專利名稱：一種電子信息卡及其讀寫器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電子信息卡及其讀寫器。
相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)中，其功能單一，用途不廣泛，電路復(fù)雜、硬件開銷大，成本高，由于卡采用并行EEPROM，體積大，攜帶不方便。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種電子信息卡及其讀寫器，其電路簡單、硬件開銷小、成本低廉，性能穩(wěn)定可靠?？ǖ捏w積小，重量輕，便于攜帶、用途廣泛。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是電子信息卡包括裝在封裝外殼內(nèi)的雙面帶插腳的印刷線路板，其特征在于印刷線路板上焊有8腳串行EEPROM，8腳串行EEPROM的編程電壓測試腳不用，片選腳、數(shù)據(jù)輸出腳、數(shù)據(jù)輸入腳、時鐘信號腳連印刷線路板元件面插腳的第一至第四腳，地線腳連印刷線路板元件面插腳的第五、第六腳，模式選擇腳、工作電壓腳連印刷線路板元件面插腳的第七腳，上述8腳串行EEPROM引出的各腳也對應(yīng)地連著印刷線路板另一面插腳的第一至第七腳。
其特征還在于焊接在印刷線路板上的8腳串行EEPROM可以由型號相同的數(shù)片8腳串行EEPROM組成，各片的數(shù)據(jù)輸入腳相連，數(shù)據(jù)輸出腳相連，時鐘信號腳相連，片選腳單獨(dú)引出，由程序分別選中實(shí)現(xiàn)讀寫。
8腳串行EEPROM的型號為MCM2814，集成塊封裝形式為P(塑封)或SOIC(小外形IC封裝)或軟封裝IC。
一種讀寫前述電子信息卡的讀寫器，包括與地址鎖存器相連的只讀存貯器及與它們相連的單片機(jī)，其特征在于讀寫器面板上設(shè)有一紅色指示燈、一綠色指示燈并開有一插卡口，插卡口上粘一片中間開縫的防塵橡皮膜，插卡口中固定有一插電子信息卡的插座，插座是14腳插座(雙排7腳)，各腳的連接關(guān)系為1連8，2連9，3連10，4連11，5連12，6連13，7連14，相連后插座有七個腳，其中片選腳連單片機(jī)的P3.3，數(shù)據(jù)輸出腳、數(shù)據(jù)輸入腳、時鐘信號腳連單片機(jī)的P1口，地線腳連讀寫器的地端。插座第6腳接時基發(fā)生器的2、6腳，工作電壓腳接讀寫器的＋5V端，時基發(fā)生器的3腳接單片機(jī)的T0腳、紅色發(fā)光二極管及或非門的1腳，或非門的2腳接單片機(jī)(14)的P3.2，或非門的輸出接三極管的基極，其集電極接綠色發(fā)光二極管。
單片機(jī)的型號為8031，時基發(fā)生器的型號為NE555，或非門的型號為74LS27，只讀存貯器的型號為2716，地址鎖存器的型號為74LS373。
另一種讀寫前述電子信息卡的讀寫器是通過的連接插件接至微機(jī)并行口，由軟件實(shí)現(xiàn)對電子信息卡的讀寫，其特征在于插電子信息卡的插座是14腳插座(雙排7腳)，各腳的連接關(guān)系為，1連8，2連9，3連10，4連11，5連12，6連13，7連14，相連后有7個腳，通過電纜與微機(jī)并行口25芯插頭相連，插座的片選信號腳連微機(jī)并行口25芯插頭的第4腳，數(shù)據(jù)輸出腳經(jīng)三極管放大后接并行口25芯插頭的第3腳，數(shù)據(jù)輸入腳連并行口25芯插頭的第2腳，時鐘信號腳連并行口25芯插頭的第5腳，地線腳連并行口25芯插頭的第18腳，工作電壓腳連并行口25芯插頭的第6、第7腳，并行口25芯插頭的其余腳為空。通過微機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)對電子信息卡的讀寫。