一种可视卡的制作方法

1.本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种可视卡。


背景技术：

2.ic卡(integrated circuit card，集成单元卡)，具有信息安全、便于携带、容量大、可以存储消费明细及用户信息，在增加电子纸等显示技术后能够显示内容等优点，在身份认证、银行、电信、公共交通、车场管理等领域中得到越来越多的应用。目前，ic卡可以分为有电池的ic卡和无电池的ic卡。有电池的ic卡既可以实现在场显示内容，又可以依靠自身的电池供电来实现离场显示内容，然而，由于电池的使用寿命有限且无法更换，从而使得有电池的ic卡的使用寿命普遍较短，因此，越来越多的用户倾向于使用无电池的ic卡。
3.现有技术中，无电池的ic卡只有处于电磁场中才可以获得电能显示内容，即只有在刷卡过程中可以显示内容，离开电磁场后不能显示内容。这是因为离场显示需要驱动主控模块，而无电池的ic卡一般不带有储能模块，即便带有储能模块也无法通过通信线圈在短暂的非接通信过程中获取到足够的电能来驱动主控模块，这就给用户带来了极大的不便。因此，如何提供一种支持离场显示的无电池的ic卡成为一个亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.为解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种可视卡。
5.本实用新型提供了一种可视卡，包括：主控模块、高频天线模块、低频取电模块、储能模块、显示控制模块、显示模块、高频场检测模块和电源控制模块；
6.所述主控模块与所述高频天线模块、所述显示控制模块和所述电源控制模块连接，用于通过所述高频天线模块与外部读卡设备进行非接通信，还用于更新非接通信产生的关键数据；
7.所述高频天线模块与所述主控模块和所述高频场检测模块连接，用于感应外部读卡设备发出的高频电磁场产生交流电；
8.所述低频取电模块与所述储能模块连接，用于感应外部读卡设备发出的低频电磁场产生交流电，对所述交流电进行整流滤波得到直流电，并将得到的直流电进行电压转换后为所述储能模块充电；
9.所述储能模块与所述低频取电模块、所述显示控制模块和所述电源控制模块连接，用于接收所述低频取电模块提供的电能，向所述显示控制模块和所述电源控制模块供电；
10.所述显示控制模块与所述主控模块、所述储能模块、所述显示模块、所述高频场检测模块和所述电源控制模块连接，用于通过所述储能模块获取电能，接收所述高频场检测模块输送的直流电用以检测高频场；还用于控制所述电源控制模块开启，并在所述电源控制模块开启后从所述主控模块中获取关键数据，还用于控制所述电源控制模块关断，并在所述电源控制模块关断后控制所述显示模块显示所述关键数据。
11.所述显示模块与所述显示控制模块连接，用于在所述显示控制模块的控制下显示所述关键数据；
12.所述高频场检测模块与所述显示控制模块和所述高频天线模块连接，用于检测所述高频天线模块产生的交流电，还用于对所述交流电进行整流滤波得到直流电，并将得到的直流电输出给所述显示控制模块；
13.所述电源控制模块与所述储能模块、所述显示控制模块和所述主控模块连接，用于接收所述储能模块提供的电能，向所述主控模块供电。
14.可选地，所述低频取电模块包括：低频取电单元和转换单元；
15.所述低频取电单元与所述转换单元连接，用于感应外部读卡设备发出的低频电磁场产生交流电；
16.所述转换单元与所述低频取电单元和所述储能模块连接，用于将所述低频取电单元产生的交流电进行整流滤波得到直流电，将所述直流电进行电压转换得到所述储能模块所需的充电电压，向所述储能模块输出所述充电电压。
17.可选地，所述可视卡还包括：低频场检测模块；
18.所述低频场检测模块与所述低频取电模块和所述显示控制模块连接，用于接收所述低频取电模块输送的直流电并将接收到的直流电输出给所述显示控制模块；
19.所述低频取电模块还与所述低频场检测模块连接，用于将整流滤波得到直流电输出给所述低频场检测模块；
20.所述显示控制模块还与所述低频场检测模块连接，用于接收所述低频场检测模块输送的直流电，控制所述电源控制模块开启，从所述主控模块中获取关键数据。
21.可选地，所述低频场检测模块具体包括第二稳压单元；
22.所述第二稳压单元与所述显示控制模块和所述低频取电模块连接，用于对所述低频取电模块输出的直流电进行稳压得到恒定的电压，向所述显示控制模块输出恒定的电压。
23.可选地，所述低频取电模块包括：低频取电单元和转换单元；
