本發(fā)明涉及電信技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種讀卡器機芯以及讀卡器。

背景技術(shù)：

射頻識別，RFID(Radio Frequency Identification，簡稱RFID)技術(shù)，又稱無線射頻識別，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機械或者光學(xué)接觸。射頻識別技術(shù)主要應(yīng)用于門禁考勤、停車場管理、公路收費系統(tǒng)、會議簽到、生產(chǎn)自動化、資產(chǎn)管理等領(lǐng)域中，其應(yīng)用十分廣泛。以門禁讀卡器為例，很多場合都用到了門禁系統(tǒng)，例如公司職員進公司時需要在讀卡器上刷卡才能開啟門進入公司，且門禁讀卡器上會顯示該職員的相關(guān)信息，例如，打卡人姓名、打卡日期、打卡時間等信息。

由于讀卡器的應(yīng)用范圍廣泛，且應(yīng)用場合也大不相同。一般地，電子元器件對環(huán)境溫度有一定的要求，RFID設(shè)備的工作環(huán)境溫度范圍為－25℃～65℃。然而，對于工作環(huán)境溫度較低的場合，無法保證該設(shè)備的正常工作。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一目的在于提供一種讀卡器機芯，以緩解了現(xiàn)有技術(shù)中存在的讀卡器機芯在冬季室外條件或者極寒冷地區(qū)的室外環(huán)境下無法正常工作的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供的讀卡器機芯包括：電路板、設(shè)置在所述電路板上的主控制器、用于為所述電路板加熱的加熱線以及感應(yīng)所述電路板溫度的感應(yīng)元件，所述感應(yīng)元件與所述主控制器電連接。

所述電路板包括相扣接的主板和天線板，所述主板和所述天線板電連接，所述加熱線固接于所述主板上。

進一步的，所述加熱線為碳纖維電熱線，所述加熱線固接于所述主板上，且所述加熱線位于所述主板和所述天線板之間；所述感應(yīng)元件為溫度傳感器，所述溫度傳感器感應(yīng)所述電路板的溫度，當(dāng)溫度低于閾值后，所述溫度傳感器發(fā)出加熱信號，所述主控制器接收所述加熱信號，并控制所述加熱線加熱；當(dāng)溫度超出閾值后，所述溫度傳感器發(fā)出停止加熱信號，所述主控制器接收所述停止加熱信號，并控制所述加熱線停止加熱。

進一步的，所述天線板上設(shè)置有NFC控制器(Near Field Communication，簡稱NFC)，所述NFC控制器與所述主控制器電連接，所述NFC控制器包括處理芯片以及能夠感應(yīng)卡片信息的天線。

進一步的，所述天線包括NFC天線，所述NFC天線設(shè)置在所述天線板的內(nèi)部。

進一步的，所述天線板包括相對設(shè)置的內(nèi)端面和外端面，所述天線板的內(nèi)端面靠近所述主板，所述天線板的外端面遠(yuǎn)離所述主板。

所述天線還包括RFID感應(yīng)線圈，所述RFID感應(yīng)線圈設(shè)置在所述天線板的外端面上。

進一步的，所述天線板的外端面設(shè)有多個按鍵區(qū)，各所述按鍵區(qū)與所述主控制器電連接。

進一步的，所述主板包括相對設(shè)置的內(nèi)端面和外端面，所述主板的內(nèi)端面靠近所述天線板，所述主板的外端面遠(yuǎn)離所述天線板；所述主板的外端面上設(shè)置有防拆開關(guān)，所述防拆開關(guān)與所述主控制器電連接。

進一步的，所述主板的外端面上還設(shè)置有蜂鳴器，所述蜂鳴器與所述主控制器電連接。

本發(fā)明提供的讀卡器機芯設(shè)有用于為電路板加熱的加熱線，當(dāng)該讀卡器機芯應(yīng)用于低溫工作環(huán)境下，感應(yīng)元件能夠感應(yīng)電路板的溫度向主控制器發(fā)出加熱信號或停止加熱信號，主控制器接收該加熱信號或停止加熱信號，進而控制加熱線的工作狀態(tài)。由于加熱線本身的屬性，比較柔軟，便于任意布置，使用者可根據(jù)電路板的面積選擇合適長度的加熱線，因而采用加熱線能夠使整個電路板的受熱更加均勻，并且加熱線只需固接在電路板上即可，安裝比較方便。

