专利名称：利用射频的就餐管理机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及就餐管理机，主要涉及利用射频的就餐管理机。
背景技术：
已有技术申请日1995年3月3日的中国实用新型专利ZL95236291.0的《磁卡就餐管理机》提供了主要由主板、主显示板、磁卡阅读头、电源、通讯接口板、接键板、键盘接口板、键盘显示板组成，主板包括单片机控制电路、通讯电路、声音提示电路、机号设置电路等，主板与主显示板、磁卡阅读头、通讯接口板的对应接点相连，由通讯接口板又可与主控机和其他管理机联网。磁卡阅读头接口电路与磁卡阅读头相连，磁卡阅读头可对存有卡号、时间、密码、就餐金额等数据的磁卡进行读取，给就餐付帐、计帐，取代餐票管理方式，但该磁卡就餐管理机组成部件多，系统复杂，系统误差和磁性损耗在实际使用中易造成误操作，影响使用效果。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术不足而提供系统组成简单合理，准确可靠，效率高的利用射频的就餐管理机。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为利用射频的就餐管理机，包括服务器MCU和终端MCU，服务器MCU具有的接口分别配接液晶显示、连接读卡天线的读卡模块、连接电脑的RS-232通讯接口、电源电路；终端MCU具有的接口配接连接读卡天线的读卡模块；电源电路包含有开关电源，采取的技术措施还包括电源电路还包含有充电管理、备用电池和电源输出；开关电源分两路，一路直接与电源输出相连接，另一路经充电管理、备用电池再与电源输出相连接；服务器MCU具有的接口还分别配接有电源输出和全双工组合485通讯，终端MCU具有的接口还分别配接有全双工组合485通讯及仲裁；服务器MCU全双工组合485通讯与终端MCU全双工组合485通讯及仲裁相配接。
为优化上述技术方案，所采取的措施还包括电源电路中的充电管理包括具有自动切换作用的继电器，备用电池包括固态充电电池，电源电路中的具有双刀开关的电源开关和电池开关分别控制交流市电和电池的供电启闭；开关电源Power输出的直流电压，该直流电压对继电器吸合，负载电源由开关电源Power通过保险管Fuse1提供，并通过二极管D6和电阻R27对固态充电电池进行定压充电。
开关电源输出的直流电压低于6V，继电器释放，负载电源由固态充电电池直接供电。
全双工组合485通讯包括8芯网络线，其中的1-2芯网络线和3-4芯网络线组成一对485全双工通讯过线路，1-2芯网络线用于发送，3-4芯网络线用于接收，R19、R20、R23为接收终端匹配电阻；5-6芯网络线接入485终端匹配电阻R21、R22、R24用于总线竞争仲裁；RXD和TXD是服务器MCU的通用异步串行口UART的接收和发送端口线。
全双工组合485通讯及仲裁包括8芯网络线，其中的1-2芯网络线和3-4芯网络线组成一对485全双工通讯过线路，1-2芯网络线用于接收；3-4芯网络线用于发送，R9、R10、R11是终端匹配电阻，该终端匹配电阻具有在网络线过长时增强通讯的抗干扰能力作用；5-6芯网络线使用独立的485总线用于总线竞争仲裁；总线具有通过Max3082向终端CPU的P0.5提供低电平和高电平，终端CPU根据该电平信息决定是否需要等待总线空闲；485总线通过专用芯片IC8向终端CPU的RXD提供服务器传送过来的信息；终端CPU通过TXD向服务器发送信息流。
服务器MCU的引脚48、49引接包含有晶体振荡器AT、电容器C15、C16、C17和电感L2的泛音晶振电路。
服务器MCU的引脚68引接的复位和电源检测集成电路IC2的型号为Max707，用于系统的上电和低电压复位，以保证系统的正常工作。
终端MCU还可接有直流电源，由该直流电源直接供电。
