一种智能语音无线消费机系统的制作方法

本实用新型属于消费机技术领域，尤其涉及一种智能语音无线消费机系统。

背景技术：

消费机系统校园消费机作为校园管理的基础工具，主要实现校园金融消费功能和身份识别功能，广泛应用于校园食堂、餐厅、超市、医疗、管理、生活等各个方面，在校园生活中扮演着日益重要的角色。消费机系统统包括多项子系统，整合各种硬件设备，以服务器和非接触IC卡技术为核心，以计算机技术和通信技术为辅助手段，将校园内的各项设施连接成一个有机的整体。持卡人在校园食堂、餐厅和超市等消费时，只需要在消费机感应区有效距离内刷卡，经过消费机确认和认可后便可完成消费，既方便实现消费数据的管理，又方便消费数据的自动采集和统计，然而，现有的校园食堂、餐厅、超市等消费场所使用刷卡消费时无法实现每位持卡人的身份是否准确，存在着消费安全隐患；与此同时消费机没有同时播报消费数据的功能，使持卡人无法获知刷卡消费的结果，为此本申请提高一种智能语音无线消费机系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种智能语音无线消费机系统，本实用新型的无线消费机系统能确保持卡人进行安全刷卡消费，并快速获知刷卡消费的结果，本实用新型采用以下技术效果：

根据本发实用新型的一个方面，提供了一种智能语音无线消费机系统，其特征在于：包括服务器、交换机、操作室终端电脑、刷卡消费机和直流低压供电电源，所述操作室终端电脑与所述交换机通信连接，所述刷卡消费机与所述交换机通信连接，所述交换机与所述服务器进行同时连接，所述刷卡消费机包括数据控制单元、射频读写单元、数据显示单元，网络通讯单元、GSM通信单元、数据存储单元和语音单元，所述射频读写单元、数据显示单元，网络通讯单元、GSM通信单元、数据存储单元和语音单元分别与所述数据控制单元连接，所述网络通讯单元通过交换机与所述电脑操作室，所述直流低压供电电源分别与所述数据控制单元、射频读写单元、数据显示单元，网络通讯单元、数据存储单元和语音单元连接。

优选的，所述语音单元包括语音控制电路、语音放大电路、声音播放电路和直流低压供电电源，所述语音控制电路的信号输入端与所述数据控制单元的数据输出端连接，所述语音控制电路的信号输出端与所述语音放大电路的音频输入端连接，所述语音放大电路的音频输出端与所述声音播放电路连接，所述直流低压供电电源分别与所述语音控制电路的电源端、语音放大电路的电源端、声音播放电路的电源端连接。

优选的，所述语音控制电路包括语音调制模块U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2和电容C3，所述语音放大电路包括语音放大模块U2、电阻R6、电阻R7、电容C4和电容C5，所述语音调制模块U1的数据输入脚与所述数据控制单元的数据输出端连接，所述语音调制模块U1的数据输出脚分别与所述电容C1的一端和电阻R1的一端连接，所述电容C1的另一端依次通过电阻R2、电容C3与所述电阻R3的一端、电阻R4的一端连接，所述电阻R3的另一端分别与所述语音放大模块U2的负极输入端、电阻R6的一端和电容C4的一端连接，所述电阻R6的另一端和电容C4的另一端与所述语音放大模块U2的第一输出端、声音播放电路的第一输入端连接，所述电阻R7的一端与所述直流低压供电电源连接，该电阻R7的另一端分别与所述语音放大模块U2的关断端口、电容C6的一端和电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端与所述语音调制模块U1的忙信号输出端连接，所述电容C5的一端分别与所述语音放大模块U2的电压基准端和语音放大模块U2的正极输入端、所述语音放大模块U2的第二输出端与所述声音播放电路的第二输入端连接，所述电容C5的另一端、电容C6的另一端与地连接，所述电阻R1的另一端、电阻R4的另一端与地连接。

优选的，所述射频读写单元包括射频读写电路和天线电路，所述数据控制单元通过并行总线与所述射频读写电路连接，所述射频读写电路与所述天线电路连接。

上述方案进一步优选的，所述天线为绕线式天线，该绕线式天线呈圆角矩形。

上述方案进一步优选的，所述射频读写单元采用MF RC500射频读写芯片，该MF RC500射频读写芯片与所述控制器通过增强型EPP并行线进行通信连接。

上述方案进一步优选的，所述服务器的数量为一个，所述交换机一个，所述操作室终端电脑和刷卡消费机的数量为一个或两个以上。

上述方案进一步优选的，所述交换机为无线交换机。

综上所述，由于本实用新型采用了上述技术方案，本实用新型具有以下技术效果：

(1)、本适用新型的智能语音无线消费机系统实现了有线和无线网络传输，而且可以进行真人语音播放的交互式刷卡消费，消费数据传输速度快且数据完整，刷卡消费机可以同时播报消费数据的功能，使持卡人快速获知刷卡消费的结果。

