一种用于易爆环境的无线双模读卡器的制作方法

1.本发明涉及读卡器技术领域，具体为一种用于易爆环境的无线双模读卡器。


背景技术：

2.读卡器是一种读卡设备，由于卡片的种类不同，常见的读卡器可分为接触型读卡器和非接触型读卡器，其中，非接触型读卡器被应用于门禁、公司考勤、高速公路、停车场、商场等场合，用于对卡片进行识别，以达成对应的功能。常见的读卡器因为密封性不够、使用中发热、容易被腐蚀等问题，无法在化工厂、油库等高危环境下使用，因此产生了适用于易爆环境中的防爆读卡器。
3.常见的防爆读卡器，通常采用密封结构保证读卡器外壳的防爆效果和抗腐蚀性，基于提高读卡器的泛用性需求，双模读卡器被越来越多地采用，但是常见的双模读卡器，在读卡时需要将不同频率的卡放置到对应位置进行刷卡，这样需要设置两个刷卡对应的刷卡区域，并且在刷卡时两个模块需要同时开启，以对对应的卡片进行识别，但是此种模式下，两个识别模块共同工作会产生干扰，影响识别过程，并且由于存在两个识别分区，使得人员需要将对应的不同的卡片放置到对应位置进行识别，容易导致人员将卡片放置位置放错，增加了使用人员的学习成本，不利于快速识别及泛用性的需求。
4.针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于易爆环境的无线双模读卡器，具备泛用性高、爆炸风险小、能够准确识别卡片等优点，解决了卡片识别过程中容易产生干扰、识别过程人工操作繁琐的问题。
7.(二)技术方案
8.为解决上述卡片识别过程中容易产生干扰、识别过程人工操作繁琐的技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于易爆环境的无线双模读卡器，包括：防爆壳体、单片机、感应读卡机构、显示器和报警器；所述防爆壳体内部设置有电池，所述电池用于提供整个读卡器的各部分所需电能；所述单片机架设在所述防爆壳体内部；所述感应读卡机构设置在所述防爆壳体内部，所述感应读卡机构用于读取卡片信息，并且将卡片信息传输给所述单片机；所述单片机用于解析卡片信息，并且根据卡片信息控制所述显示器和所述报警器进行响应；所述感应读卡机构还用于识别卡片种类，并根据卡片的种类选用不同的读卡模块读取卡片信息。
9.优选地，所述防爆壳体内部设置有震动传感器，所述震动传感器用于感应防爆壳体的震动情况，所述震动传感器用于根据震动情况唤醒所述单片机；所述单片机还用于将卡片信息上传至数据集中器，所述单片机在卡片信息上传完成后进入休眠状态。
10.优选地，所述感应读卡机构包括两个读卡模块，所述读卡模块按照读卡频率的不
同，分为超高频读卡模块和高频读卡模块；所述感应读卡机构还包括转换机构，所述转换机构用于分别驱动所述超高频读卡模块和所述高频读卡模块的移动；所述超高频读卡模块和所述高频读卡模块分别用于读取rfid卡片和m1卡片的卡片信息。
11.优选地，所述转换机构包括顶端限位器和两个驱动组件；所述顶端限位器底端开设有限位槽，两个所述读卡模块顶端中央均设置有限位杆，所述限位杆与所述限位槽之间均相契合；两个所述读卡模块底端中央均设置有固定块，所述固定块用于分别与转换机构连接并驱动对应的读卡模块移动。
12.优选地，两个所述驱动组件均包括驱动电机、传动皮带和若干张紧从动轮，所述驱动电机顶端设置有驱动齿轮；所述驱动电机的输出轴与所述驱动齿轮之间固定连接，所述传动皮带张紧设置在若干所述张紧从动轮和所述驱动齿轮外侧；所述固定块通过销钉固定在对应的所述传动皮带内部一侧面上，所述驱动电机通过所述传动皮带带动对应的固定块移动。
13.优选地，所述顶端限位器中央且位于所述限位槽内部设置有接电器，所述限位杆外侧设置有接电触点；所述接电触点用于与接电器之间连接后，向对应的读卡模块进行供电。
14.优选地，所述单片机被唤醒后，控制所述电池向所述接电器供电，所述接电器通过接电触点向对应的读卡模块进行供电；位于所述转换机构中央的读卡模块通电后用于对卡片信息进行读取，并且所述读卡模块还用于将卡片信息传输给所述单片机；所述单片机根据读卡模块读取的信息，控制所述转换机构驱动所述超高频读卡模块和所述高频读卡模块进行移动，转换通电的读卡模块，再次对卡片信息进行读取。