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于1、由于采用了8腳串行EEPROM，卡的體積小、重量輕、攜帶方便，成本低廉；又由于8腳只需對外引出6只腳，因而電路連接十分簡單，不占用系統(tǒng)地址線和數(shù)據(jù)線；2、因卡有雙面插腳，卡的插座是雙排7腳插座，卡和插座都是雙排各腳對應(yīng)連接，因而卡插入時不分正反面，并且卡與插座接觸面積增加一倍，保證接觸良好；3、由單片機(jī)最小系統(tǒng)組成的讀寫器電路簡單，只需單片機(jī)加少量的外圍元件，硬件開銷小，成本低；4、由微機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)的讀寫器采用插座通過電纜與微機(jī)并行口25芯插頭相連，用軟件完成對信息卡的讀寫，節(jié)省了十分可觀的硬件開銷；5、性能穩(wěn)定可靠，用途廣泛，可用于金融、交通、自動計(jì)費(fèi)、加密裝置、多功能家用電器等領(lǐng)域。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型的電子信息卡外觀圖。
圖2是本實(shí)用新型的電子信息卡的卡芯。
圖3是本實(shí)用新型的單片機(jī)最小系統(tǒng)組成的讀寫器電路圖。
圖4是本實(shí)用新型的讀寫器外觀圖。
圖5是插座的各插腳的連接圖。
圖6是單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對電子信息卡讀出與寫入的主程序框圖。
圖7是中斷服務(wù)子程序PITo框圖。
圖8是本實(shí)用新型用微機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)讀寫功能的讀寫器連接插件圖。
參看圖1、圖2，把一片型號為MCM2814的8腳串行EEPROM(3)焊在雙面印刷線路板(2)的元件面上，其片選腳(6)、數(shù)據(jù)輸出腳(7)、數(shù)據(jù)輸入腳(8)、時鐘信號腳(9)連在印刷線路板(2)元件面插腳(4)的第一至第四腳，地線腳(10)連元件面插腳(4)的第五、第六腳，工作電壓腳(12)、模式選擇腳(11)連元件面插腳(4)的第七腳，上述8腳串行EEPROM(3)引出的各腳也相應(yīng)的連著印刷線路板(2)另一面插腳的第一至第七腳。若存貯的信息量大，可把數(shù)片型號為MCM2814的8腳串行EEPROM(3)的各數(shù)據(jù)輸出腳(7)、數(shù)據(jù)輸入腳(8)、時鐘信號腳(9)分別相連，片選腳(6)單獨(dú)引出，由程序分別選中實(shí)現(xiàn)讀寫。印刷線路板(2)用塑料封裝，插腳(4)部分裸露在外。
參看圖3、圖4、圖5，讀寫器(29)由5片集成塊組成，型號為8031的單片機(jī)(14)在通電后＋5V電源經(jīng)電容C1使單片機(jī)(14)自動復(fù)位，單片機(jī)(14)的P2口輸出地址的高8位，P0口分時輸出地址低8位和傳送指令字節(jié)。P0口外接型號為74LS373的地址鎖存器(20)和型號為2716的只讀存貯器(21)，只讀存貯器(21)中固化有工作程序，完成對電子信息卡(1)的讀出與寫入，其程序框圖見圖6、圖7，當(dāng)單片機(jī)(14)訪問只讀存貯器(21)時，低8位地址由P0口輸出，并由單片機(jī)(14)的第30腳ALE正脈沖信號鎖存到地址鎖存器(20)中，其輸出的地址信息Q0－Q7接到只讀存貯器(21)的地址線A0－A7。P2.0－P2.2接只讀存貯器(21)的A8－A10，單片機(jī)(14)的外部程序存貯器選通信號PSEN接只讀存貯器(21)的數(shù)據(jù)允許輸出端OE。插電子信息卡(1)的插座(13)是14腳插座(雙排7腳)，各腳的連接關(guān)系為1連8，2連9，3連10，4連11，5連12，6連13，7連14，相連后變成有7個腳的插座。
