專利名稱：二代證手持核驗儀及其核驗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種二代證 手持核驗儀及其核驗方法。
背景技術(shù)：
隨著第二代身份證的普及，二代身份證閱讀器的使用也越來越廣泛，已成為公安、教育和企業(yè)管理等很多領(lǐng)域不可或缺的辦公用品之一。二代證核驗儀用于讀取二代證信息，并結(jié)合預(yù)存的信息數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對和核驗，最終實現(xiàn)身份核驗的目的，廣泛應(yīng)用于考生考試管理、員工考勤管理等系統(tǒng)中，為管理工作的實施提供了可靠的技術(shù)上的支持。然而，現(xiàn)有的二代證核驗儀普遍存在以下問題(I)體積較大，攜帶不太方便；(2)只能通過USB接線與電腦連接才能完成數(shù)據(jù)庫的加載與更新，不具備TF卡功能，使用不太方便；(3)身份證的讀卡和TF卡的讀卡都由微控制器完成，加大了微控制器的負(fù)載，限制了讀卡速度；(4)只要處于開機(jī)，電路中的功能模塊都處于工作狀態(tài)，系統(tǒng)功耗損失較高，不僅浪費電池電量，而且縮短了各功能模塊的使用壽命；(5)采用直插式供電，一旦出現(xiàn)意外斷電，將會直接導(dǎo)致核驗儀數(shù)據(jù)的丟失甚至設(shè)備的損壞，供電穩(wěn)定性較差；(6)充電電池的充電電流控制精確度較低，充電控制效果較差；一些控制精確度較高、性能較好的PMIC普遍價格昂貴，大大增加了手持核驗儀的整體成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種體積小、重量輕、可讀取TF卡數(shù)據(jù)的、低功耗、供電穩(wěn)定、充電控制精確度高的低成本二代證手持核驗儀及其核驗方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的二代證手持核驗儀，它包括身份證讀卡電路、TF卡讀卡電路、核驗報警電路、微控制器和顯示屏；所述的身份證讀卡電路包括讀卡單元、解密單元和身份證讀卡處理器，讀卡單元包括讀卡天線和信號處理模塊，信號處理模塊包括放大電路、濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路，讀卡天線的輸出依次通過放大電路、濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路與讀卡處理器相連；解密單元包括安全模塊，安全模塊通過I2C總線與身份證讀卡處理器連接；所述的TF卡讀卡電路包括TF卡讀卡處理器和電子開關(guān)a，TF卡的一個輸出端與TF卡讀卡處理器的插入判斷引腳相連,另一個輸出端與電子開關(guān)a的輸入端連接，電子開關(guān)a的輸出端與TF卡讀卡處理器的復(fù)位引腳相連；安全模塊、身份證讀卡處理器和TF卡讀卡處理器分別通過串口切換芯片與微控制器的信號采集端相連，微控制器的控制信號輸入端分別與核驗報警電路及顯示屏連接。本發(fā)明還包括電源控制電路，電源控制電路包括電源切換芯片、充電芯片、備用電池和電子開關(guān)b,電源切換芯片的電壓輸入端與供電電源連接，電源切換芯片的一路輸出與電子開關(guān)b的電壓輸入端a連接，另一路輸出依次通過充電芯片和備用電池與電子開關(guān)b的電壓輸入端b連接，電子開關(guān)b的電壓輸出端與讀卡電路及安全模塊連接；電源切換芯片及電子開關(guān)b的使能信號輸入端均與微控制器的控制信號輸出端相連。本發(fā)明還包括充電保護(hù)報警電路，充電保護(hù)報警電路包括充電芯片和充電報警裝置，充電芯片的電源輸入腳VDD與充電電源POW連接，充電狀態(tài)輸出腳STAT連接二極管LEDl的陰極，二極管LEDl的陽極通過保護(hù)電阻Rl與二極管供電電壓連接，接地腳VSS接地，充電控制腳Prog依次串聯(lián)電阻R2和R3后接地，電池電壓檢測腳VBAT并聯(lián)接地的電容Cl后連接分壓電阻R4和R5，電池電壓檢測腳VBAT的分壓輸出BAT1_AD與微控制器的AD采集端口連接；微控制器的控制信號輸出端通過充電報警控制單元與充電報警裝置連接。本發(fā)明所述的顯示屏包括TFT-IXD顯示屏。二代證手持核驗儀的核驗方法，它包括以下步驟