(2)、本适用新型通过应用无线网络技术使网络搭建简单化，通信功能强大，显示功能丰富，使用方便，稳定性好，组网成本低。

(3)、本实用新型的语音播放音质清晰优美，显示丰富，人机交互更简单，并将消费的验证信息发送至持卡人手机，持卡人及时快速了解消费信息，人机交互快速化，从而有效消除了消费安全隐患。

附图说明

图1是本实用新型一种智能语音无线消费机系统的原理图；

图2是本实用新型刷卡消费机的原理图；

图3是语音单元的电路原理图；

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本实用新型进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本实用新型的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本实用新型的这些方面。

如图1所示，根据本实用新型的一种智能语音无线消费机系统，包括服务器、交换机、操作室电脑终端、刷卡消费机和直流低压供电电源，所述操作室电脑终端与所述交换机通信连接，所述刷卡消费机与所述交换机通信连接，所述交换机与所述服务器进行同时连接，所述刷卡消费机包括数据控制单元、射频读写单元、数据显示单元，网络通讯单元、GSM通信单元、数据存储单元和语音单元，所述射频读写单元、数据显示单元，网络通讯单元、GSM通信单元、数据存储单元和语音单元分别与所述数据控制单元连接，所述网络通讯单元通过交换机与所述电脑操作室，所述直流低压供电电源分别与所述数据控制单元、射频读写单元、数据显示单元，网络通讯单元、数据存储单元和语音单元连接，所述服务器的数量为一个，所述交换机一个，所述电脑操作室和刷卡消费机的数量为一个或两个以上，所述数据控制单元通过所述网络通讯模块进行建立TCP/IP网络连接，方便数据传输和通信端口扩展，所述数据显示单元采用LCD液晶显示器完成显示输出功能，方便进行人机界面交互，提高了显示质量高和数据控制单元的接口更加简单可靠，操作更加方便，而且体积小、重量轻、功耗低，所述数据控制单元为STM32系列单片机，STM32系列单片机基于高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用的ARM Cortex-M内核。在本实用新型中，所述数据控制单元用于控制和处理各单元的数据通讯。所述射频读写单元用于读写卡片信息，所述数据显示单元用于显示设置信息、消费信息和后台数据服务器传输的信息。所述网络通讯单元用于通过交换机与操作电脑、后台服务器通信，所述网络通讯单元为TCP通讯模块((TCP/IP协议栈)，所述数据存储单元用于存储消费数据，所述刷卡消费机放置于食堂、餐厅或者其他刷卡场所的窗口，用于刷卡消费且传输数据。刷卡消费机、操作室终端电脑与无线交换机通过TCP/IP协议通信互联，构成二层局域网，所述语音单元用于播放用户的消费信息，使持卡人快速获知刷卡消费的结果，所述GSM通信单元用于向持卡人手机终端发送短信验证码信息，可以在每次的刷卡消费时均可以收到刷卡验证码，然后在刷卡消费及终端上输入验证码，数据控制单元在认证短信验证码信息正确才可以完成消费，从而确保了持卡人进行安全刷卡消费。本实用新型通过采用与交换机TCP/IP协议通讯的操作电脑、后台服务器、刷卡消费机，此时，所述操作电脑和刷卡消费机产生的数据均传输至后台服务器作出相应的处理。所述操作室终端电脑放置于各个管理食堂的操作室，用于管理卡片及查询消费数据。所述刷卡消费机放置于食堂或者其他刷卡场所的窗口，用于刷卡消费且传输数据。所述交换机为无线交换机，与操作室电脑、后台服务器实现有线连接，与刷卡消费机实现有线或者无线连接，本实用新型智能语音无线消费机系统的操作室终端电脑、消费机、后台服务器通过与无线交换机通信，能处理大量的数据信息，传输完整、正确，保证系统快速响应，且数据稳定与准确。消费机的控制单元频率可达到168M，指令执行速度210DMIPS，各个单元能高效处理信息