本發(fā)明的第二目的在于提供一種讀卡器，以緩解了現(xiàn)有技術(shù)中存在的讀卡器在冬季室外條件或者極寒冷地區(qū)的室外環(huán)境下無法正常工作的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供的讀卡器，包含上述的讀卡器機芯；所述機芯與所述殼體之間還設(shè)有硅膠墊片，所述硅膠墊片上設(shè)有用于容納所述RFID感應(yīng)線圈的天線槽；所述硅膠墊片上還設(shè)有與所述按鍵區(qū)相同數(shù)量的按鍵孔；所述殼體上設(shè)有與所述按鍵區(qū)相配合且用于輸入的按鍵。

進一步的，還包括能夠?qū)崿F(xiàn)無線控制的藍(lán)牙天線以及與所述藍(lán)牙天線電連接的BLE控制器(Bluetooth Low Energy，簡稱BLE)，所述BLE控制器與所述主控制器電連接，所述藍(lán)牙天線設(shè)置在所述主板的內(nèi)端面上。

本發(fā)明提供的讀卡器能夠產(chǎn)生上述讀卡器機芯的有益效果，達到讀卡器在冬季室外條件或者極寒冷地區(qū)的室外環(huán)境下仍能正常工作的目的，在此不再贅述。

除此之外，由于機芯與殼體之間還設(shè)有硅膠墊片，硅膠墊片上設(shè)有用于容納所述RFID感應(yīng)線圈的天線槽，從而使讀卡器的整體布局比較緊湊，設(shè)計更加合理。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例一提供的讀卡器機芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中所示的主板的內(nèi)端面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1中所示的主板的外端面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖1中所示的天線板的外端面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖1中所示的天線板的內(nèi)端面的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標(biāo)：1－加熱線；2－主板；3－天線板；4－NFC天線；5－RFID感應(yīng)線圈；6－按鍵區(qū)；7－防拆開關(guān)；8－蜂鳴器；9－調(diào)試接口；10－接線端子；11－藍(lán)牙天線；31－導(dǎo)磁布；32－凹槽。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

實施例一

本實施例一是一種讀卡器機芯，參照圖1和圖2所示，包括：電路板、設(shè)置在電路板上的主控制器、用于為電路板加熱的加熱線1以及感應(yīng)電路板溫度的感應(yīng)元件，感應(yīng)元件與主控制器電連接；電路板包括相扣接的主板2和天線板3，主板2和天線板3電連接，加熱線1固接于主板2上。

本實施例一提供的讀卡器機芯設(shè)有用于為電路板加熱的加熱線1，當(dāng)該讀卡器機芯應(yīng)用于低溫工作環(huán)境下，感應(yīng)元件能夠感應(yīng)電路板的溫度，發(fā)出加熱信號或停止加熱信號，主控制器接收該加熱信號或停止加熱信號，進而控制加熱線1的工作狀態(tài)。

由于加熱線1本身的屬性，比較柔軟，便于任意布置，使用者可根據(jù)電路板的面積選擇合適長度的加熱線1，因而采用加熱線1能夠使整個電路板的受熱更加均勻，并且加熱線1只需固接在電路板上即可，安裝比較方便。

其中，本實施例中所采用的加熱線1優(yōu)選為碳纖維電熱線，加熱線1固接于主板2上，且加熱線1位于主板2和天線板3之間。

碳纖維電熱線是一種節(jié)能型電熱線，具有很高的機械強度和極長的使用壽命。其次，之所以采用碳纖維電熱線是因為其具有以下特點：抗氧化性能好、不易老化、經(jīng)久耐用；重量輕、柔軟，可彎成各種形狀；電阻值穩(wěn)定、發(fā)熱均勻，發(fā)熱溫度、發(fā)熱能量可隨電熱線長度、電壓進行調(diào)節(jié)控制；升溫迅速，電熱轉(zhuǎn)換效率達98％以上，省電節(jié)能等。其中，加熱線1位于主板2和天線板3之間的設(shè)置一方面可以使電路板的加熱速度增快，另一方面也使電路板溫度上升的快，不僅提高了加熱效率，且有效節(jié)約了成本。

