专利名称：自动打票条码识别分段收费装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种票据收费装置，尤其涉及一种自动打票条码识别分段收费装置。
背景技术：
目前，娱乐场所、休闲场所以及一些收费场所在计时收费方面或多或少的存在着缺陷和不足，例如，公交车均采用一票制的无人售票系统，例如上车一元，全程统一票价。这种体系最显著的优点是能够帮助公交部门降低人员成本。然而其缺点为1、收费的合理性有欠缺其不合理性体现在两方面，一方面从工交部门来说，任何一名乘客无论乘坐多远都只收一元，实在亏本。另一方面就乘客来说，只坐几站的乘客与乘坐全程的乘客花同样的钱未免不划算。例如天津市的公交车来说，任何一条线路全程都在十公里左右，沿线设二三十个站牌，线路长的甚至达到二三十公里，细想一下全程一元票价的确实不太合理。
2、司机与公交部门难以建立相互信任的关系，不利于良性发展。一方面，尤其是当线路客流量不足时，公交管理部门难免会担心是否存在司机接钱的问题，从而会采取一些不可避免地带有负面影响的控制措施；另一方面司机本身也会担心较少的载客量会让公司对自己产生疑义。
例如，有些娱乐场所和休闲场所是计时收费，但只是整场的收费，半场进入也收整场的费用，不能分段计时收费，显然有些不合理。
例如，高速公路的收费口，任何一部车辆进入高速公路后，收费口仅仅是收费，没有记录进出高速公路的时间，有些犯罪分子就利用了这个漏洞，偷、逃税，导致有关部门无法取证。
发明内容
本实用新型的主要目的在于解决上述收费场所中计费和收费存在的问题，提供一种自动打票条码识别分段收费装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是当运动物体进场时由进场检测传感器，也可以仅是一个开关产生一个触发信号通知微处理器，由微处理器将当时的场内运行状态和时间记录下来，然后转换成条码数据并通过打印机将该数据打印到票据上；当运动物体离场时由条码读取单元将持有的票据上的条码信息读取出来，并传送给微处理器，再由微处理器将此时场内运行状态和时间与运动物体持有的票据上的条码信息相比较得到分段计费的变量，用该分段计费变量与场所内设定的收费规则进行运算即可得到相应的收费额。
若干个进场检测发射端、若干个进场检测接受器、进场检测传感器、触发器和反相器构成识别电路，进场检测接受器与进场检测传感器相连接，进场检测传感器与触发器相连接，触发器与反相器相连接，识别电路的反相器与主控制器的微处理器相连接。
进场检测发射端、进场检测接受器、反相器和触发器构成进场检测电路，为微处理器提供外部中断信号。联接电缆可采用三根九针标准串口线，电源为5V5A直流电源。
反相器和触发器将进场检测传感器接收端的检测信号(电平监测1和电平监测2)进行判断，确人有人进场，则输出一脉冲信号传输给微处理器的P1.1，为微处理器提供外部中断信号。
进场检测传感器单元由630-680nm波长，输出功率＜1mw的激光二极管和接收二极管T S601A 41及整形放大电路组成。本实用新型可设置两套，要求两套相对平行相对设置，且间隔不大于50mm，高度在1200mm左右。一旦有人通过进场检测传感器，电平监测1和电平监测2的电位变化经过整形放大后送至主控制器的反相器。
微处理器可采用有8K内部FLASH，32位输入/输出，1个全双工UART，主要用于存储程序代码，运行程序指令，接收外部信息，运算处理数据并根据程序指令协调其它部件动作关系。微处理器的I/O接口P2[0..4]作为系统的高位地址总线A[8..12]，微处理器的I/O口P0作为系统的数据总线D[0..7]，微处理器的控制信号线RD、WR、ALE、PSEN分别作为系统控制信号线RD、控制信号线WR、控制信号线ALE和控制信号线PSEN。