(1)身份證讀卡開機(jī)，將待核驗身份證靠近讀卡天線的讀卡區(qū)域進(jìn)行讀卡，如果讀卡失敗，則判斷該待核驗身份證為假冒身份證或故障身份證，并通過顯示屏顯示出來；如果讀卡成功，將讀取到的射頻信號依次通過放大、濾波和A/D轉(zhuǎn)換后傳輸至身份證讀卡處理器，身份證讀卡處理器將其轉(zhuǎn)換為加密的身份證信息，并調(diào)用安全模塊對該加密的身份證信息進(jìn)行解密，得到該待核驗身份證的具體信息； (2)TF卡讀卡將TF卡插入TF卡槽中，TF卡讀卡處理器識別到有TF卡插入后激活供電電源為其供電，完成TF卡內(nèi)身份證數(shù)據(jù)庫信息的讀??；
(3)身份證核驗微控制器收到身份證核驗的指令后，調(diào)用存儲在存儲器中的待核驗身份證信息數(shù)據(jù)與身份證數(shù)據(jù)庫信息數(shù)據(jù)進(jìn)行比對；
(4)核驗結(jié)果輸出若通過核驗，則在顯示屏上顯示“通過”;若沒有通過核驗，微控制器控制核驗報警裝置發(fā)出警報，并在顯示屏上顯示“不通過”。本發(fā)明還包括一個電源控制的步驟，在供電電源供電時，通過充電芯片為備用電池充電，當(dāng)斷開供電電源時，啟用備用電池為系統(tǒng)負(fù)載進(jìn)行供電。 本發(fā)明還包括一個充電保護(hù)報警控制的步驟，將充電芯片電池電壓檢測腳VBAT的分壓輸出BAT1_AD傳輸至微控制器，當(dāng)分壓輸出的電壓值在4. 15V 4. 20V之間時，表示電池充電為100% ;當(dāng)分壓輸出的電壓值低于3. 55V時，微控制器控制充電報警裝置發(fā)出報警信息；當(dāng)分壓輸出的電壓值低于3. 3V時，系統(tǒng)自動切斷電源，強(qiáng)制關(guān)機(jī)。本發(fā)明的有益效果是
(1)采用手持便攜式結(jié)構(gòu)，體積小、重量輕，使用和攜帶方便；
(2)可通過讀取TF卡來完成數(shù)據(jù)的加載與更新，為批量二代證信息的錄入提供了方
便；
(3)分別為身份證及TF卡的讀卡提供獨立的讀卡處理器，提高了讀卡速度；
(4)在使用過程中，可根據(jù)各功能模塊的工作狀態(tài)選擇性地對其供電，只對處于工作狀態(tài)的功能模塊供電，減少了系統(tǒng)損耗，延長了電池的使用時間和設(shè)備的使用壽命；
(5)在供電電源為系統(tǒng)正常供電的同時，通過充電芯片對備用鋰電池進(jìn)行充電，斷開供電電源時可調(diào)用備用鋰電池對讀卡模塊負(fù)載進(jìn)行供電，有效避免了意外斷電造成的數(shù)據(jù)丟失或設(shè)備的損壞，提高了核驗儀的供電穩(wěn)定性；
(6)實時監(jiān)控充電電池的電壓值，并在其低于某一預(yù)設(shè)值時發(fā)出告警，低于另一更低預(yù)設(shè)值時強(qiáng)制關(guān)機(jī)，控制精確度高，對電池起到了很好的保護(hù)作用。


圖I為本發(fā)明核驗儀的結(jié)構(gòu)示意框圖；圖2為本發(fā)明核驗儀電源控制電路的結(jié)構(gòu)示意框 圖3為本發(fā)明核驗儀充電保護(hù)報警電路的電路原理示意 圖4為本發(fā)明核驗方法的流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。如圖I所示,二代證手持核驗儀,它包括身份證讀卡電路、TF卡讀卡電路、核驗報警電路、微控制器和顯示屏，顯示屏采用3. 5寸TFT-IXD顯示屏。身份證讀卡電路包括讀卡單元、解密單元和身份證讀卡處理器，讀卡單元包括讀卡天線和信號處理模塊，信號處理模塊包括放大電路、濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路，讀卡天線的輸出依次通過放大電路、濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路與讀卡處理器相連；解密單元包括安全模塊，安全模塊通過I2C總線與身份 證讀卡處理器連接。TF卡讀卡電路包括TF卡讀卡處理器和電子開關(guān)a，TF卡的一個輸出端與TF卡讀卡處理器的插入判斷引腳相連，另一個輸出端與電子開關(guān)a的輸入端連接，電子開關(guān)a的輸出端與TF卡讀卡處理器的復(fù)位引腳相連。安全模塊、身份證讀卡處理器和TF卡讀卡處理器分別通過串口切換芯片與微控制器的信號采集端相連，微控制器的控制信號輸入端分別與核驗報警電路及IXD顯示屏連接。微控制器包括ARM9處理器、容量為64MB的RAM隨機(jī)存儲器和容量為IGB的FLASH存儲器。