CN205091789U - 移动支付装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种移动支付装置，包括：主控芯片，用于以账户信息数据为输入，IO口输出以方波为基本载波的经过FSK调制后载有二磁道数据信息的FSK信号；第一延时缓冲电路，用于接收主控芯片第一输出端口输出的第一FSK信号，并输出第一驱动信号至MOS管双向驱动电路的第一输入端；第二延时缓冲电路，用于接收主控芯片第二输出端口输出的第二FSK信号，输出第二驱动信号至MOS管双向驱动电路的第二输入端；MOS管双向驱动电路，用于驱动发射线圈，两输出端并联发射线圈和并接电容；发射线圈，用于向POS终端发射载有二磁道数据信息的磁脉冲信号。本实用新型更利于POS终端磁头对发射线圈的脉冲磁场进行捕获和识别。

Description

移动支付装置

技术领域

本实用新型属于移动支付领域，具体涉及一种移动支付装置。

背景技术

日常生活中，用户经常使用移动终端上安装的移动应用程序来完成某种行为或达到某种效果，例如使用移动支付程序来执行支付，即所谓的移动支付。

申请公布号为CN104867008A，公开日为2015年8月26日的中国专利申请201510289398.X公开了一种线下移动支付方法及***，可用于实现在POS终端上进行非接触式的线下支付实现与刷卡支付相同的结果。其中一种线下移动支付***包括编码单元，用于以包含银行卡磁条信息的源数据为输入，生成与所述源数据相匹配的脉冲新型号；波形调制单元，用于以所述脉冲信号为输入，生成与所述脉冲信号相匹配的调制信号；智能手机，用于执行编码单元和波形调制单元的数据处理功能并输出所述调制信号；磁脉冲发射器，用于从所述智能手机接收所述调制信号，并将所述调制信号转换成磁脉冲信号；POS终端，用于通过其磁头从所述磁脉冲发射器接收所述磁脉冲信号，将所述磁脉冲信号转换成银行卡的磁条信息，并进行支付。其中一应用实例中，磁脉冲发射器包括音频接头、磁脉冲发射端和封装外壳。磁脉冲发射端封装在封装壳内部，磁脉冲发射端包括磁体及缠绕在磁体上的发射线圈。发射线圈两端的信号为智能手机的音频口输出的经过调制后载有二磁道数据等信息的调制信号，此调制信号可直接用于驱动发射线圈，最终发射线圈周围形成磁场的强度取决于流经发射线圈的电流大小及该电流对时间变化的速度。

上述申请公布号为CN104867008A的专利中披露的一实施例中，采用的是由智能手机的音频口直接驱动发射线圈的方式，在该方式下，虽然智能手机对发射线圈具有足够的驱动能力，但需在实施移动支付时使用智能手机来完成支付行为，若用户未随身携带智能手机或智能手机电量不足则不能实施，从而限制了移动支付的使用场景及范围。

在另外一种移动支付场景中，若使用主控芯片(微控制单元)替代智能手机，直接使用主控芯片的IO口驱动发射线圈，则存在以下弊端：其一，流经发射线圈的最大电流受主控芯片的IO口的最大驱动能力的限制，使得发射线圈激发的磁场强度受限于IO口的最大驱动电流，从而导致POS终端的磁头感应和接收到的有效数据范围降低，不利于高效的发挥***性能。其二，当驱动能力接近主控芯片的IO口的极限时，呈现了较强的感应负载特性，发射线圈两端的电平在快速进行切换时，会在负载上形成强烈的尖峰脉冲电信号，经调制后的载波电压信号驱动发射线圈后在空间中形成的磁场呈现出尖锐上升和下降特性，参见图1，所示为发射线圈两端的电压和发射磁脉冲的波形示意图，其中Vcoil_1为发射线圈一端的电压波形图，Vcoil_2为发射线圈另一端的电压波形图，Icoil为发射线圈的磁脉冲信号波形示意图，电压和磁脉冲波形的尖峰脉冲特性不利于POS终端磁头对磁脉冲信号的捕捉，影响了接收灵敏度。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种移动支付装置，通过设置延时缓冲电路拓宽了信号上升的时间，有效地抑制了在发射线圈两端由于驱动电平方向的瞬变导致的浪涌电压，通过MOS管双向驱动电路有效地增强了驱动能力，在进行良好阻抗匹配的发射线圈中，可以实现最大功率传输，使得发射线圈激发的磁场强度能得到有效的提升，有效地改善了电源的使用效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：