具體地，加熱線1給電路板加熱的工作原理為：感應(yīng)元件為溫度傳感器，溫度傳感器感應(yīng)電路板的溫度，當(dāng)溫度低于閾值后，溫度傳感器發(fā)出加熱信號，主控制器接收加熱信號，并控制加熱線1加熱；當(dāng)溫度超出閾值后，溫度傳感器發(fā)出停止加熱信號，主控制器接收停止加熱信號，并控制所述加熱線1停止加熱。

本實施例中，天線板3上設(shè)置有NFC控制器，NFC控制器與主控制器電連接，NFC控制器包括處理芯片以及能夠感應(yīng)卡片信息的天線。

本實施例中的主控制器選用單片機，單片機是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器等功能(可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路)集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個小而完善的微型計算機系統(tǒng)。因此，單片機不但能接受NFC控制器的數(shù)據(jù)信息，還能通過A/D轉(zhuǎn)換器夠自行處理模擬信號和數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，并通過I/O口直接輸出，使控制實現(xiàn)單元做出如開門的動作。

上述提到的天線包括NFC天線4，NFC天線4設(shè)置在天線板3的內(nèi)部。其中，NFC是一種近距離無線通訊技術(shù)，NFC能在短距離內(nèi)與兼容設(shè)備進行識別和數(shù)據(jù)交換。NFC控制器結(jié)合NFC天線4，可以在13.56MHz頻率下運行于20厘米距離內(nèi)，能夠很好的感應(yīng)讀取相應(yīng)卡片的數(shù)據(jù)信息。

一般的讀卡器只設(shè)有NFC天線4即可完成相應(yīng)卡片信息的讀取。除此之外，本實施例的讀卡器機芯中的天線還包括RFID感應(yīng)線圈5。具體地，天線板3包括相對設(shè)置的內(nèi)端面和外端面，天線板3的內(nèi)端面靠近主板2，天線板3的外端面遠(yuǎn)離主板2；RFID感應(yīng)線圈5設(shè)置在天線板3的外端面上。

其中，RFID感應(yīng)線圈5的工作頻率為125KHZ。RFID又稱無線射頻識別，也是一種無線通訊技術(shù)，RFID兼容性更高，因此在本讀卡器機芯中同時應(yīng)用NFC天線4和RFID感應(yīng)線圈5，是為了能夠識別不同類型的卡片，使讀卡器能夠兼容基本所有的卡片，實用性更高。

參照圖3所示，本實施例中，主板2包括相對設(shè)置的內(nèi)端面和外端面，主板2的內(nèi)端面靠近天線板3，主板2的外端面遠(yuǎn)離天線板3；主板2的外端面上還設(shè)置有防拆開關(guān)7和蜂鳴器8，防拆開關(guān)7和蜂鳴器8均與主控制器電連接。其中，防拆開關(guān)7的設(shè)置是為了防止他人私自拆開讀卡器機芯。

具體地，當(dāng)防拆開關(guān)7被觸發(fā)后，主控制器會接收到信號，并經(jīng)過處理后，做出相應(yīng)的警示動作，比如使讀卡器內(nèi)的蜂鳴器8發(fā)出示警聲音等，避免了讀卡器的額外損失；或者，在防拆開關(guān)7被觸發(fā)時，也可以采用警示燈起到提醒的作用。

本讀卡器機芯還設(shè)有用于調(diào)試、開發(fā)和下載的調(diào)試接口9，調(diào)試接口9與主控制器電連接。

具體地，調(diào)試接口9與主控制器(單片機)的I/O口相連，通過調(diào)試接口9，人們可以對讀卡器內(nèi)的信息進行更新或者維護，盡可能地滿足客戶多樣的需求。

其中，在本讀卡器機芯主板2的外端面上還設(shè)有兩排接線端子10。

參照圖4所示，本實施例中，天線板3的外端面設(shè)有多個按鍵區(qū)6，各按鍵區(qū)6與主控制器電連接。這里所說的按鍵區(qū)6，實際上一個按鍵區(qū)6相當(dāng)于一個開關(guān)，其采用通斷原理設(shè)計，該按鍵區(qū)6與按鍵(硅膠按鍵)配合使用完成密碼等信息的輸入。

參照圖5所示，本實施例中，天線板3的內(nèi)端面上還設(shè)有一層導(dǎo)磁布31，以減少信號干擾，進一步的提高讀卡信號。

相應(yīng)地，天線板3的內(nèi)端面上還可設(shè)有用于容納加熱線1的凹槽32，具體可根據(jù)節(jié)省空間、布局等需要進行設(shè)置。