锁存器与微处理器的P0口相连接，在控制信号线ALE的控制下形成系统的低位地址总线A[0..7]。
复位键、功能2键和功能1键构成功能操作电路，复位键、功能2键和功能1键与主控制器的微处理器相连接。
功能1键、功能2键和复位键组成系统的按键输入电路，分别接于微处理器的I/O接口的P1.0、P1.1和P1.2。
条码识别器与主控制器的接口COM2相连接，接口COM2与电平转换芯片相连接，电平转换芯片与主控制器的微处理器相连接。
条码识别器采用工业用带串口的标准条码扫描枪。
上位计算机和票据打印机与主控制器接口COM1相连接，接口COM1与电平转换芯片相连接，电平转换芯片与主控制器的微处理器相连接。
上位计算机主要是运行客户程序，为用户提供一个友好界面对系统进行初始化设置及数据更新。上位计算机要求最低配置PII300，CPU128M，RAM，4.3G硬盘。
微处理器主要用于存储程序代码，运行程序指令，接收外部信息，运算处理数据，并根据程序指令协调各部件的动作关系。
扬声器、功率放大单元、语音模块和总线驱动器构成语音操作电路，语音模块与功率放大单元和总线驱动器相连接，扬声器与功率放大单元相连接，语音操作电路的总线驱动器通过地址总线D与主控制器的微处理器相连接。
语音模块能够在微处理器的控制下进行语音提示，语音录入等操作。
语音模块ZY1420与微处理器的I/O接口P2[7..0]和P1.3，P1.2相连接。语音模块ZY1420能够在微处理器的控制下进行语音录入或输出语音提示信号等操作。功率放大单元与语音模块ZY1420相连接，负责将语音模块ZY1420输出的语音提示信号，进行功率放大并输出给扬声器。
不掉电RAM1构成存储电路，存储电路的不掉电RAM1通过高位地址总线A、低位地址总线A、数据总线D、控制信号线RD和控制信号线WR与主控制器的微处理器相连接。
不掉电RAM1用于存储程序代码，通过地址线BA[14..0]、数据线BD[7..0]和控制信号线RW，CE1与微处理器相连接。不掉电RAM2用于存储内部表格，数据结构，客户信息，客人记录，客流量记录等数据信息。通过地址线BA[14..0]、数据线BD[7..0]和控制信号线RW，CE2与微处理器相连接。
主译码器构成选址电路，主译码器与主控制器的微处理器相连接，辅译码器通过低位地址总线A与主控制器的微处理器相连接。
主译码器协助微处理器选通各部件。主译码器接于微处理器I/O接接口P2[5..7]依据程序指令分别产生选通信号M48ZO8、DS12887、ZY1420、8250、8255、RS485/MODEM和DISP。
辅译码器负责根据程序指令产生选通信号分别选通相应数码管进行显示，辅译码器与地址总线D[0..7]相连接，并受控于选通信号DISP。
静态数码X4显示及驱动和数码显示器构成静态显示电路，静态数码X4显示及驱动与数码显示器和辅译码器相连接，静态数码X4显示及驱动通过数据总线D与主控制器的微处理器相连接。
静态数码X4显示及驱动负责将车号、车次、错误代码和提示信息等显示出来。静态数码X4显示及驱动通过数据总线D[0..7]与辅译码器相连。
实时时钟芯片构成计时电路，实时时钟芯片通过数据总线D、控制信号线RD和控制信号线WR与主控制器的微处理器相连接。
实时时钟芯片主要是为系统提供一个实时时钟，包括年月日时分秒等数据。实时时钟芯片与数据总线D[0..7]、控制信号线RD、控制信号线WR和选通信号DS12887相连。
I/O扩展芯片与I/O扩展接口J1、I/O扩展接口J2和I/O扩展接口J3构成I/O扩展电路，I/O扩展芯片与I/O扩展接口J1、I/O扩展接口J2和I/O扩展接口J3相连接，I/O扩展芯片通过低位地址总线A、数据总线D、控制信号线RD、控制信号线WR和选通信号8255与主控制器的微处理器相连接。