15.优选地，所述单片机根据读取的卡片信息，控制所述显示器显示不同的信号，并且控制所述报警器进行不同的提醒；所述报警器包括警示灯和蜂鸣器，所述警示灯用于根据所述单片机的控制作不同的光亮提醒，所述蜂鸣器用于根据所述单片机的控制作不同的声音提醒。
16.优选地，所述防爆壳体包括后壳和前盖，所述后壳和所述前盖之间卡接；所述后壳和所述前盖均由耐高温热固性树脂制成；所述前盖正面中央设置有刷卡区，所述刷卡区用于提示刷卡位置；所述前盖正面且位于所述刷卡区两侧分别设置有固定槽，所述固定槽用于分别固定所述显示器和报警器。
17.(三)有益效果
18.与现有技术相比，本发明提供了一种用于易爆环境的无线双模读卡器，具备以下有益效果：
19.1、该种用于易爆环境的无线双模读卡器，通过单片机根据读卡模块的卡片识别情况，进行及时的更换不同的读卡模块，以使得该读卡器能够读取不同频率的卡片信息，以使得通过一个刷卡区的设置，使得刷卡人员无需进行分辨卡片的实际频率，仅通过放置在单一的刷卡位置即能对不同频率的卡片进行识别，节约刷卡错误的更换时间的同时，减少刷卡人员的学习成本，增加该读卡器的泛用性。
20.2、该种用于易爆环境的无线双模读卡器，通过单片机控制感应读卡机构进行卡片信息的识别，通过接电器的设置，使得仅在超高频读卡模块或高频读卡模块运动到顶端限位器的中央时，通过顶端限位器中央设置的接电器与接电触点之间接触连通，以对超高频
读卡模块或高频读卡模块进行供电，使得仅在超高频读卡模块或高频读卡模块运行到中央位置进行读卡操作时才能够获取电能进行工作，以在节约读卡模块使用的能源的同时，防止在一个读卡模块进行工作时，另一个读卡模块也在同时工作，对卡片的准确识别造成影响。
21.3、该种用于易爆环境的无线双模读卡器，当单片机将该卡片信息进行无线传输给数据集中器后，并且提示识别成功的信息后，单片机控制整个无线双模读卡器进入休眠状态；并且当单片机控制显示器和报警器进行报警后，单片机控制整个无线双模读卡器进入休眠状态；以通过及时休眠，减少整个无线双模读卡器的工作时间，进而在节省该读卡器中的电能消耗，以提供更长的完全工作时长的同时，通过休眠防止工作时热量的积攒，以保证该读卡器的温度处于较低的范围，防止该读卡器在易爆环境中的热量积攒而导致的爆炸风险。
附图说明
22.图1为本发明的立体结构示意图；
23.图2为本发明的剖面示意图；
24.图3为本发明的整体爆炸示意图；
25.图4为本发明的前盖的爆炸示意图；
26.图5为本发明的感应读卡机构的立体结构示意图之一；
27.图6为本发明的感应读卡机构的立体结构示意图之二；
28.图7为本发明的读卡模块的局部立体示意图；
29.图8为本发明的顶端限位器的仰视图。
30.图中：1、防爆壳体；11、后壳；12、前盖；13、刷卡区；2、单片机；3、感应读卡机构；31、超高频读卡模块；311、限位杆；312、固定块；313、接电触点；32、高频读卡模块；33、转换机构；331、顶端限位器；332、驱动组件；333、限位槽；334、驱动电机；335、传动皮带；336、张紧从动轮；337、驱动齿轮；338、接电器；4、显示器；5、报警器；51、警示灯；52、蜂鸣器；6、电池。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本技术提出了一种用于易爆环境的无线双模读卡器。
33.请参阅图1
‑
8，一种用于易爆环境的无线双模读卡器，包括：防爆壳体1、单片机2、感应读卡机构3、显示器4和报警器5；防爆壳体1内部设置有电池6，电池6用于提供整个读卡器的各部分所需电能；单片机2架设在防爆壳体1内部；感应读卡机构3设置在防爆壳体1内部，感应读卡机构3用于读取卡片信息，并且将卡片信息传输给单片机2；单片机2用于解析卡片信息，并且根据卡片信息控制显示器4和报警器5进行响应；感应读卡机构3还用于识别卡片种类，并根据卡片的种类选用不同的读卡模块读取卡片信息。