24.所述低频取电单元与所述转换单元连接，用于感应外部读卡设备发出的低频电磁场产生交流电；
25.所述转换单元与所述低频取电单元、所述低频场检测模块和所述储能模块连接，用于将所述低频取电单元产生的交流电进行整流滤波得到直流电，向所述低频场检测模块输出所述直流电，将所述直流电进行电压转换得到所述储能模块所需的充电电压，向所述储能模块输出所述充电电压。
26.可选地，所述转换单元具体包括：整流滤波子单元和电平转换子单元；
27.所述整流滤波子单元与所述低频取电单元、所述电平转换子单元和所述低频场检测模块连接，用于对所述低频取电单元产生的交流电进行整流滤波得到直流电，向所述低频场检测模块和所述电平转换子单元输出所述直流电；
28.所述电平转换子单元与所述储能模块和所述整流滤波子单元连接，用于对所述整流滤波子单元输出的直流电进行电压转换得到所述储能模块所需的充电电压，向所述储能模块输出所述充电电压。
29.可选地，所述整流滤波子单元包括第一整流桥电路和第一滤波电路；所述第一整
流桥电路的两个交流输入端均与所述低频取电单元连接，直流输出端的正极接地，直流输出端的负极与所述第一滤波电路连接，所述第一滤波电路还与所述电平转换子单元和所述低频场检测模块连接。
30.可选地，所述高频场检测模块具体包括：第一整流单元、第一滤波单元和第一稳压单元；
31.所述第一整流单元与所述高频天线模块和所述第一滤波单元连接，用于将检测到的交流电信号转换为单向直流脉动电；
32.所述第一滤波单元与所述第一整流单元和所述第一稳压单元连接，用于对所述第一整流单元输出的单向直流脉动电进行滤波处理得到直流电；
33.所述第一稳压单元与所述第一滤波单元和所述显示控制模块连接，用于对所述第一滤波单元输出的直流电进行稳压得到恒定的电压，向所述显示控制模块输出恒定的电压。
34.可选地，所述第一整流单元具体包括第二整流桥电路，所述第二整流桥电路的两个交流输入端均与所述高频天线模块连接，直流输出端的正极接地，直流输出端的负极与所述第一滤波单元连接。
35.可选地，所述主控模块具体包括安全芯片，所述安全芯片通过通讯接口与所述显示控制模块连接，所述安全芯片还与所述高频天线模块和所述电源控制模块连接。
36.可选地，所述储能模块具体为大容量储能器件。
37.可选地，所述显示模块具体为电子纸。
38.本实用新型与现有技术相比，至少具有以下优点：
39.本实用新型提供了一种可视卡，在非接通信的过程中通过低频取电模块从外部读卡设备中获得较大的充电电流，从而实现了为容量较大的储能模块进行快速充电，使储能模块可以在短暂的在非接通信过程中获得足够的电能在刷卡结束后驱动主控模块获取需要显示的数据，实现了离场显示内容，使用户可以在刷卡后及时了解刷卡信息，给用户带来了便利。
附图说明
40.图1为本实用新型实施例1中提供的一种可视卡的模块框图；
41.图2为本实用新型实施例1中提供的一种可视卡的模块框图；
42.图3为本实用新型实施例1中提供的一种可视卡的模块框图；
43.图4为本实用新型实施例1中提供的一种可视卡的模块框图；
44.图5为本实用新型实施例1中提供的一种可视卡的模块框图；
45.图6为本实用新型实施例1中提供的一种可视卡的电路图。
具体实施方式
46.本实用新型提出一种可视卡，下面结合附图，对本技术具体实施方式进行详细说明。所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。
47.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术
语和科学术语)，具有与本技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
48.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
49.需说明的是，通过高频线圈取电仅能产生十几毫安的充电电流，无法实现为大储能的超级电容进行快速充电。本实用新型通过低频线圈感应外部读卡设备的电磁场可以产生高达几百毫安的充电电流，因此可以实现为大储能的超级电容进行快速充电。
50.实施例1
51.本实施例提供了一种可视卡，如图1所示，该可视卡包括：主控模块11、高频天线模块12、低频取电模块13、储能模块14、显示控制模块15、显示模块16、高频场检测模块17和电源控制模块19；
52.主控模块11与高频天线模块12、显示控制模块15和电源控制模块19连接，用于通过高频天线模块12与外部读卡设备进行非接通信，还用于更新非接通信产生的关键数据；
