本发明专利技术提供一种用光电池供电的非接触红外ＩＣ卡，红外ＩＣ卡遵从ＩｒＤＡ通讯协议交换信息，从环境或读写器的发光源非接触获取内部集成电路工作电源。在卡片内嵌光电池、储能电容和集成电路，光电池将环境光能转换成电能储存在储能电容并提供给集成电路使用；其中集成电路主要由整流二极管、电源监控器、数字信号处理器、红外收发光电管构成，整流二极管的输入端接光电池的正极，储能电容的正极连接整流二极管的输出端，整流二极管的输出端连接电源监控器的输入端，电源监控器的输出端连接数字信号处理器的电源端，红外收发光电管连接数字信号处理器的收发端口。红外ＩＣ卡主要应用于身份识别、信息存储交换等。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种以红外光为通讯介质的非接触IC卡，特别是一种用光电池供电的 非接触红外IC卡。主要应用于身份识别、信息存储交换等。 背荣技术目前，随着信息技术的发展，信息存储交换卡在金融、公共交通、预付费仪表等 行业运用越来越广泛，"刷卡"逐渐成为人们日常生活中不可或缺的一部分。信息存储交换卡经历了磁卡(ISO7810)、接触IC卡(IS07816)，非接触射频IC卡(ISO 14443)三代的发展。接触IC卡淘汰磁卡是由于磁卡易受磁场的干扰，保存信息的时间 不长，而非接触射频IC卡淘汰接触IC卡因为接触IC卡读写时需要与外部机器连接的 接点，耐用性不够。非接触射频IC卡从1999年开始研究、运用，它主要是以无线电为介质通过电磁 感应原理给卡片内的集成电路非接触方式供电并交换信息。虽然通过电磁感应非接触 交换信息方式解决了耐用性问题，但是用于电磁感应的天线线圈带来了这样的问题-正如中国专利200410056786.5、 03109226.8提及的通过天线线圈提供的电源是随着电 磁感应强度变化而变化的，会引起通讯质量劣化。这两个专利虽然提出稳压和分流器 两种方案来解决此问题，但都是基于正常的使用条件下来实现的。如果卡不慎被带入 强电磁场中，则感应的电压超过稳压和分压器调整的范围就有可能损坏卡上集成电路。 另外，非接触IC卡读写器同样会从天线线圈引入致命的强电磁波，特别是全天候工作 的具有预付费功能的仪器仪表内天线线圈感应雷电、人为等强电磁波时可能会死机、损坏甚至失控而导致重大经济损失。
技术实现思路
为了克服上述非接触射频IC卡及其读写器易受强电磁波干扰、破坏的问题，本 专利技术提供一种用光电池供电的非接触红外IC卡，红外IC卡遵从IrDA通讯协议交换 信息，从环境或读写器的发光源非接触获取内部集成电路工作电源。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是在卡片内嵌光电池、储能电容和集 成电路，光电池将环境光能转换成电能储存在储能电容并提供给集成电路使用；其中 集成电路主要由整流二极管、电源监控器、数字信号处理器、红外收发光电管构成， 整流二极管的输入端接光电池的正极，储能电容的正极连接整流二极管的输出端，整 流二极管的输出端连接电源监控器的输入端，电源监控器的输出端连接数字信号处理 器的电源端，红外收发光电管连接数字信号处理器的收发端口。本专利技术提供的非接触红外IC卡工作原理是红外IC卡内所有电子器件的电源都是由光电池提供，光电池可以是塑料薄膜基光电池，也可以是玻璃基光电池。光电池在红外IC卡处于2001x的室内环境中设计提供电压2.5V,也即光电池由5小节组成。 由光电池具有每小节电压最低为0.5V最高0.7V的特性可知，环境光强度大于光电池 饱和点后电压稳定在3.5V，因此不需要稳压电路，也不会因超强光引起高压损坏卡内 电子器件。光强度的大小影响光电池的输出电流，可以在低于2001x的环境由红外IC 卡读写器主动点亮发光源发光补偿，红外IC卡两面可以安装光电池，也即增加一个补 偿光电池接受读写器的发光源发出的补偿光，补偿光电池的输出也经过整流二极管给 储能电容充电，同时提供其他电子器件电源，整流二极管主要防止储能电容的电不能 倒灌给光电池，储能电容的作用是在读写操作前将能量储存起来，以便补充耗电量大的红外收发光电管工作时能量不足；电源监控电路主要是监控电源能否使数字信号处 理器正常工作和数字信号处理器是否死机若电源充足，开启数字信号处理器的电源并使之处于接收待机状态。