一种面向预付费仪表的光耦合IC卡和卡座

图2  

四、光耦合IC卡和卡座的应用  

　 虽然光耦合IC卡无触点，但是它的使用方法仍然保留了接触式IC卡的风格，如编程方法就十分相似，当用口线模拟I2C操作时，程序几乎可原样移植，只是读、写线要分开，对于SPI结构的芯片，程序结构完全相同，参见表1。当卡芯片使用CPU时，既可以模拟I2C、SPI方式，也可以使用串口，这时只要有两对光电管，就可以交换数据。图2 是使用PHILIPS P87LPC764 为MCU的IC卡表的部分实际电路，卡座由LZ1~LZ3、PZ1、R1~R4、SZ组成，CPU、E2PROM以及卡座在内的全部元器件贴焊（或部分绑定）在同一块PCB上，它可以跟多种加密卡芯片、存储卡芯片、CPU芯片构成的光耦合IC卡进行通讯，若使用存储卡，那么LZ3、R4、PK3以及卡中的RST线都可以省略。  

　 目前众多MCU 的IO脚都具有足够的电流驱动能力，可直接外挂LED，本例中，P87LPC764设置为上电后内部复位、引脚为高电平，所以P1.5(/RESET)引脚作为IO 脚使用，内含的施密特触发器，可对PZ1输入信号整形。感应开关SZ的作用是：当IC卡压靠在卡座上时，SZ导通，使PZ1上电，也向INT0引脚提供中断信号，当卡离开卡座之后，SZ断开，显然卡座空闲时不消耗电流。  

　 当图2中的光电元件固定在PCB上之后，为了能跟光电IC卡通信，表壳对应光电元件的位置应预留透光孔，当然表壳可以使用透光（红外）材料制造，也可以用透光树脂对光孔填封。本图中的发光管与卡中的接收管一一对应，接收管P1应与IC卡中的发射管相互对应，几何位置相对固定，才能保证多条光路分别畅通。表壳上应当有对IC卡限位的凹口或凸面，以利于操作时一步到位，把卡轻轻压靠在表壳的指定位置，瞬时即可完成读写任务。  
　 
五、结论  

　　目前，光耦合IC卡、卡座的成本很低，稳定可靠，安全性能比接触式结构有明显提高，在卡式智能仪表中有较好的应用前景。  
　 
　　注① ：《关于热量表的设计和选用》 中国城镇供热协会技术委员会委员　王树铎  
　　注② ：《封闭式IC卡及卡座》ZL00210795.3　佩皮尼昂大学（法） 王鹏　 
　　注③ ：《封闭式IC卡及卡座中的开关》ZL00252812.6　　 吉林市大泰科技开发有限公司 王传发　 
　  
【参考文献】：王爱英 主编《智能卡技术　—IC卡—》 清华大学出版社　2000年10月第二版