基于近场通信的充值装置及其实现方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于近场通信的充值装置，包括与充值主机设备通信连接的USB接口J1，输入与USB接口J1的电源端VCC连接的直流稳压电路，与直流稳压电路的输出连接的IC卡插口电路，数据接收端RXD与USB接口J1的数据负信号端D‑连接、数据发送端TXD与USB接口J1的数据正信号端D+连接、且串行口与IC卡插口电路连接的STC8系列的微控制器U2，以及与微控制器U2连接、且采用近近场通信充值的NFC电路。本发明专利技术还提供了一种基于近场通信的充值装置的实现方法。通过上述方案，本发明专利技术具有结构简单、轻便便于携带、操作简便、节省时间等优点，在充值技术领域具有很高的实用价值和推广价值。

Recharging device based on near-field communication and its implementation

The invention discloses a recharging device based on near-field communication, including a USB interface J1 connected with the recharging host equipment, a DC voltage stabilizing circuit connected with the power terminal VCC of the USB interface J1, an IC card interface circuit connected with the output of the DC voltage stabilizing circuit, a data receiving terminal RXD connected with the data negative signal terminal D of the USB interface J1, and a data sending terminal TXD connected with the data of the USB interface J1. STC8 series microcontrollers U2 connected with positive signal terminal D + and serial port and IC card interface circuit, and NFC circuit connected with microcontroller U2 and filled with near-field communication. The invention also provides an implementation method of a recharging device based on near field communication. Through the above scheme, the invention has the advantages of simple structure, portability, simple operation and time saving, and has high practical value and popularization value in the field of recharging technology.

【技术实现步骤摘要】
基于近场通信的充值装置及其实现方法
本专利技术涉及充值
，尤其是基于近场通信的充值装置及其实现方法。
技术介绍
目前，传统的基于近场通信的充值装置的结构较为复杂，且均未公开其具体结构，如专利申请号为“201810506865.3”、名称为“一种非接触式IC卡充值系统及其充值方法”的专利技术专利申请技术，其包括IC卡读写器、智能终端、支付平台和数据中心、消防管理系统。另外，传统的充值装置还存在以下不足之处：第一，充值密码长，充值花费较长时间。在充值过程容易导致用户眼花缭乱，出现短暂性的忘记而不得不重新输入。如此而引发的耗时，浪费电的问题；第二，传统的充值装置无法对设备的信息进行回传读取。因此，急需要提出一种结构简单、操作简便的基于近场通信的充值装置及其实现方法。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种基于近场通信的充值装置及其实现方法，本专利技术采用的技术方案如下：一种基于近场通信的充值装置，包括与充值主机设备通信连接的USB接口J1，输入与USB接口J1的电源端VCC连接的直流稳压电路，与直流稳压电路的输出连接的IC卡插口电路，数据接收端RXD与USB接口J1的数据负信号端D-连接、数据发送端TXD与USB接口J1的数据正信号端D+连接、且串行口与IC卡插口电路连接的STC8系列的微控制器U2，以及与微控制器U2连接、且采用近近场通信充值的NFC电路；所述IC卡插口电路、微控制器U2和NFC电路均外接低压直流。