一种移动支付装置，包括：

主控芯片，用于以账户信息数据为输入，IO口输出以方波为基本载波的经过FSK调制后载有二磁道数据信息的FSK信号；

第一延时缓冲电路，用于接收主控芯片第一输出端口输出的第一FSK信号，并输出第一驱动信号至MOS管双向驱动电路的第一输入端；

第二延时缓冲电路，用于接收主控芯片第二输出端口输出的第二FSK信号，并输出第二驱动信号至MOS管双向驱动电路的第二输入端；

MOS管双向驱动电路，用于驱动发射线圈，输入端分别连接电源正极、第一驱动信号、第二驱动信号和地，两输出端并联发射线圈和并接电容；

发射线圈，用于向POS终端发射载有二磁道数据信息的磁脉冲信号。

一优选实施例中，所述第一FSK信号和所述第二FSK信号为互补信号。

一优选实施例中，所述第一延时缓冲电路和第二延时缓冲电路结构相同。

一优选实施例中，所述第一延时缓冲电路和第二延时缓冲电路结构如下：FSK信号输入端连接第一电阻的一端，第一电阻的另一端并接第二电阻和第一电容的一端，第二电阻和第一电容的另一端接地。

一优选实施例中，所述MOS管双向驱动电路包括第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管和第四NMOS管，第一NMOS管和第二NMOS管的漏极接电源正极，第三NMOS管和第四NMOS管的源极接地，第一NMOS管的源极连接第四NMOS管的漏极，第二NMOS管的源极连接第三NMOS管的漏极，第一NMOS管和第三NMOS管的栅极接第一驱动信号，第二NMOS管和第四NMOS管的栅极接第二驱动信号，第一NMOS管的源极和第三NMOS管的漏极之间并接发射线圈和并接电容。

一优选实施例中，移动支付装置初始化运行时，所述主控芯片通过无线方式接收接收账户信息数据。

采用本实用新型具有如下的有益效果：

1、拓宽了信号上升的时间，有效地改善电源稳定性、输出端磁场的锐变化特性，更利于POS终端磁头对发射线圈的脉冲磁场进行捕获和识别；

2、并接电容有效地抑制了在发射线圈两端由于驱动电平方向的瞬变导致的浪涌电压，进而有效地抑制了磁场中的浪涌磁脉冲；

3、MOS管双向驱动电路使得发射线圈供电直接从电源获取，使得驱动发射线圈的能力仅仅受限于电源最大输出功率，有效地增强了驱动能力，在进行良好阻抗匹配的线圈中，可以实现最大功率传输，使得线圈激发的磁场强度能得到有效地提升，有效地改善了电源的使用效率。

附图说明

图1为控制芯片IO口直接驱动发射线圈时发射线圈两端的电压和发射的磁脉冲信号波形示意图；

图2为本实用新型实施例的移动支付装置的原理框图；

图3为本实用新型实施例的移动支付装置的电路原理图；

图4为通过本实用新型实施例的移动支付装置后发射线圈两端的电压和发射的磁脉冲信号波形示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，所示为本实用新型实施例的移动支付装置的原理框图，其包括：主控芯片10，用于以账户信息数据为输入，输出以方波为基本载波的经过FSK调制后载有二磁道数据信息的FSK信号；第一延时缓冲电路20，用于接收主控芯片第一输出端口输出的第一FSK信号，并输出第一驱动信号至MOS管双向驱动电路的第一输入端；第二延时缓冲电路30，用于接收主控芯片第二输出端口输出的第二FSK信号，并输出第二驱动信号至MOS管双向驱动电路的第二输入端；MOS管双向驱动电路40，用于驱动发射线圈10，输入端分别连接电源正极、第一驱动信号、第二驱动信号和地，两输出端并联发射线圈50和并接电容60；发射线圈50，用于向POS终端发射载有二磁道数据信息的磁脉冲信号。通过以上设置的移动支付装置，延时缓冲电路拓宽了信号上升的时间，有效地抑制了在发射线圈两端由于驱动电平方向的瞬变导致的浪涌电压，通过MOS管双向驱动电路有效的增强了驱动能力，在进行良好阻抗匹配的线圈中，可以实现最大功率传输，使得发射线圈激发的磁场强度能得到有效地提升，有效地改善了电源的使用效率。

在较优的应用实例中，移动支付装置初始化运行时，主控芯片10通过无线方式接收接收账户信息数据。初始化运行时，移动支付装置绑定用以支付的账户信息，在移动装置后续运行时，即可向POS终端发射包含已绑定的账户信息，用于支付。

在一具体应用实例中，第一FSK信号和所述第二FSK信号为互补信号。在一具体应用实例中，第一延时缓冲电路30和第二延时缓冲电路50结构相同。参见图2所示，第一延时缓冲电路30和第二延时缓冲电路50结构如下：FSK信号输入端连接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端并接第二电阻R2和第一电容C1的一端，第二电阻R2和第一电容C1的另一端接地。MOS管双向驱动电路包括第一NMOS管Q1、第二NMOS管Q2、第三NMOS管Q3和第四NMOS管Q4，Q1和Q2的漏极接电源正极，Q3和Q4的源极接地，Q1的源极连接Q4的漏极，Q2的源极连接Q3的漏极，Q1和Q3的栅极接第一驱动信号，Q2和Q4的栅极接第二驱动信号，Q1的源极和Q3的漏极之间并接发射线圈50和并接电容60。其工作过程和有益效果如下：

