。

所述天线的第一端和所述第三电阻R3的第一端共接形成所述天线模块101的第一信号输出端,所述天线的第二端、所述第二电容C2的第二端以及所述第三电容C3的第二端共接形成所述天线模块101的第二信号输出端,所述第三电阻R3的第二端、所述第二电容C2的第一端以及所述第三电容C3的第一端共接形成所述天线模块101的电源信号输出端,所述天线模块101的第一信号输出端、所述天线模块102的第二信号输出端以及所述天线模块101的电源信号输出端接所述智能卡模块。通过天线模块101的信号输出端(包括第一信号输出端和第二信号输出端)与智能卡模块102之间进行信息交互,以使智能卡模块102能够实时判断出天线模块101的数据通信状态;天线模块101的电源信号输出端将第一供电电能传输至智能卡模块102,以使智能卡模块102实现优先上电功能,保障了智能卡模块102的上电安全性和可靠性;并且在读卡器20未识别出所述天线模块101时,使智能卡模块102处于脉冲供电模式,提高了对于智能卡上电状态的监控灵敏度。

作为一种可选的实施方式,所述天线由单条导线绕制而成。

可选的,所述导线为铜导线。

其中,所述天线是一种变换器件,当天线中的接入电能时,通过天线能够将电能转换为电磁波,天线通过该电磁波与外界的终端设备之间进行数据交互,以实现通信互联;而且根据电磁感应原理可知,当天线与外界的终端设备之间的距离越近时,天线与终端设备之间的数据通信质量就会更佳,通过该天线能够传输相应的信息,具有较高的通信抗干扰性能;本实施例中的天线具有较为简单的结构,当所述导线接入电能时,通过改变导线中电能的幅值,以使智能卡能够应用在各种外界环境中与读卡器20进行信号通信,提高了天线模块101与读卡器20之间通信状态的可操控性,智能卡的兼容性更强;因此本实施例中的智能卡具有更低的制造成本和应用成本,智能卡与读卡器20之间的数据通信成本更低,智能卡具有更高的通信兼容性。

作为一种可选的实施方式,图7示出了本实施例提供的智能卡模块102的另一种具体电路结构,如图7所示,所述智能卡模块102包括:智能卡芯片U2。

其中,所述智能卡芯片U2的通信管脚为所述智能卡模块102的通讯端ANT0,所述智能卡芯片U2的电源驱动管脚为所述智能卡模块102的电源端VA,所述智能卡芯片U2的电源使能管脚为所述智能卡模块102的使能端POWER_EN。

可选的,所述智能卡芯片U2为STM32系列芯片;所述智能卡芯片U2具有信号传输以及信号分析处理的功能。

结合图3和图7,本实施例中智能卡模块102利用智能卡芯片U2实现分析、判断功能,当智能卡芯片U2的通信管脚与天线模块101进行信息交互,然后智能卡芯片U2的通信管脚对天线模块101的输出信号进行识别,以判断出读卡器20是否识别出天线模块101;当智能卡芯片U2确定天线模块101与读卡器20之间通信成功以后,则通过智能卡芯片U2的电源管脚将上电使能信号传输至供电模块104,以使供电模块104能够将电能输出至外设模块103,保障了智能卡能够实现成功上电,智能卡处于安全、稳定的工作状态;当智能卡芯片U2检测到读卡器20并未识别到天线模块101时,通过第一供电电能能够保障智能卡模块102能够快速地接入电能,并且智能卡芯片U2无法输出上电使能信号,外设模块103无法接入额定电能进行上电,进而提高读卡器20与智能卡之间的通信安全性和通信效率;本实施例中的智能卡模块102只需要通过智能卡芯片U2可实现对于天线模块101通信状态的精确检测,电路结构极为简单,无需其它额外的电子元器件,以使所述上电时序控制电路10能够适用于各个不同的工业技术领域中,提高了智能卡芯片U2对于天线模块101通信状态的检测精确性和可靠性。

作为一种可选的实施方式,图8示出了本实施例提供的供电模块104的具体电路结构,如图8所示,所述供电模块104包括:低压差稳压芯片U3、第四电容C4、第五电容C5以及第六电容C6;