如圖2所示，它還包括電源控制電路，電源控制電路包括電源切換芯片、充電芯片、備用電池和電子開關(guān)b，電源切換芯片的電壓輸入端與供電電源連接，電源切換芯片的一路輸出與電子開關(guān)b的電壓輸入端a連接，另一路輸出依次通過充電芯片和備用電池與電子開關(guān)b的電壓輸入端b連接，電子開關(guān)b的電壓輸出端與讀卡電路及安全模塊連接；電源切換芯片及電子開關(guān)b的使能信號輸入端均與微控制器的控制信號輸出端相連。如圖3所示，它還包括充電保護(hù)報警電路，充電保護(hù)報警電路包括充電芯片和充電報警裝置，充電芯片的電源輸入腳VDD與充電電源POW連接，充電狀態(tài)輸出腳STAT連接二極管LEDl的陰極，二極管LEDl的陽極通過保護(hù)電阻Rl與二極管供電電壓連接，接地腳VSS接地，充電控制腳Prog依次串聯(lián)電阻R2和R3后接地，電池電壓檢測腳VBAT并聯(lián)接地的電容Cl后連接分壓電阻R4和R5，電池電壓檢測腳VBAT的分壓輸出BAT1_AD與微控制器的AD采集端口連接；微控制器的控制信號輸出端通過充電報警控制單元與充電報警裝置連接。如圖4所示，二代證手持核驗儀的核驗方法，它包括以下步驟
(1)身份證讀卡開機(jī)，將待核驗身份證靠近讀卡天線的讀卡區(qū)域進(jìn)行讀卡，如果讀卡失敗，則判斷該待核驗身份證為假冒身份證或故障身份證，并通過顯示屏顯示出來；如果讀卡成功，將讀取到的射頻信號依次通過放大、濾波和A/D轉(zhuǎn)換后傳輸至身份證讀卡處理器，身份證讀卡處理器將其轉(zhuǎn)換為加密的身份證信息，并調(diào)用安全模塊對該加密的身份證信息進(jìn)行解密，得到該待核驗身份證的具體信息；
(2)TF卡讀卡將TF卡插入TF卡槽中，TF卡讀卡處理器識別到有TF卡插入后激活供電電源為其供電，完成TF卡內(nèi)身份證數(shù)據(jù)庫信息的讀取；
(3)身份證核驗微控制器收到身份證核驗的指令后，調(diào)用存儲在存儲器中的待核驗身份證信息數(shù)據(jù)與身份證數(shù)據(jù)庫信息數(shù)據(jù)進(jìn)行比對；
(4)核驗結(jié)果輸出若通過核驗，則在顯示屏上顯示“通過”;若沒有通過核驗，微控制器控制核驗報警裝置發(fā)出警報，并在顯示屏上顯示“不通過”。核驗儀的核驗方法還包括一個電源控制的步驟，在供電電源供電時，通過充電芯片為備用電池充電，當(dāng)斷開供電電源時，啟用備用電池為系統(tǒng)負(fù)載進(jìn)行供電。核驗儀的核驗方法還包括一個充電保護(hù)報警控制的步驟，將充電芯片電池電壓檢測腳VBAT的分壓輸出BAT1_AD傳輸至微控制器，當(dāng)分壓輸出的電壓值在4. 15V 4. 20V之 間時，表示電池充電為100% ;當(dāng)分壓輸出的電壓值低于3. 55V時，微控制器控制充電報警裝置發(fā)出報警信息；當(dāng)分壓輸出的電壓值低于3. 3V時，系統(tǒng)自動切斷電源，強(qiáng)制關(guān)機(jī)。
權(quán)利要求
1.二代證手持核驗儀，其特征在于它包括身份證讀卡電路、TF卡讀卡電路、核驗報警電路、微控制器和顯示屏； 所述的身份證讀卡電路包括讀卡單元、解密單元和身份證讀卡處理器，讀卡單元包括讀卡天線和信號處理模塊，信號處理模塊包括放大電路、濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路，讀卡天線的輸出依次通過放大電路、濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路與讀卡處理器相連；解密單元包括安全模塊，安全模塊通過I2C總線與身份證讀卡處理器連接； 所述的TF卡讀卡電路包括TF卡讀卡處理器和電子開關(guān)a，TF卡的一個輸出端與TF卡讀卡處理器的插入判斷引腳相連，另一個輸出端與電子開關(guān)a的輸入端連接，電子開關(guān)a的輸出端與TF卡讀卡處理器的復(fù)位引腳相連； 安全模塊、身份證讀卡處理器和TF卡讀卡處理器分別通過串口切換芯片與微控制器的信號采集端相連，微控制器的控制信號輸入端分別與核驗報警電路及顯示屏連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二代證手持核驗儀，其特征在于它還包括電源控制電路，電 