1)当主控芯片的IO口输出电平由低向高进行切换时(以IO_1端口进行说明)，电容由完全放完电的状态开始以时间常数进行快速充电，R1，R2，C1连接在主控芯片的输出端口上，原本在IO_1端口上输出的信号呈现的阶跃信号特性，经由R1，R2，C1组成的延时缓冲电路后，第一驱动电路输出的信号呈现出增长速度逐渐递减的趋势，拓宽了信号上升的时间，有效的改善了输出端磁场的锐变化特性，更利于磁头对载波磁场进行捕获和识别。与此同时在发射线圈两端并接电容是此电路改善磁场尖锐变化特性的又一个有效手段，并接电容后，有效的抑制了在发射线圈两端由于驱动电平方向的瞬变导致的浪涌电压，进而有效的抑制了磁场中的浪涌磁脉冲。

2)对于双向驱动MOS管电路50，当IO_1端输出高电平，IO_2端输出低电平，即FSK_1为高电平，FSK_2为低电平，端口IO_1上缓慢上升的电平信号触发了MOS管进行开关动作，使得Q1和Q3同时导通，电流直接由电源的正极经由线圈两端的并接电容60进行快速充电，使得连接至NMOS管Q1源极端即COIL_1端线圈电压得到抑制，不会发生瞬变，直到并接电容充满电，当进行状态切换时即原本输出高电平的IO_1端口输出低电平，原本输出低电平的OI_2端口输出高电平，使得并接电容60刚开始以相对于充电时速度的两倍快速的放电，当放完电后进而进行反向充电，电容的快速充放电有效抑制了在激励源进行瞬时切换时产生的浪涌，参见图4，所示为通过本实用新型实施例的移动支付装置后发射线圈两端的电压和发射的磁脉冲信号波形示意图，其中Vcoil_1为发射线圈一端的电压波形图，Vcoil_2为发射线圈一端的电压波形图，Icoil为发射线圈的磁脉冲波形示意图，相对于图1，Vcoil_1，Vcoil_2以及Icoil的尖峰明显得到抑制，发射线圈供电直接从电源获取，使得驱动发射线圈的能力仅仅受限于电源最大输出功率，有效地增强了驱动能力，在进行良好阻抗匹配的线圈中，可以实现最大功率传输，使得发射线圈激发的磁场强度能得到有效地提升，有效地改善了电源的使用效率，且增加了POS终端对磁脉冲信号的识别灵敏度。

应当理解，本文所述的示例性实施例是说明性的而非限制性的。而且，可将各实施例中关于各特征或方面的描述适用于其他实施例中的其他类似特征或方面。

尽管结合附图描述了本实用新型的一个或多个实施例，本领域普通技术人员应当理解，在不脱离通过所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围的情况下，可以做出各种形式和细节的改变。

Claims (6)

1.一种移动支付装置，其特征在于，包括：

主控芯片(10)，用于以账户信息数据为输入，IO口输出以方波为基本载波的经过FSK调制后载有二磁道数据信息的FSK信号；

第一延时缓冲电路(20)，用于接收主控芯片第一输出端口输出的第一FSK信号，并输出第一驱动信号至MOS管双向驱动电路的第一输入端；

第二延时缓冲电路(30)，用于接收主控芯片第二输出端口输出的第二FSK信号，并输出第二驱动信号至MOS管双向驱动电路的第二输入端；

MOS管双向驱动电路(40)，用于驱动发射线圈(10)，输入端分别连接电源正极、第一驱动信号、第二驱动信号和地，两输出端并联发射线圈(50)和并接电容(60)；

发射线圈(50)，用于向POS终端发射载有二磁道数据信息的磁脉冲信号。

2.按照权利要求1所述的移动支付装置，其特征在于，所述第一FSK信号和所述第二FSK信号为互补信号。

3.按照权利要求1所述的移动支付装置，其特征在于，所述第一延时缓冲电路(20)和第二延时缓冲电路(30)结构相同。

4.按照权利要求1至3任一所述的移动支付装置，其特征在于，所述第一延时缓冲电路(20)和第二延时缓冲电路(30)结构如下：FSK信号输入端连接第一电阻的一端，第一电阻的另一端并接第二电阻和第一电容的一端，第二电阻和第一电容的另一端接地。

5.按照权利要求1至3任一所述的移动支付装置，其特征在于，所述MOS管双向驱动电路包括第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管和第四NMOS管，第一NMOS管和第二NMOS管的漏极接电源正极，第三NMOS管和第四NMOS管的源极接地，第一NMOS管的源极连接第四NMOS管的漏极，第二NMOS管的源极连接第三NMOS管的漏极，第一NMOS管和第三NMOS管的栅极接第一驱动信号，第二NMOS管和第四NMOS管的栅极接第二驱动信号，第一NMOS管的源极和第三NMOS管的漏极之间并接发射线圈(50)和并接电容(60)。

6.按照权利要求1至3任一所述的移动支付装置，其特征在于，移动支付装置初始化运行时，所述主控芯片通过无线方式接收接收账户信息数据。