I/O扩展芯片与地址总线A[0..2]、数据总线D[0..7]、控制信号线RD、控制信号线WR和选通信号8255相连，I/O扩展插孔J1、I/O扩展插孔J2和I/O扩展插孔J3与I/O扩展芯片相连接，作为系统的I/O扩展，供系统扩展功能使用。
通用异步收发器与电平转换芯片和接口COM2构成通讯接口电路，通用异步收发器与电平转换芯片相连接，电平转换芯片与插孔COM2相连接，通用异步收发器通过低位地址总线A、数据总线D和控制信号线WR和控制信号线RD主控制器的微处理器相连接。
通用异步收发器和电平转换芯片作为系统扩展一个异步通讯接口COM2，作为微处理器与条码扫描枪的通讯通道。其中通用异步收发器与地址总线A[0..2]、数据总线D[0..7]、控制信号线RD、控制信号线WR和选通信号8250相连。
主控制器的微处理器提供高位地址总线A、低位地址总线A、数据总线D、控制信号线RD、控制信号线WR、控制信号线ALE和控制信号线PSEN相连接，低位地址总线A与锁存器相连接，锁存器与数据总线D和控制信号线ALE相连接。
微处理器有8K内部FLASH，32位输入/输出，1个全双工UART，微处理器主要用于存储程序代码，运行程序指令，接收外部信息，运算处理数据并根据程序指令协调各其它部件动作关系。微处理器的I/O口P2[0..4]作为系统的高位地址总线A[8..12]，微处理器的I/O口P0作为系统的数据总线D[0..7]，微处理器的控制信号线RD、WR、ALE和PSEN分别作为系统控制信号线RD、控制信号线WR、控制信号线ALE和控制信号线。
锁存器与微处理器的P0口相连，在控制信号线ALE的控制下形成系统的低位地址总线A[0..7]。
接口COM1、接口COM2和电平转换芯片构成电平转换电路，接口COM1、接口COM2与电平转换芯片相连接，电平转换芯片与主控制器的微处理器相连接。
电平转换芯片MAX232是系统两个通讯口的电平转换电路，电平转换芯片MAX232与微处理器的I/O口P3.0、P3.1和另一串口相连接。电平转换芯片MAX232组成系统的两个通讯口COM1及COM2，COM1及COM2分别作为微处理器与上位计算机或者票据打印机的通讯通道，以及微处理器与条码扫描枪的通讯通道。
微处理器可采用安全微处理器DS5240，芯片内部集成有实时时钟电路，32位输入/输出，2个全双工UART，配合外围不掉电存储器RAM，可以组成保密性系统。微处理器主要用于运行程序指令，接收外部信息，运算处理数据，并根据程序指令协调各部件的动作关系。接口COM1和接口COM2采用DB9接口。
静态数码X4显示及驱动与主控制器的微处理器相连接。
扬声器、功率放大单元和语音模块构成语音操作电路，扬声器与功率放大单元相连接，功率放大单元与语音模块相连接，语音操作电路的语音模块与主控制器的微处理器相连接。
语音模块通过总线驱动器与数据总线D[0..7]相连接，并与微处理器I/O口P1.2和P1.3相接。语音模块能够在微处理器的控制下进行语音录入或输出语音或提示信号等操作。
不掉电RAM1和不掉电RAM2构成存储电路，不掉电RAM1和不掉电RAM2与主控制器的微处理器相连接。
不掉电RAM与地址总线A[0..7]相连接，地址总线A[8..12]、数据总线D[0..7]、控制信号线RD、控制信号线WR、选通信号CE1和选通信号CE2用于存储客户数据，如用户ID、收费标准、计费单元、客人数据、进场和出场的登记表、票据记录等数据信息。
静态数码X4显示及驱动和数码显示器构成静态显示电路，静态数码X4显示及驱动与主控制器的微处理器相连接。