在本实用新型中，所述语音单元包括语音控制电路、语音放大电路、语音播放电路和直流低压供电电源，所述语音控制电路的信号输入端与所述数据控制单元的数据输出端连接，所述语音控制电路的信号输出端与所述语音放大电路的音频输入端连接，所述语音放大电路的音频输出端与所述声音播放电路连接，所述直流低压供电电源分别与所述语音控制电路的电源端、语音放大电路的电源端、声音播放电路的电源端连接。

在本实用新型中，如图3所示，所述语音控制电路包括语音调制模块U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2和电容C3，所述语音放大电路包括语音放大模块U2、电阻R6、电阻R7、电容C4和电容C5，所述语音调制模块U1采用的芯片型号为NV040C，所述语音放大模块U2采用的芯片型号为8002A音频放大器，所述语音调制模块U1的数据输入脚(第二引脚PA0和第三引脚PA1)与所述数据控制单元的数据输出端(时钟CLK和数据输出端SDA)连接，所述语音调制模块U1的数据输出脚PWM1(第四引脚)分别与所述电容C1的一端和电阻R1的一端连接，所述电容C1的另一端依次通过电阻R2、电容C3与所述电阻R3的一端、电阻R4的一端连接，所述电阻R3的另一端分别与所述语音放大模块U2的负极输入端IN-(第四引脚)、电阻R6的一端和电容C4的一端连接，所述电阻R6的另一端和电容C4的另一端与所述语音放大模块U2的第一输出端VO1(第五引脚)、声音播放电路LS1的第一输入端1连接，所述电阻R7的一端与所述直流低压供电电源VCC连接，该电阻R7的另一端分别与所述语音放大模块U2的关断端口SD(第一引脚)、电容C6的一端和电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端与所述语音调制模块U1的忙信号输出端PB0(第一引脚)连接，所述电容C5的一端分别与所述语音放大模块U2的电压基准端BYP(第二引脚)和语音放大模块U2的正极输入端IN+(第三引脚)、所述语音放大模块U2的第二输出端VO(第八引脚)与所述声音播放电路LS1的第二输入端2连接，所述电容C5的另一端、电容C6的另一端与地连接，所述电阻R1的另一端、电阻R4的另一端与地连接，所述语音调制模块U1的电源端(第六引脚)、语音调制模块U1的模式输出端(第五引脚)、语音放大模块U2的电源端(第六引脚)、电容C2的正极与所述直流低压供电电源VCC连接，所述电容C2的负极与地连接，其中直流低压供电电源VCC输出的电压为3.3V-5V。

所述射频读写单元包括射频读写电路和天线电路，所述数据控制单元通过并行总线与所述射频读写电路连接，所述射频读写电路与所述天线电路连接，所述天线为绕线式天线，该绕线式天线呈圆角矩形，所述射频读写单元采用MF RC500射频读写芯片，该MF RC500射频读写芯片与所述控制器通过增强型EPP并行线进行通信连接，从而实现MF RC500射频读写芯片在谐振频率点为13.56MHz进行最佳距离匹配读写。所述语音单元，包括语音芯片、所述语音播放电路为喇叭，所述语音调制模块U1是语音产生部分，语音放大模块U2是对语音进行攻放，再经过喇叭进行播报。语音调制模块U1输出的语音通过电容C1、电阻R2、电容C3、电阻R3串联输入到语音放大模块U2实现功率放大。语音调制模块U1(NV040C)可存储223段音乐，外部数据控制单元通过CLK和SDA发送地址来选择播放那一段语音。通过调节电阻R7的阻值，使语音放大模块U2输出语音，同时调节电阻R2来控制语音的大小，当值越小，声音越大，当值越大，声音越小，当声音太大时，反而声音不是很清楚，电阻R4调节实现语音按照一定的倍数进行放大。所述电容C2是电源滤波，其目的是提供一个稳定的电压，电容C5和电容C6是攻放芯片(8002A)的旁路，目的是减少外界的干扰。电阻R6和电容C4是对输入声音滤波，是声音更加清晰，而且语音放大模块U2可以采用多种按键触发方式，可以输出多种电平方式，可以设定按语音起伏的节奏变化，可控制多段语音触发，支持循环播放多种功能，且音质清晰优美。当用户刷卡消费时，根据射频读写芯片的信息，数据控制单元发送地址指令到语音芯片读写语音信息，同时数据显示单元显示语音内容，方便用户迅速、清晰地了解消费信息，交互更简单。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。