基AK9563的USB智能读卡器解决方案

一、产品概述

本项目是一款基于 AK9563 USB Contact Smart Card Reader Controller 设计的 USB 接触式智能卡读卡器解决方案，适用于智能卡读取、写入、调试及烧录等应用场景。产品可用于 USB 智能卡读卡器、智能卡读写终端、IC 卡测试工具、个人认证设备、预付费系统、会员系统以及相关嵌入式开发验证场景。

AK9563 是一颗高度集成的 USB 接触式智能卡读卡器控制芯片，内部集成 USB 通信接口、智能卡协议处理、卡电源控制及相关保护机制，可减少外围器件数量，降低整体 BOM 成本。本方案通过 USB 与电脑连接，设备可识别为标准 USB CCID 智能卡读卡器，兼容 Microsoft USB-CCID 驱动，通常无需额外安装专用驱动，也无需进行代码烧录，适合快速复刻和实际使用。

本产品支持 ISO7816 标准智能卡，支持 T=0、T=1 协议，支持 5V、3V、1.8V 多电压智能卡，并兼容 PC/SC 2.0 标准，可配合常见智能卡工具软件进行读写和 APDU 调试。方案具有结构简单、成本低、兼容性较好、复刻门槛低等特点，适合电子爱好者、嵌入式开发者、智能卡相关测试人员和小批量应用场景使用。