数码显示器可采用LCD数码管，静态数码X4显示及驱动负责将场内情况、错误代码和提示信息等显示出来。数码显示器与微处理器的I/O接口P0[7..0]、P1.4和P1.5相连接。
主控制器微处理器的低位地址总线A、数据总线D、控制信号线RD、控制信号线WR和选通信号485/MODM与扩展板相连接，主控制计算机和转换器通过RS485总线与扩展板相连接，主控制计算机与转换器相连接。
扩展板采用RS485/MODEM扩展板，通用高速异步收发器选用TL16C550，扩展板可为主控制器再扩展一个全功能的串行通讯口并具有完整的MODEM控制功能，扩展板与主控制器的低位地址总线A0-A2，数据总线D7-D0和控制信号线WR、控制信号线RD以及选通信号RS485/MODEM相连；MODEM接头与通用高速异步收发器的全部MODEM信号线连接；差动总线发送接收器1和差动总线发送接收器2选用LMS75LBC176分别接于通用高速异步收发器的串行数据输入输出端，差动总线发送接收器1和差动总线发送接收器2的信号接至RS485连接座。
主控制器增加RS485/MODEM扩展板、RS232/RS485转换器和区域主控计算机可组成区域网(485网)，适用于短距离(＜1200M)网络通讯。
RS485/MODEM扩展板与主控制器通过扩展槽相连；RS232/RS485转换器与区域主控计算机相连并提供RS485总线，所有的(＜32)RS485/MODEM扩展板均并接在RS485总线上构成一个区域RS485网络体系。
电平转换电路的接口COM1或接口COM2与扩展板相连接，主控制计算机和转换器通过RS485总线与扩展板相连接，主控制计算机与转换器相连接。
扩展板采用RS485/MODEM扩展板，通用高速异步收发器选用TL16C550，扩展板可为主控制器再扩展一个全功能的串行通讯口并具有完整的MODEM控制功能，扩展板与主控制器的低位地址总线A0-A2，数据总线D7-D0和控制信号线WR、控制信号线RD以及选通信号相连；MODEM接头与通用高速异步收发器的全部MODEM信号线连接；差动总线发送接收器1和差动总线发送接收器2选用LMS75LBC176分别接于通用高速异步收发器的串行数据输入输出端，差动总线发送接收器1和差动总线发送接收器2的信号接至RS485连接座。
主控制器增加RS485/MODEM扩展板、RS232/RS485转换器和区域主控计算机可组成区域网(485网)，适用于短距离(＜1200M)网络通讯。
RS485/MODEM扩展板与主控制器通过扩展槽相连；RS232/RS485转换器与区域主控计算机相连并提供RS485总线，所有的(＜32)RS485/MODEM扩展板均并接在RS485总线上构成一个区域RS485网络体系。
主控制计算机与调制解调器相连接，调制解调器通过电话线与局域网服务器和网络通讯交换机相连接，局域网服务器与网络通讯交换机相连接。
若干区域RS485网络体系添加局域网服务器、MODEM及网络通讯交换机后即可组成局域网络体系。在局域网络体系中数据的流向总体上按逐级向上/向下的原则由局域网服务器统一管理，即局域网内任何一台主控制器的数据不但由自身管理还要交本区域的区域区域主控计算机管理，任何一台区域主控计算机的所有数据均须由局域网服务器备案；区域范围内任何一台主控制器没有根据自身的数据档案进行输出控制的权利，只能按区域主控计算机的指令进行输出控制；局域范围内任何一台区域主控计算机只有自主处理本区域内数据信息的权利，否则必须按局域服务器的指令处理该数据。
主控制计算机与调制解调器相连接，调制解调器通过电话线与局域网服务器和网络通讯交换机相连接，局域网服务器与网络通讯交换机相连接。