源控制電路包括電源切換芯片、充電芯片、備用電池和電子開關(guān)b，電源切換芯片的電壓輸入端與供電電源連接，電源切換芯片的一路輸出與電子開關(guān)b的電壓輸入端a連接，另一路輸出依次通過充電芯片和備用電池與電子開關(guān)b的電壓輸入端b連接，電子開關(guān)b的電壓輸出端與讀卡電路及安全模塊連接；電源切換芯片及電子開關(guān)b的使能信號輸入端均與微控制器的控制信號輸出端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二代證手持核驗儀，其特征在于它還包括充電保護(hù)報警電路，充電保護(hù)報警電路包括充電芯片和充電報警裝置，充電芯片的電源輸入腳VDD與充電電源POW連接，充電狀態(tài)輸出腳STAT連接二極管LEDl的陰極，二極管LEDl的陽極通過保護(hù)電阻Rl與二極管供電電壓連接，接地腳VSS接地，充電控制腳Prog依次串聯(lián)電阻R2和R3后接地，電池電壓檢測腳VBAT并聯(lián)接地的電容Cl后連接分壓電阻R4和R5，電池電壓檢測腳VBAT的分壓輸出BAT1_AD與微控制器的AD采集端口連接；微控制器的控制信號輸出端通過充電報警控制單元與充電報警裝置連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二代證手持核驗儀，其特征在于所述的顯示屏包括TFT-LCD顯示屏。
5.二代證手持核驗儀的核驗方法，其特征在于它包括以下步驟 (O身份證讀卡開機(jī)，將待核驗身份證靠近讀卡天線的讀卡區(qū)域進(jìn)行讀卡，如果讀卡失敗，則判斷該待核驗身份證為假冒身份證或故障身份證，并通過顯示屏顯示出來；如果讀卡成功，將讀取到的射頻信號依次通過放大、濾波和A/D轉(zhuǎn)換后傳輸至身份證讀卡處理器，身份證讀卡處理器將其轉(zhuǎn)換為加密的身份證信息，并調(diào)用安全模塊對該加密的身份證信息進(jìn)行解密，得到該待核驗身份證的具體信息； (2)TF卡讀卡將TF卡插入TF卡槽中，TF卡讀卡處理器識別到有TF卡插入后激活供電電源為其供電，完成TF卡內(nèi)身份證數(shù)據(jù)庫信息的讀??； (3)身份證核驗微控制器收到身份證核驗的指令后，調(diào)用存儲在存儲器中的待核驗身份證信息數(shù)據(jù)與身份證數(shù)據(jù)庫信息數(shù)據(jù)進(jìn)行比對； (4)核驗結(jié)果輸出若通過核驗，則在顯示屏上顯示“通過”;若沒有通過核驗，微控制器控制核驗報警裝置發(fā)出警報，并在顯示屏上顯示“不通過”。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的二代證手持核驗儀的核驗方法，其特征在于它還包括一個電源控制的步驟，在供電電源供電時，通過充電芯片為備用電池充電，當(dāng)斷開供電電源時，啟用備用電池為系統(tǒng)負(fù)載進(jìn)行供電。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的二代證手持核驗儀的核驗方法，其特征在于它還包括一個充電保護(hù)報警控制的步驟，將充電芯片電池電壓檢測腳VBAT的分壓輸出BAT1_AD傳輸至微控制器，當(dāng)分壓輸出的電壓值在4. 15V 4. 20V之間時，表示電池充電為100%;當(dāng)分壓輸出的電壓值低于3. 55V時，微控制器控制充電報警裝置發(fā)出報警信息；當(dāng)分壓輸出的電壓值低于3. 3V時，系統(tǒng)自動切斷電源，強(qiáng)制關(guān)機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種二代證手持核驗儀及其核驗方法，其核驗儀包括身份證讀卡電路、TF卡讀卡電路、核驗報警電路、微控制器和顯示屏；安全模塊、身份證讀卡處理器和TF卡讀卡處理器分別通過串口切換芯片與微控制器的信號采集端相連，微控制器的控制信號輸入端分別與核驗報警電路及顯示屏連接；其核驗方法包括以下步驟身份證讀卡，TF卡讀卡，身份證對比核驗和核驗結(jié)果輸出。本發(fā)明體積小、重量輕，使用和攜帶方便，可通過TF卡完成數(shù)據(jù)的加載與更新，讀卡速度快，只對處于工作狀態(tài)的功能模塊供電，減少了系統(tǒng)損耗，延長了電池的使用時間和設(shè)備的使用壽命，而且具有電源供電穩(wěn)定性強(qiáng)，充電控制確度高，電池充電安全性，使用壽命長等特點。
文檔編號G06K7/00GK102737212SQ201210184418
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月6日
發(fā)明者盧海, 張明磊, 戴舫, 景壽, 李彬, 李正, 楊華, 汪國海, 王玉凡, 瞿成剛, 賴孝建, 黎元 申請人:成都因納偉盛科技股份有限公司