本實(shí)用新型涉及一種利用藍(lán)牙通訊實(shí)現(xiàn)IC卡充值的讀寫卡器，屬于IC卡充值技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前智能IC卡燃?xì)獗淼馁?gòu)氣方式主要是：用戶持卡到燃?xì)夤緺I(yíng)業(yè)廳或者銀行、超市等燃?xì)獯埸c(diǎn)購(gòu)氣。這種方式主要有三種缺陷：一是燃?xì)獯埸c(diǎn)相對(duì)固定，并且都有固定的營(yíng)業(yè)時(shí)間，用戶若需購(gòu)氣，則必須在燃?xì)獯埸c(diǎn)的營(yíng)業(yè)時(shí)間內(nèi)購(gòu)買，很不方便；二是用戶通過燃?xì)獯埸c(diǎn)購(gòu)氣后，燃?xì)夤静荒芰⒓?、全款收到?gòu)氣額，而是要通過代售點(diǎn)轉(zhuǎn)賬，并且要支付一定的手續(xù)費(fèi)；三是燃?xì)夤鹃L(zhǎng)期不能獲取用戶的有效用氣信息，數(shù)據(jù)傳輸僅靠IC卡來完成，存在一定的滯后現(xiàn)象。普通智能IC卡，用戶需在固定的營(yíng)業(yè)時(shí)間去售氣點(diǎn)購(gòu)氣，對(duì)用戶而言，有較大的時(shí)間局限性；對(duì)燃?xì)夤径?，可能長(zhǎng)期不能獲取用戶的有效用氣信息，數(shù)據(jù)傳輸僅靠IC卡來完成，存在一定的滯后現(xiàn)象。

由于藍(lán)牙無線技術(shù)是使用范圍最廣泛的全球短距離無線標(biāo)準(zhǔn)之一，全新的藍(lán)牙4.0版本將三種藍(lán)牙技術(shù)(即傳統(tǒng)藍(lán)牙、高速藍(lán)牙、低功耗藍(lán)牙)合三為一。它集成了藍(lán)牙技術(shù)在無線連接上的固有優(yōu)勢(shì)，同時(shí)增加了高速藍(lán)牙和低功耗藍(lán)牙的特點(diǎn)。

授權(quán)公開號(hào)為CN205318534U的中國(guó)專利文件公開了一種IC卡、NFC與藍(lán)牙交互傳輸?shù)娜細(xì)獗恚渲?，主控MCU連接有電源模塊、藍(lán)牙模塊和IC卡讀寫模塊，這種基于藍(lán)牙無線技術(shù)的藍(lán)牙充值方式可以有效解決上述問題，可以實(shí)現(xiàn)用戶足不出戶便可隨時(shí)購(gòu)氣。雖然電源模塊可以輸出較為穩(wěn)定的電壓，但是，任何事情都不能做到絕對(duì)，假如電源模塊發(fā)生故障，那么，其輸出的電壓可能就會(huì)出現(xiàn)較大波動(dòng)，當(dāng)輸出電壓過高或過低時(shí)，主控MCU無法正常工作，就可能出現(xiàn)IC卡相關(guān)數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤的情況，更為嚴(yán)重的是，在整個(gè)過程中，手機(jī)均需要通過藍(lán)牙與IC卡通訊，當(dāng)主控MCU無法正常工作時(shí)，手機(jī)就可能無法與IC卡通訊，進(jìn)而可能導(dǎo)致扣費(fèi)后未能購(gòu)置到氣量，即IC卡充值失敗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種利用藍(lán)牙通訊實(shí)現(xiàn)IC卡充值的讀寫卡器，用以解決傳統(tǒng)的藍(lán)牙充值方式充值可靠性較低的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的方案包括一種利用藍(lán)牙通訊實(shí)現(xiàn)IC卡充值的讀寫卡器，包括主控MCU、藍(lán)牙通訊模塊、電源模塊和IC卡讀寫模塊，主控MCU與藍(lán)牙通訊模塊相連接，電源模塊供電連接主控MCU，主控MCU與IC卡讀寫模塊相連接，所述讀寫卡器還包括用于檢測(cè)電源模塊輸出電壓的電壓采集模塊，所述主控MCU采樣連接所述電壓采集模塊。