若数字信号处理器在工作过程中死机则复位数字信号处理器重新开始；数字信号处理器的主要任务是通讯控制和数据的存取，根据IrDA通讯 协议与红外IC卡读写器交换信息；红外收发光电管是由数字信号处理器控制工作与 否，并将数字信号处理器的数字信号转换为红外光脉冲信号。本专利技术的有益效果是用光电池给红外IC卡内电子器件供电，避免了超强光的干扰，避开了无线电磁波的干扰和损坏。采用IrDA通讯协议，具有以下优点数据 传输速率高，读写时间短；红外线发射角度较小，有一定的物理传输上的安全性；读 写操作距离远大于射频IC卡；读写器成本低，通用性强；用红外IC卡的预付费仪表 避免了强光、强电，强磁、强电磁波的干扰、破坏，可靠性高。 附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。 图l是本专利技术的电路原理框图。图2是本专利技术的电源监控器原理示意图。 图3是本专利技术的实施例一的正面结构示意图。 图4是本专利技术的实施例一的背面结构示意图。 图5是本专利技术的实施例二的正面结构示意图。图中1、光电池，2、储能电容，3、整流二极管，4、电源监控器，5、数字信号 处理器，6、红外收发光电管，7、集成电路，8、红外透光窗口， 9、红外IC卡片，10、 补偿光电池。41、电压比较器，42、看门狗，43、电压参考源，44、电源开关。 具体实施例方式图1中光电池(l)通过整流二极管(3)给储能电容(2)充电，但充电达到电源 监控器(4)的设定参考电压打开数字信号处理器(5)电源；数字信号处理器(5)完成初 始化工作后处于接收数据状态并处于待机状态。当数字信号处理器(5)在工作过程中出 现死机，则电源监控器(4)以断开电源的方式复位数字信号处理器(5),强迫数字信号处理器(5)重新开始。当数字信号处理器(5)通过红外收发光电管(6)接收到红外IC 卡读写器发出的联络命令后就与之迸行交换信息。图2中电源监控器(4)主要由电压比较器(41),看门狗(42),电压参考源(43), 电源开关(44)组成，电压比较器(41)的同相端连接整流二极管(3)的输出端，电 压比较器(41)的反相端连接电压参考源(43)的正极，电压比较器(41)的输出端 连接电源开关(44)场效应管的栅极，看门狗(42)的输出端也连接电源开关(44) 场效应管的栅极，电源开关(44)场效应管的源极连接电源监控器(4)的公共地，电 源开关(44)场效应管的漏极连接数字信号处理器(5)电源的负极。其工作原理是当 整流二极管(3)输出端的电压达到电压参考源(43)的设定电压2.5V时，电压比较 器(41)输出高电平使电源开关(44)场效应管导通，数字信号处理器(5)电源就接通； 当数字信号处理器(5)在运行中没有在看门狗(42)设定时间0.5秒内重置看门狗(42)， 则看门狗(42)输出低电平使电源开关(44)场效应管截止0.2亳秒，数字信号处理 器(5)电源就断开0.2毫秒，从而导致数字信号处理器(5)复位。图2中，本专利技术实施例一红外IC卡片的正面内侧安装的储能电容(2)和集成电 路(7),集成电路(7)上的红外收发光电管(6)正处于红外透光窗口(8)的下方，红 外透光窗口 (8)与红外IC卡片表面平齐。图3中，本专利技术实施例一红外IC卡片的背面内侧安装的5小节光电池，红外IC 卡片的背面表面应透光。图4中，本专利技术实施例二红外IC卡片的正面在实施例一的基础上增加一个补偿光 电池(10)，以便在环境光线不足时，红外IC卡读写器主动发出白色光给补偿光电池 (10)，补偿光电池(10)通过一个整流二极管(3)给储能电容充电(2),增加电源 功率。权利要求1、一种用光电池供电的非接触红外IC卡，在卡片内嵌光电池、储能电容和集成电路，其特本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用光电池供电的非接触红外ＩＣ卡，在卡片内嵌光电池、储能电容和集成电路，其特征是：光电池将环境光能转换成电能储存在储能电容并提供给集成电路使用。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王向乔，
申请(专利权)人：王向乔，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]
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