34.进一步地，防爆壳体1内部设置有震动传感器，震动传感器用于感应防爆壳体1的震动情况，震动传感器用于根据震动情况唤醒单片机2；单片机2还用于将卡片信息上传至数据集中器，单片机2在卡片信息上传完成后进入休眠状态。
35.在实际应用中，单片机2上设置有lora模块，单片机用于通过lora模块将卡片信息无线传输给数据集中器。
36.请参考图5
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6，感应读卡机构3包括两个读卡模块，读卡模块按照读卡频率的不同，分为超高频读卡模块31和高频读卡模块32；感应读卡机构3还包括转换机构33，转换机构33用于分别驱动超高频读卡模块31和高频读卡模块32的移动；超高频读卡模块31和高频读卡模块32分别用于读取rfid卡片和m1卡片的卡片信息。
37.进一步地，请参考图5
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8，转换机构33包括顶端限位器331和两个驱动组件332；顶端限位器331底端开设有限位槽333，两个读卡模块顶端中央均设置有限位杆311，限位杆311与限位槽333之间均相契合；两个读卡模块底端中央均设置有固定块312，固定块312用于分别与转换机构33连接并驱动对应的读卡模块移动。
38.两个驱动组件332均包括驱动电机334、传动皮带335和若干张紧从动轮336，驱动电机334顶端设置有驱动齿轮337；驱动电机334的输出轴与驱动齿轮337之间固定连接，传动皮带335张紧设置在若干张紧从动轮336和驱动齿轮337外侧；固定块312通过销钉固定在对应的传动皮带335内部一侧面上，驱动电机334通过传动皮带335移动，带动该传动皮带335上对应的固定块312以及对应的读卡模块移动，在实际应用中，两个驱动组件332之间具有高度差，使得两个驱动组件332在运行中不会互相干扰。
39.进一步地，请参考图5
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8，顶端限位器331中央且位于限位槽333内部设置有接电器338，限位杆311外侧设置有接电触点313；接电触点313用于与接电器338之间连接后，向对应的读卡模块进行供电。
40.单片机2被唤醒后，控制电池6向接电器338供电，接电器338通过接电触点313向对应的读卡模块进行供电；位于转换机构33中央的读卡模块通电后用于对卡片信息进行读取，并且读卡模块还用于将卡片信息传输给单片机2；单片机2根据读卡模块读取的信息，控制转换机构33驱动超高频读卡模块31和高频读卡模块32进行移动，转换通电的读卡模块，再次对卡片信息进行读取。
41.进一步地，请参考图2
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4，单片机2根据读取的卡片信息，控制显示器4显示不同的信号，并且控制报警器5进行不同的提醒；报警器5包括警示灯51和蜂鸣器52，警示灯51用于根据单片机2的控制作不同的光亮提醒，蜂鸣器52用于根据单片机2的控制作不同的声音提醒。
42.进一步地，请参考图3
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4，防爆壳体1包括后壳11和前盖12，后壳11和前盖12之间卡接；后壳11和前盖12均由耐高温热固性树脂制成；前盖12正面中央设置有刷卡区13，刷卡区13用于提示刷卡位置；前盖12正面且位于刷卡区13两侧分别设置有固定槽，固定槽用于分别固定显示器4和报警器5。
43.进一步地，防爆壳体1底端设置有type
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c接口，该type
