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摘 要：针对SLE4428逻辑加密IC卡的基本组成特点,基于AT89S52单片机,实现IC卡不带电插拔和防止非法卡插入的功能,应用于满足GB/T19056-2012国家标准的汽车行驶记录仪.
关 键 词：汽车行驶记录仪SLE4428逻辑加密IC卡接口保护
中图分类号：U44文献标识码：A文章编号：1672-3791（2013）07（b）-0121-01
目前,在汽车行驶记录仪中,使用IC卡识别驾驶员身份并记录相关行驶数据,仍然是最通用和最有效方式,IC卡接口电路是连接IC卡与控制系统的通路,由它实现对IC卡的供电,并满足IC卡不带电插拔的要求.当有卡插入时,接口设备便开始向IC卡供电,但如果插入的是一张电源与地击穿的短路坏卡,或是一个金属片之类的物质,就会造成供电回路的短路,若IC卡接口电路中没有保护措施,就会造成设备或IC卡的损坏.
1短路保护设计（非法卡、电源与地击穿的坏卡插入时保护）
IC卡的接口电路是连接IC卡和单片机的通路.图1是IC卡的电源电路图,采用78L05三端稳压集成电路作为IC卡工作电源,一方面78L05自身带有输出短路保护；另一方面图1中的Rl和D1构成IC卡短路检测,在正常卡插入时,P3.2（二极管D1负极）为高电平‘1’,Q1输出VccIC,正常供电；如果插入了使电源和地短路的非法lC卡,78L05会因输出过载而形成短路保护,P3.2由高电平‘1’变为低电平‘0’,这一短路信息通过R1、D1构成的短路检测电路送入AT89S52单片机,产生外部中断,中断使P1.0为‘1’,Q1截止,电源电路停止为IC卡供电.
2不带电插拔IC卡功能的实现：
图1中的Q1是控制IC卡电源VccIC的,由于IC卡不允许带电插拔,所以要对IC卡的电源进行控制,在IC卡插入后,使P1.0为低电平‘0’,Q1导通,为IC卡供电.在拔卡之前使P1.0为高电平‘1’,Q1截止,IC卡电源断电,然后拔下IC卡.
3瞬态过压保护设计
图2为IC卡和单片机的接口电路.由于SLE4428IC卡是集电极开路输出,所以在IC的RST、CLK、I/O）的引脚上加上拉电阻,上拉电阻的电源使用IC卡供电电源,这样在没有IC卡插入的时候接口部分不带电,在RST、CLK和I/O引脚上加人了箝位二极管,这些箝位二极管可以抑制由于线路干扰和逻辑电平变化的边沿产生抖动所带来的瞬态过压,为IC卡提供进一步的保护措施.
图2中SW1和SW2是微动开关,当有卡插入的时候微动开关闭合.使P1.1为低,当卡拔出来的时候P1.1为高.
4结语
实际应用证明,该IC卡信号接口电路应用在由IC卡组成的系统中,安全可靠,现已应用于使用IC卡进行驾驶员身份识别的汽车行驶记录仪,且其接口电路具有通用性,也适用于不带加密的IC卡.
注：
文中P1.0（T2）、P1.1（T2EX）、P1.2、P1.3、P1.4、P3.2（INT0）为AT89C52单片机的引脚号.