主要特色如下：

无需固件烧录

AK9563 为专用 USB 智能卡读卡器控制芯片，硬件焊接完成后即可通过 USB 接入电脑使用，不必写入 EEPROM，降低复刻和调试难度。

兼容标准 USB CCID 设备模式

支持 USB-IF CCID 标准，可配合 Windows、Linux、安卓系统智能卡驱动使用，也可使用开源软件。

支持常见智能卡协议

支持 ISO7816 T=0、T=1 协议，同时支持 Short APDU 与 Extended APDU，适合常见接触式智能卡读写应用。

支持多电压智能卡

支持 ISO7816 Class A / B / C 卡，即 5V、3V、1.8V 智能卡。

支持多种存储卡类型

支持部分 I2C Memory Card，例如 SLE4418、SLE4428、SLE4442、SLE5528、AT88SC 系列等。

低 BOM 成本

芯片集成度高，外围主要由 Type-C 接口、智能卡座、防护器件、阻容器件和指示灯组成，BOM 数量较少，适合制作低成本 USB 智能卡读卡器。

二、产品参数

主控芯片：AK9563

产品类型：USB 接触式智能卡读卡器

USB 接口：USB Type-C 接口

USB 标准：USB Full-Speed，兼容 USB 2.0 Specification

设备类型：USB CCID 智能卡读卡器

驱动支持：兼容 Microsoft USB-CCID 驱动

智能卡标准：ISO7816

支持协议：T=0、T=1

智能卡电压：5V / 3V / 1.8V

支持卡槽：单卡槽

APDU 支持：支持 Short APDU 与 Extended APDU

PC 标准：支持 PC/SC 2.0

供电方式：USB 5V 供电

工作电压：USB 5V 输入，卡侧支持 5V / 3V / 1.8V

保护功能：支持卡电源过流保护机制，板载 USB / 信号防护器件

休眠功能：支持 USB Selective Suspend

主控封装：AK9563，QFN-28

智能卡座：MLD-NANO SIM 7P-H1.4，贴片式 Nano SIM 卡座

USB 连接器：GT-USB-8016A，Type-C 贴片接口

典型应用：USB 智能卡读卡器、IC 卡读写、智能卡调试

三、使用说明

1、焊接完成即可正常使用

2、当设备正常工作时，蓝灯亮起

3、当设备检测到SIM卡插入时，绿灯亮起

USB Type-C 接口：用于连接电脑，同时为整板供电。

Nano SIM / 智能卡卡座：用于插入接触式智能卡。

AK9563 主控芯片位置：用于完成 USB 通信、智能卡协议处理和读写控制。

USB 防护器件位置：用于提升 USB 接口和信号线的抗干扰与防护能力。

保险丝 / 过流保护器件位置：用于 USB 供电保护。

RGB 指示灯位置：用于显示设备状态。

四、备注

1、BOM

100nF 电容 数量：9 个 封装：C0603

1uF 电容 数量：5 个 封装：C0603

MLD-NANO SIM 7P-H1.4 卡座 数量：1 个 封装：SIM-SMD_MLD-NANO-SIM-6P-H1.4

CS0806S 防护器件 数量：2 个 封装：DFN-10L_L2.5-W1.0-P0.50-BL

SMD0603保险丝 数量：1 个 封装：F0603

XL-1615RGBC-RF 指示灯 数量：1 个 封装：LED-ARRAY-SMD_4P-L1.6-W1.5-BR

5.1K 电阻 数量：4 个 封装：R0603

AK9563 主控芯片 数量：1 个 封装：VQFN-28_L5.0-W5.0-P0.50-BL-EP3.4

GT-USB-8016A Type-C 接口 数量：1 个 封装：USB-TYPE-C-SMD_GT-USB-8016A

2、成本构成

主控芯片：AK9563，数量 1 颗，参考金额 6 元。

卡座：MLD-NANO SIM 7P-H1.4，数量 1 个，参考金额 0.2 元。

USB 接口：GT-USB-8016A Type-C 母座，数量 1 个，参考金额 1 元。

防护 / 保护器件：CS0806S，数量 2 个，参考金额 0.8 元。

指示灯：XL-1615RGBC-RF RGB LED，数量 1 个，参考金额 0.02 元。

阻容器件：100nF 电容 9 个、1uF 电容 5 个、5.1K 电阻 4 个，共 18 个，参考金额 0.2 元。

PCB 打样：PCB 裸板，厚度 1mm，参考金额 5 元。

若仅制作裸板版本，整体成本主要由 AK9563、卡座、Type-C 接口、PCB 和少量阻容防护器件构成。若增加外壳、面板、批量贴片加工或定制 USB 线材，成本会相应增加。

3、细节备注

本方案主要用于接触式智能卡读写，不适用于非接触式 NFC / RFID 卡片。

AK9563 支持标准 USB CCID 设备模式，但不同操作系统、不同智能卡软件的兼容性可能存在差异。

若需要自定义 USB VID、PID、厂商名称、产品名称或序列号，需要配合外部 EEPROM 进行配置，本设备未预留。

若用于智能卡等场景，需要确认卡片电压、协议和软件工具是否匹配。

若用于商业产品，请自行确认芯片来源、认证要求、VID/PID 合规性及相关行业规范。

本项目主要提供硬件读卡器解决方案，不包含特定智能卡业务系统、后台认证系统或加密算法实现。

使用过程中请避免 USB 供电短路。

焊接完成后首次上电前，应使用万用表检查 5V 与 GND 是否短路。

QFN / VQFN 封装焊接难度较高，建议使用热风台、钢网或贴片加工方式焊接 AK9563。

请勿在设备工作过程中频繁插拔智能卡，以免损坏卡座或卡片触点。

若用于金融卡、身份认证卡、加密卡等敏感场景，请遵守相关法律法规和授权要求。

本方案仅作为智能卡读写硬件测试工具使用，禁止应用于非法读取、复制、破解或绕过安全认证等用途。

五、测试视频

1、智能卡识别视频，视频中展示了智能卡在WIN系统下的识别过程

2、安卓识别视频，图示展示了智能卡读卡器在安卓设备下的识别过程

六、更新日志

V1.0：

首次上传基于 AK9563 的 USB 智能读卡器解决方案，包含项目简介、产品功能说明、主要参数、BOM 清单、复刻方式、使用说明、成本构成及注意事项。