所述讀寫卡器還包括用于提示藍(lán)牙的連接狀態(tài)及電源模塊輸出電壓狀態(tài)的LED指示模塊，所述主控MCU控制連接所述LED指示模塊。

所述讀寫卡器還包括用于軟件仿真及相關(guān)程序下載的編程接口模塊，所述主控MCU輸入連接所述編程接口模塊。

所述讀寫卡器還包括復(fù)位模塊，所述主控MCU輸入連接所述復(fù)位模塊。

所述讀寫卡器還包括有殼體，所述殼體上固設(shè)有用于將所述殼體固定在相應(yīng)位置的吸盤。

本實(shí)用新型提供的讀寫卡器中，除了包括主控MCU、藍(lán)牙通訊模塊、電源模塊和IC卡讀寫模塊之外，還設(shè)置有電壓采集模塊，該電壓采集模塊實(shí)時(shí)檢測(cè)電源模塊的輸出電壓，即主控MCU的工作電壓，一旦出現(xiàn)電壓異常的情況，主控MCU就立即協(xié)調(diào)IC卡讀寫模塊和藍(lán)牙通訊模塊之間的通訊內(nèi)容以及時(shí)序，比如在電壓低于設(shè)定的低門檻電壓或者高于設(shè)定的高門檻電壓時(shí)，主控MCU關(guān)閉相應(yīng)的功能，盡量在主控MCU無法正常工作之前，安全斷開手機(jī)與IC卡之間的聯(lián)接，不但能夠降低IC卡相關(guān)數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤的可能性，而且還能夠在一定程度上避免IC卡充值失敗的情況發(fā)生，提高充值可靠性。

附圖說明

圖1是讀寫卡器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是IC卡讀寫模塊、藍(lán)牙通訊模塊與主控MCU之間的電路連接圖；

圖3是軟件設(shè)計(jì)中讀寫卡器中的各模塊之間的連接關(guān)系圖；

圖4是讀寫卡器、手機(jī)和微信公眾平臺(tái)服務(wù)器之間的連接示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

本實(shí)施例提供的讀寫卡器是利用藍(lán)牙通訊實(shí)現(xiàn)燃?xì)釯C卡充值。如圖1所示，該讀寫卡器包括主控MCU、藍(lán)牙通訊模塊、電源模塊、電壓采集模塊、IC卡讀寫模塊、LED指示模塊、編程接口模塊及復(fù)位模塊，主控MCU與各模塊之間的連接關(guān)系具體為：主控MCU與藍(lán)牙通訊模塊通訊連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的交互；主控MCU與IC卡讀寫模塊相連接，實(shí)現(xiàn)IC卡的讀或者寫；電源模塊輸出連接主控MCU的供電端；主控MCU采樣連接電壓采集模塊；主控MCU輸出連接LED指示模塊；主控MCU輸入連接編程接口模塊和復(fù)位模塊。

其中，主控MCU為該讀寫卡器的控制處理核心，可以為常規(guī)可編程的控制芯片，比如單片機(jī)。

藍(lán)牙通訊模塊可基于微信airsync協(xié)議開發(fā)，該模塊通過串口控制建立連接后，可以在手機(jī)和讀寫卡器之間實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸。

IC卡讀寫模塊是主控MCU與IC卡之間串口通訊的橋梁，保證了卡讀寫操作時(shí)數(shù)據(jù)的正確性。

IC卡讀寫模塊與藍(lán)牙通訊模塊有機(jī)統(tǒng)一，在主控MCU的控制下，兩者協(xié)調(diào)工作，通過藍(lán)牙通訊實(shí)現(xiàn)IC卡的讀寫操作。IC卡讀寫模塊、藍(lán)牙通訊模塊與主控MCU之間的主控電路的原理圖及其說明如圖2所示。