与现有技术相比，本实用新型采用的电源电路还包含有充电管理、备用电池和电源输出；开关电源分两路，一路直接与电源输出相连接，另一路经充电管理、备用电池再与电源输出相连接；服务器MCU具有的接口还分别配接有电源输出和全双工组合485通讯，终端MCU具有的接口还分别配接有全双工组合485通讯及仲裁；服务器MCU全双工组合485通讯与终端MCU全双工组合485通讯及仲裁相配接。其系统组成配置简单合理，具有界面清晰，准确可靠，效率高，功能强大的特点。
图1为本实用新型实施例原理方框图；图2为图1中电源电路组成线路图；图3为图1中服务器MCU全双工组合485通讯组成线路图；图4为图1中服务器MCU组成及连接关系线路图；图5为图1中终端MCU全双工组合485通讯及仲裁组成线路图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
从图1至图5所示，为本实用新型一较佳实施例。
图1所示为本实用新型实施例原理方框图，利用射频的就餐管理机，包括服务器MCU和终端MCU，服务器MCU具有的接口分别配接液晶显示、连接读卡天线的读卡模块、连接电脑的RS-232通讯接口、电源电路；终端MCU具有的接口配接连接读卡天线的读卡模块；电源电路包含有开关电源，采取的技术措施还包括电源电路还包含有充电管理、备用电池和电源输出；开关电源分两路，一路直接与电源输出相连接，另一路经充电管理、备用电池再与电源输出相连接；服务器MCU具有的接口还分别配接有电源输出和全双工组合485通讯，终端MCU具有的接口还分别配接有全双工组合485通讯及仲裁；服务器MCU全双工组合485通讯与终端MCU全双工组合485通讯及仲裁相配接；终端MCU还可接有直流电源，由该直流电源直接供电。
图2所示为电源电路组成线路图。开关电源采用成品直流开关电源，160-220V交流输入，输出直流电压必须在7.1V-72V之间，电流容量3A；双刀开关“电源开关”和“电池开关”分别控制交流市电和电池的介入状态。在有交流电的情况下，开关电源“Power”输出7.1V-7.2V的直流电压，该直流电压使得继电器“HRB1-S-DC9V”吸合，电源由开关电源通过保险管“Fuse1”提供，并通过二极管D6(1N5817)和电阻R27(2Ω)对固态充电电池“6RE4.5P”进行定压充电。当没有交流电，或者开关电源输出的直流电压低于6V的时候，继电器“HRB1-S-DC9V”释放，负载由备用电池“6RE4.5P”直接供电，二极管D6(1N5817)和电阻R27(2Ω)由于反向偏置不再起作用。当电池电压低于5V时，液晶部分将不能显示，电压进一处降低将使CPU无法正常工作。
备用电池采用6V 4.5AH固体充电电池“6RE4.5P”；电源输出输出直流电源6V-7.2V，电流容量3A；通过8芯网络线中的7和8号线向各终端提供直流电源。假如终端个数过多，或者终端距离过大，应该使用终端自带的交流电供电电路，以保证各终端具有足够的直流工作电压。
读卡天线L1采用0.14mm高强度漆包线，绕成面积为40cm2的线圈，匝数70圈。读卡模块采用ID卡读卡专用芯片EM4095，其信号输出线DEMOD_out和RDY/CLK分别和服务器CPU的P3.2(外部中断功能)和P3.4(计数器功能)连接，用于卡信息流的解码。输入控制线SHD和服务器的P1.1连接，用于控制EM4095的工作状态。
液晶显示采用定制的段式SPI串行接口液晶显示器SMS1306B，可以显示年、月、日、时、分、秒，在服务器发卡时，还可以显示卡号约1秒钟。
通过RS-232通讯接口专用转换芯片MAX232CPE把服务器CPU的TTL信号转换成电脑串行接口使用232信号，以便服务器和电脑能够随时通讯，用电脑实时管理服务器数据。
图3为服务器MCU全双工组合485通讯组成线路图；8芯网络线的1-2和3-4组成一对485全双工通讯过线路，1-2用于发送，3-4用于接收，R19、R20、R23是接收终端匹配电阻。5-6接入485终端匹配电阻R21、R22、R24用于总线竞争仲裁(见终端部分的“全双工组合485通讯”)。RXD(P3.0)和TXD(P3.1)是服务器MCU的UART(通用异步串行口)的接收和发送端口线。