进一步地，所述直流稳压电路包括电源输入端VIN与USB接口J1的电源端VCC连接、接地端GND接地、电源输出端OUT与IC卡插口电路连接的直流稳压芯片U1，一端与直流稳压芯片U1的电源输入端VIN连接、且另一端接地的电容C1，以及一端与直流稳压芯片U1的电源输出端OUT连接、且另一端接地的电容C3。更进一步地，所述IC卡插口电路包括数据信号端I/O与微控制器U2的串行口P0.3连接、复位信号端RST与微控制器U2的串行口P0.1连接、时钟信号CLK与微控制器U2的串行口P0.2连接、且型号为FM4442的IC卡芯片U3，发射极与直流稳压芯片U1的电源输出端OUT连接、集电极与IC卡芯片U3的工作电源端VCC连接、且基极经限流电路R7连接至微控制器U2的串行口P1.7连接的PNP的三极管Q1，连接在三极管Q1的集电极与IC卡芯片U3的时钟信号CLK之间的电阻R8，连接在三极管Q1的集电极与IC卡芯片U3的复位信号端RST之间的电阻R9，一端与三极管Q1的集电极连接、且另一端接地的电容C4，连接在三极管Q1的基极与发射极之间的电阻R6，连接在IC卡芯片U3的数据信号端I/O与工作电源端VCC之间的电阻R11，以及串联后一端与IC卡芯片U3的工作电源端VCC连接、且另一端接地的电阻R12和发光二极管D2；所述IC卡芯片U3置于IC卡座内，且在所述IC卡座内设置用于检测是否有IC卡插入IC卡座内的检测节点；所述检测节点的一端接地、且另一端与微控制器U2的外部中端口P3.3连接；所述微控制器U2的外部中端口P3.3与三极管Q1的发射极之间连接有一限流电阻R10。优选地，所述NFC电路包括时钟信号端SCL与微控制器U2的串行口P1.5连接、数据总线端SDA与微控制器U2的串行口P1.4连接、电源负端VSS接地、且型号为M24SR02-Y的NFC芯片U4，一端与NFC芯片U4的电源输入端VCC连接、且另一端接地的电容C5，连接在NFC芯片U4的电源输入端VCC与时钟信号端SCL之间的电阻R13，连接在NFC芯片U4的电源输入端VCC与据总线端SDA之间的电阻R14，连接在NFC芯片U4的AC0引脚与AC1引脚之间的近场天线，一端与NFC芯片U4的AC0引脚连接、且另一端接地的电容C6，以及一端与NFC芯片U4的AC1引脚连接、且另一端接地的电容C7；所述NFC芯片U4的电源输入端VCC外接低压直流。进一步地，所述基于近场通信的充值装置，还包括连接在微控制器U2的数据接收端RXD与USB接口J1的数据负信号端D-之间的电阻R1，连接在微控制器U2的数据发送端TXD与USB接口J1的数据正信号端D+之间的电阻R2，一端与微控制器U2的数据发送端TXD连接、且另一端外接低压直流的电阻R3，串联后一端与微控制器U2的数据接收端RXD连接、且另一端外接低压直流的电阻R4和分立式二极管D1，以及一端与微控制器U2的串行口P3.4连接、且另一端与分立式二极管D1连接的电阻R5。一种基于近场通信的充值装置的实现方法，包括以下步骤：步骤S01，充值主机设备向USB接口J1下发握手协议，并获取通信连接响应。步骤S02，判定所述IC卡座内是否插有IC卡以及是否有NFC卡贴合所述近场天线，若IC卡座内插有IC卡、且存在NFC卡贴合所述近场天线，则进入步骤S03；若IC卡座内未插有IC卡、且无NFC卡贴合所述近场天线，则不进行任何操作。步骤S03，分别获取充值主机设备、NFC卡和IC卡的产品料号识别码PPID，判定所述充值主机设备、NFC卡和IC卡的产品料号识别码PPID是否一致；若一致，则进入步骤S04。步骤S04，分别获取NFC卡和IC卡的哈希托普值HashTop，判定所述NFC卡和IC卡的哈希托普值HashTop是否一致；若一致，则进入步骤S05。步骤S05，向NFC卡发送IC卡的产品料号识别码PPID并进行充值，获取充值主机设备信息，并更新NFC卡和IC卡的电子资产信息；所述充值主机设备信息包括运行工况、时间和状态代码等。进一步地，所述步骤S02中，还包括以下步骤：步骤S21，若IC卡座内插有IC卡、且无NFC卡贴合所述近场天线，则获取IC卡和充值主机设备的产品料号识别码PPID，并判断IC卡和充值主机设备的产品料号识别码PPID是否一致；若一致，则进入步骤S22；否则不进行任何操作。步骤S22，获取IC卡的哈希托普值HashTop和充值主机设备信息，并更新IC卡的电子资产信息。进一步地，所述步骤S02中，还包括以下步骤：步骤S23，若IC卡座内未插有IC卡、且存在NFC卡贴合所述近场天线，则获取NFC卡和充值主机设备的产品料号识别码PPID，判断所述NFC卡和充值主机设备的产品料号识别码PPID是否一致；若一致，则获取充值主机设备的哈希托普值HashTop并充值，进入步骤S24；否则不进行任何操作。步骤S24，获取充值主机设备信息，并更新NFC卡的电子资产信息。更进一步地，所述步骤S03中，若充值主机设备、NFC卡和IC卡的产品料号识别码PPID不相同，则分别进入步骤S21判断IC卡和充值主机设备的产品料号识别码PPID是否一致，以及进入步骤S23判断NFC卡和充值主机设备的产品料号识别码PPID是否一致。