53.高频天线模块12与主控模块11和高频场检测模块17连接，用于感应外部读卡设备发出的高频电磁场产生交流电；
54.低频取电模块13与储能模块14连接，用于感应外部读卡设备发出的低频电磁场产生交流电，对该交流电进行整流滤波得到直流电，并将该直流电进行电压转换后为储能模块14充电；
55.储能模块14与低频取电模块13、显示控制模块15和电源控制模块19连接，用于接收低频取电模块13提供的电能，向显示控制模块15和电源控制模块19供电；
56.显示控制模块15与主控模块11、储能模块14、显示模块16、高频场检测模块17和电源控制模块19连接，用于通过储能模块14获取电能，接收高频场检测模块17输送的直流电用以检测高频场；还用于控制电源控制模块19开启，并在电源控制模块19开启后从主控模块11中获取关键数据；还用于控制电源控制模块19关断，并在电源控制模块19关断后控制显示模块16显示关键数据；
57.显示模块16与显示控制模块15连接，用于在显示控制模块15的控制下显示关键数据；
58.高频场检测模块17与显示控制模块15和高频天线模块12连接，用于检测高频天线模块12产生的交流电，还用于对该交流电进行整流滤波得到直流电并将得到的直流电输出给显示控制模块15；
59.电源控制模块19与储能模块14、显示控制模块15和主控模块11连接，用于接收储能模块14提供的电能，向主控模块11供电。
60.进一步地，本实施例中，如图2所示，低频取电模块13包括：低频取电单元131和转换单元132；
61.低频取电单元131与转换单元132连接，用于感应外部读卡设备发出的低频电磁场产生交流电；
62.转换单元132与低频取电单元131和储能模块14连接，用于将低频取电单元131产
生的交流电进行整流滤波得到直流电，将直流电进行电压转换得到储能模块14所需的充电电压，向储能模块14输出充电电压。
63.可选地，本实施例中，如图3所示，该可视卡还包括：低频场检测模块18；
64.低频取电模块13还与低频场检测模块18连接，用于将整流滤波得到直流电输出给低频场检测模块18；
65.低频场检测模块18与低频取电模块13和显示控制模块15连接，用于接收低频取电模块13输送的直流电并将接收到的直流电输出给显示控制模块15；
66.显示控制模块15还与低频场检测模块18连接，用于接收低频场检测模块18输送的直流电，控制电源控制模块19开启，并在电源控制模块19开启后从主控模块11中获取关键数据。
67.进一步可选地，本实施例中，如图4所示，显示控制模块15具体包括：显示控制单元151、振荡单元152、复位单元153和固件烧录接口单元154，显示控制单元151与振荡单元152、复位单元153和固件烧录接口单元154、主控模块11、储能模块14、显示模块16、高频场检测模块17、低频场检测模块18和电源控制模块19均连接；
68.可选地，本实施例中，高频场检测模块17具体包括：第一整流单元171、第一滤波单元172和第一稳压单元173；
69.第一整流单元171与高频天线模块12和第一滤波单元172连接，用于将检测到的交流电转换为单向直流脉动电；
70.第一滤波单元172与第一整流单元171和第一稳压单元173连接，用于对第一整流单元171输出的单向直流脉动电进行滤波处理得到直流电；
71.第一稳压单元173还与显示控制模块15连接，用于对第一滤波单元172输出的直流电进行稳压得到恒定的电压，向显示控制模块15输出恒定的电压；
72.可选地，本实施例中，低频场检测模块18具体包括第二稳压单元181；
73.第二稳压单元181与显示控制单元151和转换单元132连接，用于对转换单元132输出的直流电进行稳压得到恒定的电压，向显示控制模块15输出恒定的电压；
74.进一步地，本实施例中，如图5所示，转换单元132具体包括：整流滤波子单元1321和电平转换子单元1322；
75.整流滤波子单元1321与低频取电单元131、电平转换子单元1322和低频场检测模块18连接，用于对低频取电单元131产生的交流电进行整流滤波得到直流电，向低频场检测模块18和电平转换子单元1322输出直流电；
76.电平转换子单元1322与储能模块14和整流滤波子单元1321连接，用于对整流滤波子单元1321输出的直流电进行电压转换得到储能模块14所需的充电电压，向储能模块14输出该充电电压。
77.进一步地，本实施例中，如图6所示,主控模块11具体包括安全芯片u3，安全芯片u3通过通讯接口与显示控制模块15连接；安全芯片u3还与高频天线模块12连接；
78.可选地，通讯接口的类型为7816通讯接口、spi通讯接口或i2c通讯接口；