型號為NE555的時基發(fā)生器(15)被接成帶滯后特性的施密特觸發(fā)器，只有當(dāng)輸入端2、6腳的電平高于2／3Vcc時，輸出端3腳才變成高電平“1”，當(dāng)輸入端電平低于1／3Vcc時，輸出才為低電平“0”，因此該電路具有很寬的抗干擾電平范圍。時基發(fā)生器(15)的2、6腳連插座(13)的腳(136)，當(dāng)電子信息卡(1)未插入時，該腳通過電阻R2處于高電平“1”，因此時基發(fā)生器(15)的3腳為“1”，紅色發(fā)光二極管(17)亮即面板(22)上的紅色指示燈(24)亮，表示可插入電子信息卡(1)。又因時基發(fā)生器(15)的3腳同時接單片機(jī)(14)TO(中斷輸入)和型號為74LS27的或非門(16)的輸入端1腳，故此刻綠色發(fā)光二極管(18)不亮即面板(22)上的綠色指示燈(25)不亮。當(dāng)電子信息卡(1)插入插座(13)時，由于卡上印刷線路板(2)的第五、六兩腳相連，故插座(13)的腳(136)為“0”，時基發(fā)生器(15)的3腳由“1”變?yōu)椤?”，紅色發(fā)光二極管(17)即面板(22)上的紅色指示燈(24)熄滅；同時，時基發(fā)生器(15)的3腳負(fù)跳變觸發(fā)單片機(jī)(14)的TO產(chǎn)生中斷，從而轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)子程序(程序框圖見圖7)。當(dāng)持卡者將電子信息卡(1)插入插座(13)時，不可能保證卡上插腳與插座(13)同時接觸良好，為了完成正確讀寫，在中斷服務(wù)子程序中采取對電子信息卡(1)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行初始測試與校驗(yàn)措施，即對MCM2814(3)的地址為FEH字節(jié)先寫入一字節(jié)OAAH，然后再讀出，若讀寫內(nèi)容一致，表明接觸良好，否則繼續(xù)測試。在中斷服務(wù)子程序返回之前，單片機(jī)(14)的P3.2腳變?yōu)椤?”，或非門(16)的輸入全為“0”，輸出為“1”，綠色發(fā)光二極管(18)即面板(22)上的綠色指示燈(25)亮，示意可將卡取出。
實(shí)現(xiàn)對電子信息卡(1)讀寫功能的另一種裝置，參看圖8，用微機(jī)的匯編語言編寫讀寫程序，通過插入微機(jī)并行口的25芯插頭(27)對電子信息卡(1)讀寫數(shù)據(jù)。用一根1至數(shù)米長的扁平電纜，一端焊在與前述插座(13)相同的插座(26)上，另一端連在并行口25芯插頭(27)上，插座(26)的片選腳(267)連并行口25芯插頭(27)的第4腳，數(shù)據(jù)輸出腳(266)經(jīng)三極管(28)放大后接并行口25芯插頭(27)的第3腳，數(shù)據(jù)輸入腳(265)接并行口25芯插頭(27)的第2腳，時鐘信號腳(264)接并行口25芯插頭(27)的第5腳，地線腳(263)接并行口25芯插頭(27)的第18腳，工作電壓腳(261)接并行口25芯插頭(27)的第6、7腳，并行口25芯插頭(27)其余腳為空。通過微機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)對電子信息卡(1)的讀寫。
由于電子信息卡的插座是連接在讀寫器的“口”上(單片機(jī)8031的P3.3、P1.0－P1.2口或微機(jī)并行口PI0)，這些口都是準(zhǔn)雙向口，每位輸出線都要經(jīng)過一只下拉電阻接Vcc(＋5V)電壓，因此，即使讀寫器插座中的相鄰腳相互偶然短路，都不會造成元件損壞，也不干擾CPU指令的正常執(zhí)行。
參看圖7，框圖中的“讀出字節(jié)子程序READ”、“寫入字節(jié)子程序WRITE”的兩個匯編子程序，請參閱MOTOROLA公司的半導(dǎo)體器件手冊中有關(guān)MCM2814的時序圖進(jìn)行編寫。