本實施例中，主板2和天線板3通過連接器電連接。

實施例二

本實施例二是一種讀卡器，該讀卡器包括殼體和實施例一中的讀卡器機芯；讀卡器機芯與殼體之間還設(shè)有硅膠墊片，硅膠墊片上設(shè)有用于容納RFID感應(yīng)線圈5的天線槽；硅膠墊片上還設(shè)有與按鍵區(qū)6相同數(shù)量的按鍵孔；殼體上設(shè)有與按鍵區(qū)6相配合使用且用于輸入信息的按鍵(可為硅膠按鍵)。

其中，殼體可選用白色透明殼體，以保證該讀卡器設(shè)置有提示燈時，提示燈發(fā)出的光能夠被透射出來，提高視覺效果。

本實施例中，由于機芯與殼體之間還設(shè)有硅膠墊片，硅膠墊片上設(shè)有用于容納RFID感應(yīng)線圈5的天線槽，從而使讀卡器的整體布局比較緊湊，設(shè)計更加合理。

讀卡器上安裝按鍵的目的是為了用戶在忘記帶卡片或卡片沒有反應(yīng)的情況，可以通過輸入密碼的形式來完成刷卡的功能。比如門禁讀卡器，其卡片的數(shù)據(jù)信息就是密碼；當(dāng)然，除此之外卡片還可能有個人信息等，針對不同情況的門禁讀卡器，對卡片內(nèi)的數(shù)據(jù)信息要求也不相同。

參照圖1所示，本實施例的讀卡器中還包括能夠?qū)崿F(xiàn)無線控制的藍(lán)牙天線11以及與藍(lán)牙天線11電連接的BLE控制器，BLE控制器與主控制器電連接，藍(lán)牙天線11設(shè)置在主板2的內(nèi)端面上。

BLE是一種低成本、短距離、可互操作的無線技術(shù)，工作在2.4GHz射頻段。

以門禁讀卡器為例，門禁讀卡器包括一個主控制器和一個NFC控制器，NFC控制器中的NFC天線4用于感應(yīng)靠近的卡片，處理芯片用于讀出卡片的ID號等其他數(shù)據(jù)，NFC控制器初步處理的卡片信息傳輸給主控制器，主控制器將卡片信息與內(nèi)部存儲的信息作比較，認(rèn)證通過后，來完成指定的動作，如開門。

實施例三

本實施例三也是一種讀卡器，該讀卡器包括主讀卡器和副讀卡器，其中主讀卡器為實施例二中的讀卡器。

具體地，實施例三中的讀卡器包括主讀卡器、副讀卡器、主控制器以及NFC控制器；主控制器設(shè)置在主讀卡器上，主控制器與后臺管理單元和控制實現(xiàn)單元電連接；NFC控制器包括處理芯片和感應(yīng)卡片的天線，NFC控制器有兩個，且分別與主控制器電連接；主讀卡器和副讀卡器上分別設(shè)有一個NFC控制器，主讀卡器與副讀卡器通過導(dǎo)線連接。

工作原理：由于主讀卡器和副讀卡器都設(shè)有一個NFC控制器，NFC控制器中的天線(指的是實施例一中的NFC天線4)用于感應(yīng)靠近的卡片，處理芯片用于讀出卡片的ID號等其他數(shù)據(jù)，由于副讀卡器與主讀卡器通過導(dǎo)線電連接，所以兩個NFC控制器初步處理的卡片信息都可以傳輸給主控制器，主控制器將卡片信息與內(nèi)部存儲的信息作比較，認(rèn)證通過后，會控制控制實現(xiàn)單元來完成指定的動作，如開門；同時主控器會將卡片信息等傳給后臺管理單元。通過只采用一個主控制器來控制兩個讀卡器，在用于門禁等系統(tǒng)時，只需主讀卡器與后臺管理單元通過主線相連以及與電源相連，即可同時控制門內(nèi)外的兩個主、副讀卡器，使得在安裝時更加簡單方便，也節(jié)省了導(dǎo)線等的鋪設(shè)費用；同時，還節(jié)省了一個主控制器的費用，在對于龐大的門禁系統(tǒng)中，采用該讀卡器可以節(jié)省大量的費用，也滿足人們的需要。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。