79.进一步地，本实施例中，主控模块11还包括第三电阻r3、第四电阻r4和第五电阻r5，用于修正通讯接口传递的通信信号的波形；
80.进一步地，本实施例中，安全芯片u3的管脚pb2、pb3和pc1通过第三电阻r3、第四电
阻r4和第五电阻r5与显示控制模块15连接，安全芯片u3还通过管脚1与电源控制模块19连接；
81.可选地，本实施例中，高频天线模块12具体包括高频线圈ant2、第十六电容c16、第十七电容c17和第十八电容c18，第十六电容c16、第十七电容c17和第十八电容c18分别并联在高频线圈ant2的ant2
‑
a端和ant2
‑
b端之间，高频线圈ant2的ant2
‑
a端和ant2
‑
b端分别与安全芯片u3的管脚12和管脚11连接；高频线圈ant2通过ant2
‑
a端和ant2
‑
b端与第一整流单元171连接；
82.可选地，第十六电容c16、第十七电容c17和第十八电容c18与高频线圈ant2构成第一lc谐振电路，第一lc谐振电路的谐振频率为13.56mhz；
83.进一步地，本实施例中，低频取电单元131具体包括低频线圈ant1、第四电容c4、第五电容c5和第六电容c6，第四电容c4、第五电容c5和第六电容c6分别并连在低频线圈ant1的anti
‑
a端和anti
‑
b端之间，低频线圈ant1通过anti
‑
a端和anti
‑
b端与整流滤波子单元1321连接；
84.可选地，第四电容c4、第五电容c5和第六电容c6与低频线圈ant1构成第二lc谐振电路，第二lc谐振电路的谐振频率范围为100khz
‑
205khz；
85.优选地，本实施例中，第二lc谐振电路的谐振频率具体为100khz；
86.进一步地，本实施例中，整流滤波子单元1321包括第一整流桥电路和第一滤波电路；第一整流桥可以是半桥电路也可以是全桥电路；
87.可选地，本实施例中，第一整流桥电路的两个交流输入端分别与低频取电单元131的低频线圈ant1的ant1
‑
a端和ant1
‑
b端连接，直流输出端的正极接地，直流输出端的负极与第一滤波电路连接，第一滤波电路还与电平转换子单元1322和低频场检测模块18连接；
88.可选地，本实施例中，第一整流桥电路包括第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3和第四二极管d4；第一二极管d1的阴极、第二二极管d2的阳极和低频线圈ant1的anti
‑
a端连接，第三二极管d3的阳极、第四二极管d4的阴极和低频线圈ant1的anti
‑
b端连接，第一二极管d1的阳极和第四二极管d4的阳极均接地，第二二极管d2的阴极和第三二极管d3的阴极均与第一滤波电路连接；
89.可选地，本实施例中，第一滤波电路包括第十九电容c19、第二十电容c20和第二十一电容c21；第十九电容c19、第二十电容c20和第二十一电容c21相互并联后的一端接地，另一端分别与第二二极管d2的阴极、第三二极管d3的阴极、电平转换子单元1322和低频场检测模块18连接；
90.可选地，本实施例中，电平转换子单元1322包括第四芯片u4、第二十二电容c22、第一电感l1、第六电阻r6、第七电阻r7、第二十三电容c23、第二十四电容c24、第二十五电容c25和第五二极管d5；第四芯片u4的管脚4和5均与第一滤波电路的第十九电容c19、第二十电容c20、第二十一电容c21的非接地端以及低频场检测模块18连接，管脚2接地，第一电感l1的一端分别与第四芯片u4的管脚6和第二十二电容c22的一端连接，另一端与第六电阻r6的一端、第二十三电容c23的一端、第二十四电容c24的一端、第二十五电容c25的一端和第五二极管d5的阳极均连接，第五二极管d5的阴极与储能模块14连接；第二十二电容c22的另一端与第四芯片u4的管脚1连接，第六电阻r6的另一端分别与第七电阻r7的一端、第四芯片u4的管脚3和第二十三电容c23的另一端连接，第七电阻r7的另一端、第二十四电容c24的另
一端和第二十五电容c25的另一端均接地；
91.可选地，本实施例中，储能模块14为大容量储能器件；
92.优选地，本实施例中，储能模块14具体为超级电容c3，超级电容c3为毫法(mf)级别的超薄电容；
93.优选地，本实施例中，超级电容c3的容量为2.5mf。
94.可选地，本实施例中，超级电容c3的管脚bat 与第五二极管d5的阴极、显示控制单元151和电源控制模块19均连接，管脚bat
‑
接地。