另外，藍(lán)牙通訊模塊和IC卡讀寫模塊均還可采用現(xiàn)有已知的設(shè)備。

電壓采集模塊用于檢測(cè)電源模塊的輸出電壓，即主控MCU的供電電壓，電壓采集模塊可以為常規(guī)的檢測(cè)電壓的裝置，電壓采集模塊可以設(shè)置在電源模塊與主控MCU的供電端之間的連接線路上。電壓采集模塊負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)采集電源模塊的輸出電壓，一旦電源模塊的輸出電壓出現(xiàn)過壓或者欠壓的情況，主控MCU協(xié)調(diào)藍(lán)牙通訊模塊與IC卡讀寫模塊之間的通訊內(nèi)容及時(shí)序，比如在電壓低于設(shè)定的低門檻電壓或者高于設(shè)定的高門檻電壓時(shí)，主控MCU關(guān)閉相應(yīng)的功能，盡量在主控MCU無法正常工作之前，安全斷開手機(jī)與IC卡之間的聯(lián)接，不但能夠降低IC卡相關(guān)數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤的可能性，而且還能夠在一定程度上避免IC卡充值失敗的情況發(fā)生，提高充值可靠性。

在軟件設(shè)計(jì)中，藍(lán)牙通訊模塊(由藍(lán)牙通訊組件和藍(lán)牙通訊及串口數(shù)據(jù)處理模塊)、IC卡讀寫模塊、計(jì)時(shí)模塊、電壓采集模塊、端口配置模塊等之間的連接關(guān)系如圖3所示(虛線為配套模塊)。

LED指示模塊用于提示藍(lán)牙的連接狀態(tài)及電源模塊輸出電壓狀態(tài)，比如：藍(lán)牙是否連接通過不同顏色的LED顯示，電壓模塊輸出電壓正常與否也可通過不同顏色的LED顯示。

編程接口模塊負(fù)責(zé)軟件仿真及相關(guān)程序下載，外部電腦可通過愛接口模塊向主控MCU下載相應(yīng)的軟件程序。

復(fù)位模塊可實(shí)現(xiàn)讀寫卡器中主控MCU的復(fù)位，防止其因外界干擾而無法正常運(yùn)行，其可為常規(guī)的復(fù)位電路。另外，復(fù)位模塊還可與電源模塊配合來為讀寫卡器的外圍提供保障電路，保證讀寫卡器正常、可靠地工作。

LED指示模塊、編程接口模塊和復(fù)位模塊也可以是常規(guī)器件，另外，這三個(gè)模塊均為優(yōu)化的實(shí)施方式，作為更加一般的實(shí)施方式，這三個(gè)模塊可以均不設(shè)置或者只設(shè)置其中的一部分。

另外，將該讀寫卡器設(shè)置在一個(gè)殼體內(nèi)以構(gòu)成一個(gè)產(chǎn)品，便于出售。而且，殼體的一個(gè)面上固設(shè)有吸盤，利用該吸盤的吸力將讀寫卡器固定在室內(nèi)較為顯眼的位置。使用吸盤的好處有：第一，固定牢固，并且容易取下；第二，能夠適用于所有的較為光滑的場(chǎng)合，并且無需設(shè)置其他的支撐物即可固定，因此無需對(duì)墻壁或者衣柜造成損壞；第三，能夠使用很多次，節(jié)約了成本，并且，吸盤臟了之后只用清水沖洗干凈即可再次使用；第四，吸盤取下之后不會(huì)在該處留下任何痕跡，也不會(huì)對(duì)該處的乳膠漆或者木器漆造成損壞。由于燃?xì)獗硪话阍O(shè)置在廚房?jī)?nèi)，所以，可以將讀寫卡器利用吸盤吸在廚房的瓷磚墻面上，一方面可以避免讀寫卡器隨意放置，避免出現(xiàn)在需要的時(shí)候不易找到而不能及時(shí)充值的情況發(fā)生，另一方面可以在充值完之后將IC卡直接就近插到燃?xì)獗碇?，方便使用?/p>