其中,所述低压差稳压芯片U3的使能管脚EN接所述智能卡模块102,当智能卡模块102检测到天线模块101的通信状态时,智能卡模块102能够将使能信息传输至低压差稳压芯片U3的使能管脚EN,低压差稳压芯片U3的电源供应状态发生相应的改变;示例性的,智能卡模块102将上电使能信号输出至低压差稳压芯片U3的使能管脚EN,低压差稳压芯片U3根据上电使能信号实现LDO(Low Dropout Regulator,低压差线性)稳压功能,以使外设模块103实现稳定、安全的上电功能;所述低压差稳压芯片U3的电源输入管脚VDD和所述第四电容C4的第一端共接形成所述供电模块104的电源输入端,所述第四电容C4的第二端接地GND。

所述低压差稳压芯片U3的接地管脚接地GND。

所述低压差稳压芯片U3的电源输出管脚Vout、所述第五电容C5的第一端以及所述第六电容C6的第一端共接形成所述供电模块104的电源输出端,所述第五电容C5的第二端和所述第六电容C6的第二端共接于地GND;其中,第五电容C5和第六电容C6能够稳压的作用,供电模块104的电源输出端能够将各种不同的电能传输至各个电路模块,以使智能卡中的各个模块处于额定的工作状态。

所述供电模块104的电源输入端接入第三供电电能,所述供电模块104的电源输出端接所述外设模块103;在所述读卡器20成功识别天线模块101之后,通过供电模块104的电源输出端能够将稳定的电能传输至外设模块103,以实现智能卡中的各个电路模块实现快速上电开启。

作为一种可选的实施方式,所述供电模块104的电源输入端通过桥式整流电路与所述天线模块101连接;进而供电模块104能够通过天线模块101获取更加稳定的直流电能,其中桥式整流电路能够起到电能整流、消除电能中的交流分量的作用;当读卡器20与天线模块101通信成功以后,供电模块104可实现电能转换,供电模块104的电源输出端将第二供电电能持续性地输出至外设模块103,以使智能卡中的各个电路模块都能够进入稳定的工作状态,供电模块104具有更高的供电安全性和供电稳定性,上电时序控制电路10通过该供电模块104实现更加安全、精确的上电时序,智能卡模块102和外设模块103具有更快的上电效率和更低的上电电能损耗。

在本实施例中,通过智能卡模块102输出的信号能够实时改变低压差稳压芯片U3的电源切换状态,低压差稳压芯片U3的使能管脚EN接入不同的信号时,则低压差稳压芯片U3能够实现不同的电源优先级,进而保障智能卡的各个电路模块能够实现正常的上电时序,智能卡可接入电能以上电成功;示例性的,若智能卡模块102检测到读卡器20识别成功天线模块101以后,天线模块101与读卡器20之间实现正常的数据通信,智能卡模块102将上电使能信号传输至低压差稳压芯片U3的使能管脚EN,低压差稳压芯片U3根据上电使能信号将直流电能输出至外设模块103,以实现外设模块103的持续上电功能;若在读卡器20识别天线模块101之前,智能卡模块102无法输出上电使能信号,低压差稳压芯片U3改变电源供应模式,则外设模块103无法接入电能,只有智能卡模块102能够接入第一供电电能,以保持安全的上电状态;进而本实施例通过供电模块104能够确保智能卡模块102比外设模块103先上电,待智能卡模块102和外设模块103都上电成功以后,智能卡进入持续供电状态,智能卡模块102与外设模块103相互配合工作,智能卡上电启动成功,天线模块101与读卡器20之间能够进行安全的数据通信功能;因此本实施例中的供电模块104的电路结构具有较强的兼容性,通过低压差稳压芯片U3能够及时感知天线模块101与读卡器20之间是否通信成功,并且低压差稳压芯片U3能够对于第三供电电能进行稳压转换,给智能卡中多个电路模块分别提供电能,智能卡能够实现快速上电操作,极大地保障了智能卡与读卡器20之间的数据通信安全,智能卡中的各个电路模块的上电时序具有更高的可操控性和灵活性,所述上电时序控制电路10可适用于各个不同的工业技术领域中。

