专利名称：Ic卡红外检测自动收费装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种IC卡红外检测自动收费装置，适用于公路不停车收费系统、交通部门检车系统及其它有关红外数传及IC卡存数建档系统。
现有的公路收费系统，其自动化程度都未尽人意，有些磁卡收费系统，对车辆的收费作业需6-10秒才能完成，并且这类收费系统要求车辆停车，才能进行收费作业。
国外有一种不停车收费系统，但这种系统多数通过射频完成车辆与收费站之间的单向或双向通信，在通信过程中扣除费用，国内个别公路也开始采用这种系统，但射频信号在通信过程中有很大的缺点；难以定向，容易受车道之间信号互相干扰，也容易受外部频率干扰。
国内现在也有人提出了红外通信不停车收费系统，采用的是红外通信方式，在一定程度上克服了上述缺点，但其用于车载付费装置是EEPROM，这种装置存在的缺点是EEPROM数据的保密性及插拨等都带来了极大的不方便。
本实用新型的目的在于针对上述存在的技术问题而提供一种IC卡红外检测自动收费装置，该装置降红外通信与IC卡相结合，既克服了射频方式传数之缺陷(采用红外通信)，又克服了EEPROM插拨、加密数据的缺陷(数据存储用IC卡)。
本实用新型的目的是这样实现的它是由车载、基地及基地管理三部分组成。
车载部分的电路构成为单片机经驱动电路与IC卡适配插座相连，以完成对IC卡的数据读写功能，其连接方式采用7407驱动后加箝位二极管与上拉电阻连接方式。单片机还与三极管T3的基集相连，T3的发射极与稳压集成块P1的输入端相连，集电极与稳压集成块p2的输入端和总电源开关相连，稳压集成块p1、p2的输出端分别与发射电路、接收头电路保护电路和单片机连接，为其提供工作电源；红外接收头(P3)接收到红外信号后经解调，由输出端输入至三极管T1的基极，三极管T1的集电极与单片机的数据接收端相连，同时单片机还与发射电路相连，发射电路由时基电路555采用标准的连接方式构成多谐占空比可调振荡器，在时基电路555输出端连接有三极管T2，用来驱动红外发射管。
基地部分的电路构成为红外接收头(P6)的输出端连接三级管T4基极，T4的集电极连接电平转换器的接收数据端，电平转换器的发送端与微机标准串行口的接收数据端相连，微机接收数据并进行处理；数据由微机标准串行口的数据发送端输出，同时微机标准串行口的请求发送端和清除发送端向电平转换器的输出端输出逻辑电平，经电阻R18输入至三极管T6的基极，T6的发射极接地，T6的集电极与稳压集成块P5的输入端连接，两稳压集成块P4、P5分别为电平转换器及振荡器、红外接收头供电，由时基电路555及C13、R15、D11、W1、W2构成多谐占空比可调振荡器，在定时器的电源端及滑动电阻W1之间增加滑动变阻W2，在定时器输出端连接有三极管T5。
基地管理部分硬件由微机及IC卡读写器组成。
本实用新型的核心部分在于将红外通讯与IC卡相结合，从而解决了目前的通讯系统中存在的一些问题，形成自己的特点①红外通讯与射频等方式相比，其突出特点是可以很容易的实现定向发射和接收，因而能够避免各车道之间的讯号互相干扰，并能可靠地与某一特定车辆进行通讯收费作业。另外，红外线不易受外界电磁波干扰。
②通讯收费作业时间短，系统可在不停车情况下完成作业。
③通讯可靠、传输距离远，本系统有效传输距离在20米以上。
④IC卡作为数据载体，具有逻辑加密功能，保密性强，安全性高，并且寿命长，插拔、携带方便。
⑤车载系统中的IC卡亦可开发多种功能，例如建立司机及所驾车辆的档案，并与收、缴费系统联系起来，可以开发应用在检车和车辆管理系统中。
图1为车载部分电路图。
图2为基地部分电路图。
以下结合附图详细描述本实用新型。
如图1所示，车载部分的电路构成为单片机AT89C2051的14脚(P1.2口)接至驱动电路7407的12脚U4F，驱动电路7407的输入端13脚与IC卡适配插座的8脚I/O数据端相连。通过这个通路，单片机AT89C2051可将IC卡中的数据读入单片机内。单片机AT89C2051的12脚(P1.0口)与驱动电路7407的11脚U4E相连，通过驱动电路7407的10脚进入IC卡适配插座的3脚(CLK时钟脚)，单片机AT89C2051的13脚(P1.1口)与驱动电路7407的9脚相连，从驱动电路7407的8脚进入IC卡适配插座的2脚产生RST复位信号端，单片机AT89C2051的15脚(P1.3口)与驱动电路7407的1脚U4A相连，从7407的2脚进入IC卡适配插座的8脚I/O数据端，这些通路完成了单片机AT89C2051对IC卡的数据写入功能，单片机AT89C2051的P1.4口、P1.5口分别与驱动电路7407的3脚U4B、5脚U4C相连，通过驱动电路7407的4脚和6脚与IC卡适配插座的熔丝信号FUS端和编程信号PGM端相连，用于产生IC卡所需的FUS与PGM信号。单片机AT89C2051的18脚(P1.6口)通过R10与三极管T3的基极相连，三极管T3的发射极与稳压集成块P1的1脚相连，集电极与稳压集成块P2的1脚和总电源开关ON/OFF相连，稳压集成块p1、p2的3脚分别与发射电路、接收电路、保护电路连接，为其提供工作电源。