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c接口分别与单片机2和电池3连接，type
‑
c接口用于向单片机2中烧录程序，并且type
‑
c接口还用于对电池3进行充电。
44.工作原理：在该无线双模读卡器的非工作阶段，该无线双模读卡器处于休眠状态，
当人员将卡贴上该读卡器的刷卡区13时，防爆壳体1上设置的震动传感器接收到人员触碰产生的震动，震动传感器对单片机2进行唤醒，使得单片机2控制电池5向接电器338供电，此时位于感应读卡机构3正中央的一个读卡模块，通过接电触点313与接电器338之间的接触，该读卡模块从接电器338上获得电能，进而对该读卡模块进行供电，使得该读卡模块进行读卡识别，并且在识别的同时，通过单片机2控制显示器4进行显示识别中的提示。
45.由于读卡模块按照读卡频率的不同，分为超高频读卡模块31和高频读卡模块32，超高频读卡模块31和高频读卡模块32分别用于读取rfid卡片和m1卡片的卡片信息。
46.当读卡模块识别到卡片信息时，向单片机2传输该卡片的卡片信息，单片机2将该卡片信息进行无线传输给数据集中器，并且单片机2根据传输的信息的读卡模块的不同，通过显示器4和警示灯51显示对应的读卡模块识别成功的信息；
47.当读卡模块未识别到卡片信息时，向单片机2传输空白信号，单片机2接收到空白信号后，控制感应读卡机构3进行操作，更换感应读卡机构3的读卡模块的位置，将该读卡模块移动至感应读卡机构3的一侧，并且将另一个读卡模块移动至感应读卡机构3的中央，在读卡模块进行转换的过程中，通过单片机2控制显示器4进行显示识别中的提示。
48.使得另一个读卡模块在移动至感应读卡机构3的中央后，通过其上的接电触点313与接电器338之间的接触，使得另一个读卡模块从接电器338上获得电能，另一个读卡模块进行读卡识别。
49.当另一个读卡识别模块识别到卡片信息时，向单片机2传输该卡片的卡片信息，单片机2将该卡片信息进行无线传输给数据集中器，并且通过显示器4和警示灯51显示对应的读卡模块识别成功的信息；
50.当另一个读卡识别模块也未识别到卡片信息时，单片机2控制显示器4进行读卡错误的提示，并且通过控制警示灯51的闪烁和蜂鸣器52的蜂鸣，对刷卡人员进行提示，提醒刷卡人员更换正确的卡片。
51.当单片机2将该卡片信息进行无线传输给数据集中器后，并且提示识别成功的信息后，单片机2控制整个无线双模读卡器进入休眠状态；并且当单片机2控制显示器4和报警器5进行报警后，单片机2控制整个无线双模读卡器进入休眠状态；以通过及时休眠，减少整个无线双模读卡器的工作时间，进而节省该读卡器中的电能消耗，以提供更长的完全工作时长的同时，通过休眠防止工作时热量的积攒，以保证该读卡器的温度处于较低的范围，防止该读卡器在易爆环境中的热量积攒而导致的爆炸风险。
52.通过单片机2控制感应读卡机构3进行卡片信息的识别，通过接电器338的设置，使得仅在超高频读卡模块31或高频读卡模块32运动到顶端限位器331的中央时，通过顶端限位器331中央设置的接电器338与接电触点313之间接触连通，以对超高频读卡模块31或高频读卡模块32进行供电，使得仅在超高频读卡模块31或高频读卡模块32运行到中央位置进行读卡操作时才能够获取电能进行工作，以在节约读卡模块使用的能源的同时，防止在一个读卡模块进行工作时，另一个读卡模块也在同时工作，对卡片的准确识别造成影响。
53.并且通过单片机2根据读卡模块的卡片识别情况，进行及时的更换不同的读卡模块，以使得该读卡器能够读取不同频率的卡片信息，以使得通过一个刷卡区13的设置，使得刷卡人员无需进行分辨卡片的实际频率，仅通过放置在单一的刷卡位置即能对不同频率的卡片进行识别，节约刷卡错误的更换时间的同时，减少刷卡人员的学习成本，增加该读卡器
的泛用性。
54.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。