作为一种可选的实施方式,所述天线模块101与所述读卡器20进行NFC(Near Field Communication,近场通信)通信。

需要说明的是,智能卡与读卡器20之间能够处于NFC通信模式时,天线模块101与读卡器20之间能够进行安全、快速的数据传输;所述NFC通信是一种短距高频的无线电技术,在13.56MHz频率运行;其传输速度有106Kbit/秒、212Kbit/秒或者424Kbit/秒三种。目前近场通信已通过成为ISO/IEC IS18092国际标准、ECMA-340标准与ETSI TS 102 190标准。

作为一种可选的实施方式,所述天线模块101与所述读卡器20进行7816通信。

需要说明的是,所述7816通信符合ISO(International Organization forStandardization,国际标准化组织)的7816通讯协议;其中,所述7816通信为国际标准化组织公布的智能卡标准ISO7816,规定了接触式智能卡的相关规范,包括物理特性,接口规范,传输协议,命令交换格式。7816触点即为该标准的物理接口,也是智能卡与外部接通的接触式物理接口。

因此在本实施例中,天线模块101与读卡器20之间可采用不同类型的通信形式,所述智能卡能够在各个工业领域中都具有较高的数据传输效率,智能卡与读卡器20之间的通信兼容性较强,智能卡的实用价值较高;无论在天线模块101采用NFC通信模式还是采用7816通信模式,所述上电时序控制电路10都能够对智能卡中各个电路模块的上电时序进行控制,智能卡能够快速的上电成功,各个电路模块可更好的协同工作,智能卡与读卡器20之间具有更高的数据通信效率和数据通信安全性,智能卡中的各个电路模块能够正常的上电启动,智能卡模块102的上电过程具有更高的可操控性,用户的使用体验更高。

图9示出了本实施例提供的智能卡50的结构示意,如图9所示,智能卡50包括如上所述智能卡的上电时序控制电路10;通过上电时序控制电路10能够使智能卡50中的各个电路模块具有正常、稳定的上电时序,智能卡50根据用户的实际需求上电启动成功。

参照图1至图8的实施例,通过上电时序控制电路10能够保障智能卡50的上电效率,在外界的读卡器没有成功识别智能卡50之前,该上电时序控制电路10能够优先地保障智能卡模块102上电成功,以避免外设模块103与智能卡模块102争抢电源,当智能卡中的智能卡模块102上电成功以后,智能卡50中的外设模块103才能够接入电能以保持安全、正常的工作状态;从而本实施例中的智能卡50能够快速的上电启动,智能卡50与外部的读卡器处于持续的安全工作状态,智能卡50具有较高的数据通信安全性和稳定性,以使所述智能卡50能够在各个工业技术领域实现安全的数据通信功能,兼容性更高,该智能卡50能够满足用户的实际使用需求;有效地解决了传统技术中智能卡与外界终端设备进行识别过程中,其他电路模块会与智能卡中的智能卡模块争抢电源,导致智能卡模块无法上电成功,智能卡启动异常或者无法启动,智能卡的数据通信安全性较低的问题。

图10示出了本实施例提供的近场通信系统60的结构示意图,如图10所示,近场通信系统60包括如上所述的智能卡50和读卡器601,其中所述读卡器601与智能卡50进行通信,进而读卡器601与智能卡50之间实现正常的数据交互功能,近场通信系统60能够适用于各个不同的工业技术领域中。

作为一种可选的实施方式,所述智能卡50为NFC卡;因此所述智能卡50工作在NFC通信模式,智能卡50可根据读卡器601的识别进度,智能卡50中的各个电路模块实现有效、安全的上电时序控制,智能卡50能够快速的上电启动,保障了智能卡50的上电效率以及数据传输安全性能;所述近场通信系统60在NFC通信模式下处于安全的工作状态,读卡器601的读卡成功率更高,近场通信系统60可在各个不同的工业产品中得到广泛的实际应用。