接收头(P3)接收到红外信号后经解调，由输出端2脚输入到三极管T1的基极，经三极管T1整形放大后，由三极管T1的集电极输入至单片机AT89C2051的2脚(数据接收端)，单片机AT89C2051的3脚(数据输出端)连接时基电路555的4脚，车载部分的发射电路与基地部分的一样，是由时基电路555构成的多谐占空比可调振荡电路。
图2所示，基地部分的电路构成为微机的标准串行口RS-232C的接收数据端(2脚)与电压转换器MAX232CPE的14脚相连，用来接收数据，发送数据从微机标准串口RS-232C的数据发送端(3脚)输出到电压转换器MAX232CPE的13脚，同时，串行口RS-232C的请求发送端(4脚)和清除发送端(5脚)向电压转换器MAX232CPE的输入端7脚、8脚输出逻辑电平，经电压转换器MAX232CPE由9脚、10脚输出，通过电阻R18输入至三极管T6的基极，三极管T6的发射极接地，三极管T6的集电极与稳压集成块P5的1脚相连，两稳压电源P4、P5的3脚输出分别为电平转换器、震荡器供电，整个装置工作在半双工状态，由时基电路555及C13、R15、D11、W1、W2采用标准的连接方式构成多谐占空比可调振荡器，W2为滑动变阻器，W2连接在电源端8脚及滑动电阻W1之间，用以调节红外发射频率，而滑动变阻器W1用来调节发射系统的占空比，继而调节红外发射距离和范围，在时基555输出端3脚上通过电阻R16连接三极管T5，用来驱动红外发射管LED5。
基地管理部分包括有微机，IC卡读写器与一套相应管理软件、IC卡可采用逻辑加密卡。
权利要求1.一种IC卡红外检测自动收费装置，其特征在于它是由车载、基地及基地管理三部分组成；车载部分的电路构成为单片机经驱动电路与IC卡适配插座相连，以完成对IC卡的数据读写功能，其连接方式采用7407驱动后加箝位二极管与上拉电阻连接方式，单片机还与三极管T3的基集相连，T3的发射极与稳压集成块P1的输入端相连，集电极与稳压集成块p2的输入端和总电源开关相连，稳压集成块p1、p2的输出端分别与发射电路、接收头电路保护电路和单片机连接，为其提供工作电源；红外接收头(P3)接收到红外信号后经解调，由输出端输入至三极管T1的基极，三极管T1的集电极与单片机的数据接收端相连，同时单片机还与发射电路相连，发射电路由时基电路555采用标准的连接方式构成多谐占空比可调振荡器，在时基电路555输出端连接有三极管T2，用来驱动红外发射管；基地部分的电路构成为红外接收头(P6)的输出端连接三级管T4基极，T4的集电极连接电平转换器的接收数据端，电平转换器的发送端与微机标准串行口的接收数据端相连，微机接收数据并进行处理；数据由微机标准串行口的数据发送端输出，同时微机标准串行口的请求发送端和清除发送端向电平转换器的输出端输出逻辑电平，经电阻R18输入至三极管T6的基极，T6的发射极接地，T6的集电极与稳压集成块P5的输入端连接，两稳压集成块P4、P5分别为电平转换器及振荡器、红外接收头供电，由时基电路555及C13、R15、D11、W1、W2构成多谐占空比可调振荡器，在定时器的电源端及滑动电阻W1之间增加滑动变阻W2，在定时器输出端连接有三极管T5；基地管理部分硬件由微机及IC卡读写器组成。
专利摘要一种IC卡红外检测自动收费装置,它是由车载部分,基地部分和基地管理三部分组成。车载部分由发射、接收电路、IC卡读写电路组成,发射部分为典型多谐占空比可调振荡器;接收部分为红外接收电路;IC卡读写部分由IC卡适配插座、单片机、接口电路(包括保护电路)组成;基地部分由发射、接收及电平转换器电路组成,其发射、接收同车载部分的发射、接收相同,电平转换器完成了单片机与微机间接口的电平转换,由三端稳压集成块为整个装置供电;基地管理部分硬件由微机和IC卡读写器组成。
文档编号G07B15/06GK2296042SQ9722357
公开日1998年10月28日 申请日期1997年6月24日 优先权日1997年6月24日
发明者申宏志, 孙鼎城 申请人:申宏志, 孙鼎城