權(quán)利要求1.一種電子信息卡，包括裝在封裝外殼內(nèi)的雙面帶插腳的印刷線路板，其特征在于印刷線路板(2)上焊有8腳串行EEPROM(3)，8腳串行EEPROM(3)的編程電壓測試腳(5)不用，片選腳(6)、數(shù)據(jù)輸出腳(7)、數(shù)據(jù)輸入腳(8)、時鐘信號腳(9)分別連印刷線路板(2)元件面插腳(4)的第一至第四腳，地線腳(10)連印刷線路板(2)元件面插腳(4)的第五、第六腳，模式選擇腳(11)、工作電壓腳(12)連印刷線路板(2)元件面插腳(4)的第七腳，上述8腳串行EEPROM(3)引出的各腳也對應(yīng)地連著印刷線路板(2)另一面插腳的第一至第七腳。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子信息卡，其特征在于焊接在印刷線路板(2)上的8腳串行EEPROM(3)可以由型號相同的數(shù)片8腳串行EEPROM組成，各片的數(shù)據(jù)輸入腳(8)相連，數(shù)據(jù)輸出腳(7)相連，時鐘信號腳(9)相連，片選腳(6)單獨(dú)引出，由程序分別選中，實(shí)現(xiàn)讀寫。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電子信息卡，其特征在于8腳串行EEPROM(3)的型號為MCM2814，集成塊封裝形式為P(塑封)或SOIC(小外形IC封裝)或軟封裝IC。
4.一種電子信息卡的讀寫器，包括與地址鎖存器相連的只讀存貯器及與它們相連的單片機(jī)，其特征在于讀寫器(29)面板(22)上設(shè)有一紅色指示燈(24)，一綠色指示燈(25)并開有一插卡口(23)，插卡口(23)中有一插電子信息卡(1)的插座(13)，插座(13)是14腳插座(雙排7腳)，各腳的連接關(guān)系為1連8，2連9，3連10，4連11，5連12，6連13，7連14，相連后插座(13)有七個腳，其中片選腳(131)連單片機(jī)(14)的P3.3，數(shù)據(jù)輸出腳(132)、數(shù)據(jù)輸入腳(133)、時鐘信號腳(134)連單片機(jī)(14)的P1口，地線腳(135)連讀寫器(29)的地端，插座上第6腳(136)接時基發(fā)生器(15)的2、6腳，工作電壓腳(137)接讀寫器(29)的＋5V端，時基發(fā)生器(15)的3腳接單片機(jī)(14)的T0腳、紅色發(fā)光二極管(17)及或非門(16)的1腳，或非門(16)的2腳接單片機(jī)(14)的P3.2，或非門(16)的輸出接三極管(19)的基極，其集電極接綠色發(fā)光二極管(18)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電子信息卡的讀寫器，其特征在于單片機(jī)(14)的型號為8031，時基發(fā)生器(15)的型號為NE555，或非門(16)的型號為74LS27，只讀存貯器(21)的型號為2716，地址鎖存器(20)的型號為74LS373。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電子信息卡及其讀寫器。電子信息卡以8腳串行EEPROM作為記錄媒體，其體積小、重量輕、成本低廉、攜帶使用方便、性能穩(wěn)定可靠。讀寫器由單片機(jī)及少量外圍元件組成，或者將信息卡經(jīng)插座通過電纜與微機(jī)并行口相連，通過軟件實(shí)現(xiàn)對電子信息卡的讀寫，其硬件開銷小、用途廣泛。
文檔編號G06K19/067GK2190324SQ9324826
公開日1995年2月22日 申請日期1993年12月10日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月10日
發(fā)明者吳漢華 申請人:吳漢華