Czytnik-programator kart chipowych
P R O J E K T Y
Czytnik-programator kart
chipowych, część 2
AVT-835
W drugiej czÍÅ›ci artykuÅ‚u
przedstawiamy konstrukcjÍ
czytnika-programatora, ktÛrego
ìsercemî jest nowoczesny
mikrokontroler. Atrybutem
prezentowanego urzÄ…dzenia
jest m.in. wbudowany
transceiver IrDA, ktÛry
umołliwia mu bezprzewodową
komunikacjÍ z komputerem.
Opis układu przesyłane są 3-przewodowym,
Schemat elektryczny czytnika- synchronicznym Å‚Ä…czem szerego-
programatora znajduje siÍ na rys. wym, ktÛrego obsÅ‚uga prowokowa-
10. Elementem odpowiadającym na jest przez sygnał przerwania
za poprawnÄ… komunikacjÍ pomiÍ- generowany na wyjÅ›ciu !IRQ US3.
dzy kartami chipowymi i kompu- KaÅ‚dy z wymienionych ukÅ‚adÛw
terem jest mikrokontroler US1. jest taktowany niezalełnym rezo-
UkÅ‚ad ten wspÛÅ‚pracuje poprzez natorem kwarcowym.
szynÍ SPI z konwerterem US3, W zaleÅ‚noÅ›ci od wybranego
ktÛry zapewnia dwukierunkowÄ… programowo sposobu transmisji
wymianÍ danych pomiÍdzy RS232 danych (RS232 lub IrDA) przeÅ‚Ä…-
i SPI oraz pomiÍdzy IrDA i SPI. czane sÄ… styki przekaünika Prz1,
Informacje pomiÍ- co w konsekwencji powoduje
dzy mikrokont- przełączenie toru sygnału odbie-
rolerem US1 ranego RX do wyjścia transceivera
i konwerte- IrDA US5 lub konwertera napiÍ-
rem US3 ciowego US4. Cewka przekaünika
zasilana jest z wyjścia PB6 US1.
DziÍki wbudowanej w przekaünik
diodzie zabezpieczającej wyjście
mikrokontrolera nie ulegnie znisz-
czeniu w wyniku przepiÍcia indu-
kowanego w cewce.
Sygnał nadawany - TX - jest
dostarczany jednocześnie z wy-
jÅ›cia TX US3 do wejśĘ ukÅ‚adÛw
US4 i US5. Tranzystor T1 wraz
z rezystorami R5 i R6 spełniają
rolÍ inwertera sygnaÅ‚u odbierane-
go z wyjścia US5. Inwerter ten
jest niezbÍdny w przypadku nie-
ktÛrych typÛw transceiverÛw IrDA
z odwrÛconÄ… polaryzacjÄ… sygnaÅ‚u
wyjÅ›ciowego. Druga para stykÛw
Elektronika Praktyczna 11/99
77
Czytnik-programator kart chipowych
przekaünika Prz1 zaÅ‚Ä…cza napiÍcie
zasilajÄ…ce transceiver IrDA. Rezys-
tor R7 ogranicza prÄ…d diody na-
dawczej IR toru nadawczego, a R8
zapewnia filtracjÍ napiÍcia zasila-
jącego pozostałe moduły zintegro-
wane w US5. Wybranie przez
ułytkownika jako toru transmisyj-
nego interfejsu IrDA sygnalizowa-
ne jest zaÅ›wieceniem siÍ diody
LED D2.
W prezentowanym urzÄ…dzeniu
zastosowano scalony transceiver
IrDA, zgodny z pierwotnymi zale-
ceniami standardu. Schemat blo-
kowy układu TFDS3000 przedsta-
wiono na rys. 11. Jak widaĘ,
w jego wnÍtrzu znajdujÄ… siÍ
wszystkie elementy niezbÍdne do
jego prawidłowej pracy. Maksy-
malna szybkośĘ transmisji danych
wynosi 115kb/s, ale nie jest ona
wykorzystywana w urzÄ…dzeniu.
PoniewaÅ‚ sposÛb kodowania prze-
syłanego przez IrDA sygnału jest
inny nił w przypadku normalnego
RS232, układ US3 po przełącze-
niu czytnika preparuje sygnał do
postaci pokazanej na rys. 3. Ge-
neralnie mołna stwierdziĘ, łe kał-
dy bit odpowiadający przesyłanej
logicznej ì1î kodowany jest jako
impuls światła o czasie trwania
rÛwnym 1/16 czasu trwania stan-
dardowego bitu.