优选地，所述步骤S02中，还包括以下步骤：步骤S25，若IC卡座内未插有IC卡或无NFC卡贴合所述近场天线，则判断IC卡和充值主机设备的产品料号识别码PPID是否一致或NFC卡和充值主机设备的产品料号识别码PPID是否一致；若IC卡和充值主机设备的产品料号识别码PPID一致或NFC卡和充值主机设备的产品料号识别码PPID一致，则进入步骤S26；否则不进行任何操作。步骤S26，获取NFC卡或IC卡的哈希托普本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于近场通信的充值装置，其特征在于，包括与充值主机设备通信连接的USB接口J1，输入与USB接口J1的电源端VCC连接的直流稳压电路，与直流稳压电路的输出连接的IC卡插口电路，数据接收端RXD与USB接口J1的数据负信号端D‑连接、数据发送端TXD与USB接口J1的数据正信号端D+连接、且串行口与IC卡插口电路连接的STC8系列的微控制器U2，以及与微控制器U2连接、且采用近近场通信充值的NFC电路；所述IC卡插口电路、微控制器U2和NFC电路均外接低压直流。

【技术特征摘要】
1.基于近场通信的充值装置，其特征在于，包括与充值主机设备通信连接的USB接口J1，输入与USB接口J1的电源端VCC连接的直流稳压电路，与直流稳压电路的输出连接的IC卡插口电路，数据接收端RXD与USB接口J1的数据负信号端D-连接、数据发送端TXD与USB接口J1的数据正信号端D+连接、且串行口与IC卡插口电路连接的STC8系列的微控制器U2，以及与微控制器U2连接、且采用近近场通信充值的NFC电路；所述IC卡插口电路、微控制器U2和NFC电路均外接低压直流。2.根据权利要求1所述的基于近场通信的充值装置，其特征在于，所述直流稳压电路包括电源输入端VIN与USB接口J1的电源端VCC连接、接地端GND接地、电源输出端OUT与IC卡插口电路连接的直流稳压芯片U1，一端与直流稳压芯片U1的电源输入端VIN连接、且另一端接地的电容C1，以及一端与直流稳压芯片U1的电源输出端OUT连接、且另一端接地的电容C3。3.根据权利要求2所述的基于近场通信的充值装置，其特征在于，所述IC卡插口电路包括数据信号端I/O与微控制器U2的串行口P0.3连接、复位信号端RST与微控制器U2的串行口P0.1连接、时钟信号CLK与微控制器U2的串行口P0.2连接、且型号为FM4442的IC卡芯片U3，发射极与直流稳压芯片U1的电源输出端OUT连接、集电极与IC卡芯片U3的工作电源端VCC连接、且基极经限流电路R7连接至微控制器U2的串行口P1.7连接的PNP的三极管Q1，连接在三极管Q1的集电极与IC卡芯片U3的时钟信号CLK之间的电阻R8，连接在三极管Q1的集电极与IC卡芯片U3的复位信号端RST之间的电阻R9，一端与三极管Q1的集电极连接、且另一端接地的电容C4，连接在三极管Q1的基极与发射极之间的电阻R6，连接在IC卡芯片U3的数据信号端I/O与工作电源端VCC之间的电阻R11，以及串联后一端与IC卡芯片U3的工作电源端VCC连接、且另一端接地的电阻R12和发光二极管D2；所述IC卡芯片U3置于IC卡座内，且在所述IC卡座内设置用于检测是否有IC卡插入IC卡座内的检测节点；所述检测节点的一端接地、且另一端与微控制器U2的外部中端口P3.3连接；所述微控制器U2的外部中端口P3.3与三极管Q1的发射极之间连接有一限流电阻R10。4.根据权利要求1所述的基于近场通信的充值装置，其特征在于，所述NFC电路包括时钟信号端SCL与微控制器U2的串行口P1.5连接、数据总线端SDA与微控制器U2的串行口P1.4连接、电源负端VSS接地、且型号为M24SR02-Y的NFC芯片U4，一端与NFC芯片U4的电源输入端VCC连接、且另一端接地的电容C5，连接在NFC芯片U4的电源输入端VCC与时钟信号端SCL之间的电阻R13，连接在NFC芯片U4的电源输入端VCC与据总线端SDA之间的电阻R14，连接在NFC芯片U4的AC0引脚与AC1引脚之间的近场天线，一端与NFC芯片U4的AC0引脚连接、且另一端接地的电容C6，以及一端与NFC芯片U4的AC1引脚连接、且另一端接地的电容C7；所述NFC芯片U4的电源输入端VCC外接低压直流。5.根据权利要求1～4任一项所述的基于近场通信的充值装置，其特征在于，还包括连接在微控制器U2的数据接收端RXD与USB接口J1的数据负信号端D-之间的电阻R1，连接在微控制器U2的数据发送端TXD与USB接口J1的数据正信号端D+之间的电阻R2，一端与微控制器U2的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭权发，杨天生，
申请(专利权)人：深圳前海澔勉离网电器有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44