图4为图1中服务器MCU组成及连接关系线路图；电脑管理采用电脑运行专用管理软件“蓝屏就餐管理系统”，用于管理消费卡、统计和管理消费数据、设置和管理服务器及其终端。服务器CPU IC3使用ST公司生产的嵌入式51增强型单片机uPSD3254。内部资源丰富，具有两个flash存储器分别为256kB和32kB。其中32kB通常用于存放程序，256kB通常用于存放数据，还有32kB内部RAM用于存放动态数据，具有8052内核，每个机器周期包含12个时钟，最高运行时钟速度为40M。
由于通常的40M的晶体振荡器是泛音晶振，直接振荡在标称频率有困难，这里增加了起振辅助电路L2和C17。复位和电源检测集成电路IC2的型号为Max707，用于系统的上电和低电压复位，以保证系统的正常工作，开关REST用于手动复位系统。JTAG接口JP2通过JTAG匹配器和专用软件PSDExpress用于烧写CPU的程序。晶体三极管用于驱动发光二极管以指示必要的信息。“Save”按钮用于保存动态数据以防检修时丢失数据。VCC为系统电源，VCC1为3V电池，用于CPU的RAM数据维持和专用时钟芯片SD2003的正常运行。
终端部分的直流电源
终端也带有有交流电产生的直流供电电路，假如终端个数过多，或者终端距离过大，应该使用终端自带的交流电供电电路，以保证各终端具有足够的直流工作电压。
图5为终端MCU全双工组合485通讯及仲裁组成线路图。8芯网络线的1-2和3-4组成一对485全双工通讯过线路，1-2用于接收；3-4用于发送，R9、R10、R11是终端匹配电阻，在网络线过长时需要增加以增强通讯的抗干扰能力；5-6使用独立的485总线用于总线竞争仲裁。当仲裁总线被占用时，总线通过Max3082向终端CPU的P0.5提供低电平，否则提供高电平，终端CPU根据该电平信息决定是否需要等待总线空闲。485总线通过专用芯片IC8(MAX3080)向终端CPU的RXD提供服务器传送过来的信息，同时终端CPU通过TXD向服务器发送信息流。由于存在485硬件仲裁总线，使得各终端之间可以进行占先式高效使用485总线和服务器进行实时通讯。
电脑管理采用专用电脑管理软件“蓝屏就餐管理系统”可以通过服务器直接管理各个终端。
液晶显示采用定制的段式SPI串行接口液晶显示器SMS1248，可以显示通讯状态、故障状态、当前余额、本次消费额、消费后余额以及1秒左右卡号显示；可以进行加、减、乘、除运算，可以自动进行固定餐固定金额消费。
读卡天线L1采用0.14mm高强度漆包线，绕成面积为40cm2的线圈，匝数70圈。读卡模块类似服务器中的读卡模块，同样采用ID卡读卡专用芯片EM4095；其信号输出线DEMOD_out和RDY/CLK分别和服务器CPU的P0.6(P0口的键盘中断功能)和P0.7(计数器功能)连接，用于卡信息流的解码。输入控制线SHD和服务器的P0.2连接，用于控制EM4095的工作状态。
终端CPU采用Philips公司的高速增强型单片机P89LPC932，具有8k flash程序存储器和512B EEPROM以及512B内部扩展RAM用于存放动态数据，具有8052内核，每个机器周期仅包含2个时钟，最高运行时钟速度为12M，相当于12时钟的72M运行速度。
IC7专用复位芯片可以使单片机P89LPC932在上电时可靠复位，JP2用于连接到蓝色背光的段式液晶显示器SMS1248；晶体管T1用于驱动蜂鸣器，在刷卡时鸣叫，同时绿色发光管Green点亮。P89LPC932的工作电压为2.7V-3.6V，可以通过5V工作电源经过一个红色发光管得到约3.4V工作电压。
本实用新型系统组成配置简单合理，具有界面清晰，准确可靠，效率高，功能强大的特点。