在IC卡充值過程中，涉及到藍(lán)牙讀寫卡器、普通IC卡、手機(jī)微信端、微信服務(wù)器及燃?xì)夤痉?wù)器等部分，各部分之間的通訊連接關(guān)系見圖4所示。其中藍(lán)牙讀寫卡器為本實(shí)施例提供的產(chǎn)品，其余為配套設(shè)備。每個(gè)藍(lán)牙讀寫卡器具有固有MAC地址，在服務(wù)器端與固定的IC卡號(hào)進(jìn)行綁定(卡號(hào)按照燃?xì)夤镜木幋a規(guī)則生成，具有唯一性)，不允許兩個(gè)藍(lán)牙讀寫卡器綁定相同的卡號(hào)，也不允許相同的卡號(hào)被兩個(gè)讀寫卡器綁定，保證兩者唯一的對(duì)應(yīng)關(guān)系。從藍(lán)牙通訊角度而言，手機(jī)作為主機(jī)，可以綁定多個(gè)讀寫卡器，并可以同時(shí)與多個(gè)讀寫卡器連接；讀寫卡器作為從機(jī)，可以被多個(gè)手機(jī)綁定，但只能與一臺(tái)手機(jī)保持連接。

每個(gè)藍(lán)牙讀寫卡器都有結(jié)合藍(lán)牙通訊模塊MAC生成的固有二維碼。綁定時(shí)，需要手機(jī)微信掃描二維碼進(jìn)行綁定；綁定后，每次連接無需掃描二維碼，根據(jù)提示進(jìn)行連接后可進(jìn)行相應(yīng)操作。

用戶想要購(gòu)氣時(shí)，將IC卡正確插入讀寫卡器中的IC卡讀寫模塊，讀寫卡器正常工作，讀寫卡器中的藍(lán)牙通訊模塊會(huì)周期性地發(fā)送廣播信號(hào)尋找藍(lán)牙設(shè)備，手機(jī)藍(lán)牙打開后，就可與手機(jī)藍(lán)牙建立連接。利用手機(jī)進(jìn)入燃?xì)夤疚⑿殴娞?hào)，讀寫卡器與手機(jī)藍(lán)牙連接成功后，卡上攜帶的表內(nèi)用氣信息會(huì)立即回傳至燃?xì)夤痉?wù)器。用戶輸入購(gòu)氣量后，服務(wù)器會(huì)根據(jù)當(dāng)前氣價(jià)核算總價(jià)，用戶確認(rèn)信息無誤后，進(jìn)行微信支付。如果卡上存在已有氣量，不可充值，必須將卡上氣量輸入到表中后方可充值。同時(shí)，用戶可通過藍(lán)牙查詢?nèi)細(xì)獗碛脷馇闆r，購(gòu)氣記錄等信息。

通過藍(lán)牙在線充值，在不改造用戶已安裝的智能燃?xì)獗砑芭涮譏C卡的前提下，實(shí)現(xiàn)用戶的燃?xì)庾灾骺旖莩渲?，并可以上網(wǎng)查看燃?xì)獗碛脷庑畔⒓百?gòu)氣記錄等。藍(lán)牙讀寫卡器代替代售點(diǎn)工作，用戶在家實(shí)現(xiàn)自主快捷充值，滿足不同人群的使用需求。同時(shí)，燃?xì)夤驹诩磿r(shí)獲取用氣信息的同時(shí)，也降低了人工成本。所以，燃?xì)夤究梢猿蜂N售氣點(diǎn)，用戶實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地、足不出戶、自主購(gòu)氣。并且在用戶購(gòu)氣的同時(shí)，IC卡中信息會(huì)上傳到燃?xì)夤镜臄?shù)據(jù)庫(kù)。

另外，在某實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地安裝多個(gè)該藍(lán)牙讀寫卡器，以對(duì)該讀寫卡器的性能進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果是：運(yùn)行穩(wěn)定，通訊成功率達(dá)到99.5％，數(shù)據(jù)正確率為100％。

以上給出了具體的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型不局限于所描述的實(shí)施方式。本實(shí)用新型的基本思路在于上述讀寫卡器的硬件結(jié)構(gòu)，而不對(duì)具體的充值操作過程做出任何限定，比如除了采用微信支付外，還可以采用支付寶等其他支付方式進(jìn)行支付；而且，雖然上述實(shí)施例中讀寫卡器用于燃?xì)獗鞩C卡，但是，這只是一種實(shí)施方式，上述實(shí)施例不作為對(duì)其應(yīng)用對(duì)象的限定，除了燃?xì)獗鞩C卡之外還可以是其他種類的IC卡，比如電表的IC卡。在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行的變化、修改、替換和變型仍落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。