95.可选地，本实施例中，显示控制模块15的显示控制单元151具体包括第二芯片u2，第二芯片u2的管脚pc1、pb2和pb3分别通过第一电阻r3、第二电阻r4和第三电阻r5与安全芯片u3的通讯接口连接，第二芯片u2通过管脚pb5与高频场检测模块17连接，通过管脚pb4与低频场检测模块18连接，通过管脚101与电源控制模块19连接；振荡单元152具体包括晶体y1、第九电容c9和第十电容c10，晶体y1的一端、第九电容c9的一端均与第二芯片u2的管脚83连接，晶体y1的另一端、第十电容c10的一端均与第二芯片u2的管脚82连接，第九电容c9的另一端和第十电容c10的另一端均接地；复位单元153具体包括第一电阻r1、第二电阻r2和第十一电容c11，第一电容r1的一端与第二芯片u2的管脚vcc连接，另一端分别与第二电阻r2的一端和第十一电容c11的一端连接，第二电阻r2的另一端与第二芯片u2的reset引脚连接，第十一电容c11的另一端接地；固件烧录接口单元154具体包括芯片j1，芯片j1的管脚vcc与第二芯片u2的管脚vcc连接，管脚2接地，管脚ocdsda和管脚ocdsck分别与第二芯片u4的管脚ocdsda和ocdsck连接；显示控制模块15还包括外围电路，外围电路具体包括第十二电容c12、第十三电容c13、第十四电容c14和第十五电容c15，第十二电容c12和第十三电容c13并联后的一端与第二芯片u2的管脚vcc连接，另一端接地，第十四电容c14的一端与第二芯片u2的管脚73
‑
76均连接，另一端接地，第十五电容c15的一端分别与第二芯片u2的管脚69
‑
72均连接，另一端接地；第二芯片u2还与显示模块16连接；
96.可选地，显示模块16具体包括电子纸epd1，第二芯片u2的管脚com、管脚bg和管脚seg0
‑
seg46分别与电子纸epd1的管脚com、管脚bg和管脚seg0
‑
seg46连接；
97.可选地，高频场检测模块17的第一整流单元171包括第二整流桥电路，第二整流桥可以是半桥电路也可以是全桥电路；
98.可选地，第二整流桥电路的两个交流输入端均与高频天线模块12的高频线圈的ant1
‑
a端和ant1
‑
b端连接，直流输出端的正极接地，直流输出端的负极与第一滤波单元172连接；
99.第二整流桥电路具体包括：第七二极管d7、第八二极管d8、第九二极管d9和第十二极管d10；第七二极管d7的阴极、第九二极管d9的阳极和高频线圈ant2的ant2
‑
a端连接，第八二极管d8阴极和第十二极管d10的阳极和高频线圈ant2的ant2
‑
b端连接，第七二极管d7的阳极和第八二极管d8的阳极均接地，第九二极管d9的阴极和第十二极管d10的阴极均与第一滤波单元172连接；
100.可选地，高频场检测模块17的第一滤波单元172包括第一电容c1和第二电容c2；第一电容c1和第二电容c2并联后的一端接地，另一端分别与第九二极管d9的阴极、第十二极管d10的阴极和第一稳压单元173连接；
101.可选地，高频场检测模块17的第一稳压单元173包括第十一电阻r11和第十一二极
管d11；第十一电阻r11的一端与第一电容c1和第二电容c2并联后的非接地端连接，另一端分别与第二芯片的管脚105和第十一二极管d11的阴极连接，第十一二极管d11的阳极接地；
102.可选地，本实施例中，第十一二极管d11为稳压二极管，用于为显示控制模块15提供稳定的检测信号；
103.可选地，低频场检测模块18的第二稳压单元181包括第十电阻r10和第六二极管d6，第十电阻r10的一端与整流滤波子单元1321连接，另一端与第六二极管d6的阴极和第二芯片u2的管脚104连接，第六二极管d6的阳极接地；
104.可选地，电源控制模块19具体包括第八电阻r8、第九电阻r9、第一mos管q1和第二十六电容c26，第八电阻r8的一端、第一mos管q1的源极和超级电容c3的管脚bat 均与芯片u2的管脚vcc连接，第八电阻r8的另一端与第九电阻r9的一端和第一mos管q1的栅极连接，第九电阻r9的另一端与芯片u2的管脚pb1连接，第一mos管q1的漏极、第二十六电容c26的一端和芯片u3的管脚1均连接，第二十六电容c26的另一端接地。
105.本实用新型提供了一种可视卡，在非接通信的过程中通过低频取电模块从外部读卡设备中获得较大的充电电流，从而实现了为容量较大的储能模块进行快速充电，使储能模块可以在短暂的在非接通信过程中获得足够的电能在刷卡结束后驱动主控模块获取需要显示的数据，实现了离场显示内容，使用户可以在刷卡后及时了解刷卡信息，给用户带来了便利。
106.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。