在上述实施例中,当智能卡50应用在近场通信系统60中,智能卡50与读卡器601能够实现正常的数据通信功能,在读卡器601对智能卡50识别成功之前,智能卡50中的智能卡模块能够优先上电,智能卡模块与读卡器601进行正常的数据通信,当读卡器601成功识别智能卡501以后,智能卡50进入持续供电状态,智能卡50与读卡器601之间能够处于稳定的数据通信状态,智能卡50与读卡器601进行数据交互以实现更为复杂的电路功能,智能卡50具有较高的数据通信效率和数据通信安全性;因此本实施例中的读卡器601与智能卡50能够保持快速、稳定的数据通信功能,近场通信系统60具有安全的上电时序,近场通信系统60中的数据能够实现安全的数据交互功能,读卡器601与智能卡50这两者上电成功后相互协同工作,近场通信系统60具有更高的数据传输安全性能,近场通信系统60能够快速的上电成功,以适用于各个不同的工业技术领域中;有效地解决了传统技术中近场通信系统中智能卡的上电时序不可控,智能卡无法实现正常的上电功能,智能卡与读卡器之间的数据传输安全性较低,数据传输的效率不高,难以普遍适用,用户的使用体验不佳的问题。

综上所述,本实用新型中的智能卡的上电时序控制电路通过在智能卡的电路模块上电启动阶段设定判断机制,智能卡模块作为智能卡的核心通信设备,在读卡器还未识别天线模块时,优先保障智能卡模块上电成功;只有当智能卡模块上电启动后,智能卡模块才能够与读卡设备进行数据交互,智能卡具有较高的上电启动效率,数据传输的安全性和稳定性更高,避免了外设模块与智能卡模块争抢电源所引起的智能卡上电不成功的问题;因此所述上电时序控制电路对于促进本领域中智能卡通信技术的发展具有重要的促进作用,将产生重大实际工业价值。

在本文对各种器件、电路、装置、系统和/或方法描述了各种实施方式。阐述了很多特定的细节以提供对如在说明书中描述的和在附图中示出的实施方式的总结构、功能、制造和使用的彻底理解。然而本领域中的技术人员将理解,实施方式可在没有这样的特定细节的情况下被实施。在其它实例中,详细描述了公知的操作、部件和元件,以免使在说明书中的实施方式难以理解。本领域中的技术人员将理解,在本文和所示的实施方式是非限制性例子,且因此可认识到,在本文公开的特定的结构和功能细节可以是代表性的且并不一定限制实施方式的范围。

在整个说明书中对“各种实施方式”、“在实施方式中”、“一个实施方式”或“实施方式”等的引用意为关于实施方式所述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施方式中。因此,短语“在各种实施方式中”、“在一些实施方式中”、“在一个实施方式中”或“在实施方式中”等在整个说明书中的适当地方的出现并不一定都指同一实施方式。此外,特定特征、结构或特性可以在一个或多个实施方式中以任何适当的方式组合。因此,关于一个实施方式示出或描述的特定特征、结构或特性可全部或部分地与一个或多个其它实施方式的特征、结构或特性进行组合,而没有假定这样的组合不是不合逻辑的或无功能的限制。任何方向参考(例如,加上、减去、上部、下部、向上、向下、左边、右边、向左、向右、顶部、底部、在…之上、在…之下、垂直、水平、顺时针和逆时针)用于识别目的以帮助读者理解本公开内容,且并不产生限制,特别是关于实施方式的位置、定向或使用。

虽然上面以某个详细程度描述了某些实施方式,但是本领域中的技术人员可对所公开的实施方式做出很多变更而不偏离本公开的范围。连接参考(例如,附接、耦合、连接等)应被广泛地解释,并可包括在元件的连接之间的中间构件和在元件之间的相对运动。因此,连接参考并不一定暗示两个元件直接连接/耦合且彼此处于固定关系中。“例如”在整个说明书中的使用应被广泛地解释并用于提供本公开的实施方式的非限制性例子,且本公开不限于这样的例子。意图是包含在上述描述中或在附图中示出的所有事务应被解释为仅仅是例证性的而不是限制性的。可做出在细节或结构上的变化而不偏离本公开。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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