Podstawka Zl3 speÅ‚nia rolÍ
złącza karty chipowej. Zastosowa-
na w urzÄ…dzeniu (typ LM08) jest
wyposałona w czujnik włołenia
karty (przełącznik połączony gru-
bą linią przerywaną z modułem
pÛl stykowych). NapiÍcie zasila-
jÄ…ce kartÍ chipowÄ… wÅ‚Ä…czane jest
dopiero po jej pewnym włołeniu
do Zl3. Włołenie karty jest syg-
nalizowane zaÅ›wieceniem siÍ dio-
dy LED D3. To samo napiÍcie,
ktÛre zapala D3, stanowi informa-
cjÍ dla mikrokontrolera o wÅ‚oÅ‚e-
niu karty, ktÛry samoczynnie roz-
poznaje jej typ. Rezystor R2 utrzy-
muje na wejściu mikrokontrolera
PB3 stan niski, ktÛry zmienia siÍ
na wysoki po włołeniu karty do
podstawki.
Komunikacja pomiÍdzy kartÄ…
i mikrokontrolerem odbywa siÍ
poprzez programowo emulowany
interfejs I2C. Połączone ze sobą
porty PB0 i PB1 emulujÄ… liniÍ
SDA, port PB2 speÅ‚nia rolÍ wy-
jścia taktującego - procesor w tej
aplikacji pracuje jako Master sys-
temu. Rezystor R1 ìpodciÄ…gaî li-
Rys. 10. Schemat elektryczny czytnika - programatora.
Elektronika Praktyczna 11/99
78
Czytnik-programator kart chipowych
WYKAZ ELEMENTÓW
Rezystory
R1: 3,3k&!
R2, R5: 4,7k&!
R3, R4, R9: 680&!
R6: 2,2k&!
R7: 14&!/0,25W
R8: 33&!
Kondensatory
C1, C2: 27pF
C3, C4: 22pF
C5, C12, C16: 100nF
C6: 100µF/16V
Rys. 11. Budowa układu TFDS3000.
C7, C8, C9, C10: 10µF/25V
C11, C13, C14, C15: 47µF/16V
Półprzewodniki
(M1) na wejściu stabilizatora za-
niÍ SDA do plusa zasilania.
US1: ST62T60B/C - zaprogramowa-
Panel ułytkownika jest uzupeł- pobiega mołliwości uszkodzenia
ny
urzÄ…dzenia w wyniku odwrotnego
niony o kolejnÄ…, trzeciÄ… diodÍ LED
US2: DS1813
doÅ‚Ä…czenia napiÍcia zasilajÄ…cego.
- D1, ktÛra sygnalizuje aktywnośĘ
US3: MAX3100
procesora, podczas zapisu, odczy- Do zasilania czytnika zalecane
US4: ICL232
tu lub weryfikacji zawartości pa- jest stosowanie zasilaczy wtyczko-
US5: TFDS3000 lub podobny
wych z prostownikiem napiÍcia
miÍci karty. Dioda ta speÅ‚nia
US6: 7805
ponadto rolÍ sygnalizatora ewen- i filtrem pojemnoÅ›ciowym. Zakres
T1: BC547
M1: mostek okrągły 1A/50V
D1, D2, D3: LED okrągłe Ć3mm
Różne
X1: 8MHz
X2: 1,8432MHz
Zl1: DB9-F kÄ…towe do druku
Zl2: złącze zasilania
Zl3: podstawka do kart
chipowych LM08 lub podobna
Prz1: TQ2-5V (NAiS)
Radiator dla US6
tualnych bÅ‚ÍdÛw, jakie mogÄ… po- napiÍcia doÅ‚Ä…czanego do zÅ‚Ä…cza
Zl1 (POW1, POW2) mieÅ›ci siÍ
wstaĘ podczas pracy urządzenia.
Integralnym moduÅ‚em czytni- w przedziale: 9..15VDC. PobÛr prÄ…-
du nie przekracza 200mA.
ka-programatora jest stabilizator
Piotr Zbysiński, AVT
napiÍcia, wykonany w oparciu
[e-mail]
o ukÅ‚ad US6. Mostek Graetzía
Rys. 12. Sposób kodowania informacji przesyłanych w IrDA.
Elektronika Praktyczna 11/99
79