权利要求1.利用射频的就餐管理机，包括服务器MCU和终端MCU，服务器MCU具有的接口分别配接液晶显示、连接读卡天线的读卡模块、连接电脑的RS-232通讯接口、电源电路；终端MCU具有的接口配接连接读卡天线的读卡模块；电源电路包含有开关电源，其特征是所述的电源电路还包含有充电管理、备用电池和电源输出；所述的开关电源分两路，一路直接与所述的电源输出相连接，另一路经充电管理、备用电池再与所述的电源输出相连接；所述的服务器MCU具有的接口还分别配接有电源输出和全双工组合485通讯，所述的终端MCU具有的接口还分别配接有全双工组合485通讯及仲裁；所述的服务器MCU全双工组合485通讯与所述的终端MCU全双工组合485通讯及仲裁相配接。
2.根据权利要求1所述的利用射频的就餐管理机，其特征是所述的电源电路中的充电管理包括具有自动切换作用的继电器(HRB1-S-DC9V)，备用电池包括固态充电电池(6RE4.5P)，所述的电源电路中的具有双刀开关的电源开关和电池开关分别控制交流市电和电池的供电启闭；所述的开关电源Power输出的直流电压，该直流电压使继电器(HRB1-S-DC9V)吸合，负载电源由开关电源Power通过保险管Fuse1提供，并通过二极管D6和电阻R27对固态充电电池(6RE4.5P)进行定压充电。
3.根据权利要求1所述的利用射频的就餐管理机，其特征是所述的开关电源输出的直流电压低于6V，继电器(HRB1-S-DC9V)释放，负载电源由固态充电电池(6RE4.5P)直接供电。
4.根据权利要求1或2或3所述的利用射频的就餐管理机，其特征是所述的全双工组合485通讯包括8芯网络线，其中的1-2芯网络线和3-4芯网络线组成一对485全双工通讯过线路，1-2芯网络线用于发送，3-4芯网络线用于接收，R19、R20、R23为接收终端匹配电阻；5-6芯网络线接入485终端匹配电阻R21、R22、R24用于总线竞争仲裁；RXD(P3.0)和TXD(P3.1)是服务器MCU的通用异步串行口UART的接收和发送端口线。
5.根据权利要求1或2或3所述的利用射频的就餐管理机，其特征是所述的全双工组合485通讯及仲裁包括8芯网络线，其中的1-2芯网络线和3-4芯网络线组成一对485全双工通讯过线路，1-2芯网络线用于接收；3-4芯网络线用于发送，R9、R10、R11是终端匹配电阻，该终端匹配电阻具有在网络线过长时增强通讯的抗干扰能力作用；5-6芯网络线使用独立的485总线用于总线竞争仲裁；总线具有通过Max3082向终端CPU的P0.5提供低电平和高电平，终端CPU根据该电平信息决定是否需要等待总线空闲；485总线通过专用芯片IC8(MAX3080)向终端CPU的RXD提供服务器传送过来的信息；终端CPU通过TXD向服务器发送信息流。
6.根据权利要求5所述的利用射频的就餐管理机，其特征是所述的服务器MCU的引脚48、49引接包含有晶体振荡器AT、电容器C15、C16、C17和电感L2的泛音晶振电路。
7.根据权利要求6所述的利用射频的就餐管理机，其特征是所述的服务器MCU的引脚68引接的复位和电源检测集成电路IC2的型号为Max707，用于系统的上电和低电压复位，以保证系统的正常工作。
8.根据权利要求1或2或3所述的利用射频的就餐管理机，其特征是所述的终端MCU接有直流电源。
专利摘要本实用新型公开了利用射频的就餐管理机，包括服务器MCU和终端MCU，服务器MCU具有的接口分别配接液晶显示、连接读卡天线的读卡模块、连接电脑的RS－232通讯接口、电源电路；终端MCU具有的接口配接连接读卡天线的读卡模块；电源电路包含有开关电源，电源电路还包含有充电管理、备用电池和电源输出；开关电源分两路，一路直接与电源输出相连接，另一路经充电管理、备用电池再与电源输出相连接；服务器MCU具有的接口还分别配接有电源输出和全双工组合485通讯，终端MCU具有的接口还分别配接有全双工组合485通讯及仲裁；服务器MCU全双工组合485通讯与终端MCU全双工组合485通讯及仲裁相配接。其系统组成配置简单合理，具有界面清晰，准确可靠，效率高，功能强大的特点。
文档编号G06K7/00GK2845330SQ20052011631
公开日2006年12月6日 申请日期2005年11月10日 优先权日2005年11月10日
发明者张卫强 申请人:宁波大学