若干区域RS485网络体系添加局域网服务器、MODEM及网络通讯交换机后即可组成局域网络体系。在局域网络体系中数据的流向总体上按逐级向上/向下的原则由局域网服务器统一管理，即局域网内任何一台主控制器的数据不但由自身管理还要交本区域的区域区域主控计算机管理，任何一台区域主控计算机的所有数据均须由局域网服务器备案；区域范围内任何一台主控制器没有根据自身的数据档案进行输出控制的权利，只能按区域主控计算机的指令进行输出控制；局域范围内任何一台区域主控计算机只有自主处理本区域内数据信息的权利，否则必须按局域服务器的指令处理该数据。
发射端设置在入口处的一侧，入口处的另一侧设置接受器和票据打印机，出口处设置条码识别器和收费窗口。
在单一的区域RS485网络体系中每一个主控制器一旦收到识别电路(进场检测电路)传来的中断信号立即进行处理得到要打印的条码数据通过票据打印机打印票据并将该数据汇同网络通讯所必要的信息(如地址、本机状态等)传送给区域主控计算机统一进行管理。主控制器一旦收到条码识别器传来的条码信号主控制器立即将读取到的条码信息转换成内部数据并汇同网络通讯所必要的信息传送给区域主控计算机进行核实、记录等操作。区域主控计算机对该数据处理后将结果数据传送给主控制器，主控制器根据主控计算机传送过来的数据控制语音操作电路进行语音提示或票据打印机打印收据。
根据不同场所的环境条件设计通道口，进口处和出口处各自分开设置，将进场检测发射端、进场检测接受器和票据打印机设置在进口处的两侧进行进场检测操作，把条码识别器和收费窗口设置在出口处的两侧进行离场检测操作。
根据不同场所的环境条件设计通道口，进口处和出口处均设置在同一通道口，即进场和离场均通过一个通道口，将进场检测发射端、条码识别器、进场检测接受器和票据打印机设置在进出口处的两侧进行操作。进场检测传感器单元可设置在进出口处，进行进场和离场的进场检测，并将数据传输给主控制器的微处理器，微处理器进行数据处理。
使用时，需要进行数据更新操作。先将上位计算机与主控制器的接口COM1相连接，按住功能2键，接通主控制器电源，运行程序，按提示输入相应的信息，如“场所情况，计费单元，计费间隔，最低收费，最高收费，客户ID”等数据信息。也可选择从文件中直接导入，当数据信息编辑输入完后点击“数据更新”按钮，当屏幕出现“数据更新完毕”的提示后即可关闭主控制器的电源投入使用。
正常运行时，将票据打印机与主控制器的接口COM1相连接，把条码识别器与主控制器的接口COM2相连接，然后接通电源。
首先对功能1键和功能2键进行检测，会出现四种情况。
1、按住功能1键加电，系统将进入自检子程序P1B执行一系列内部自检，包括存储器，通讯等。
2、按住功能2键加电，系统将进入数据更新子程序P2B，循环等待上位计算机发出指令。
3、同时按住功能1键和功能2键加电，系统将进入查询子程序P3B。可查看场所内累计计数和客流量记录，进入该程序前必须先输入密码。
4、直接加电，即加电时，不按住功能1键和功能2键，系统将进入P4子程序对系统主程序进行初始化设置，P4子程序执行后接着运行P5子程序，显示提示信息并要求选择运行的方向。等待2秒后如果没有进行选择，则按照程序设定方向运行，每开关一次电源自动切换一次，P5子程序执行后，接着运行P6子程序显示车次，P7/P8子程序循环检测功能1键，直到功能1键按下后系统进入主循环程序。
系统进入主循环程序后反复循环检测功能1键和功能2键以及内部是否有人通过进口处的状态标志和场所内是否有人通过出口处的状态标志，并更新显示，同时等待中断信号。
更新显示，检测到功能1键，每当进入下一时段管理人员都要按一下功能1键，则执行一遍站号加子程序P9B，将时段计数器进行加1。检测到功能2键则执行一遍时段减子程序P10B，将时段计数器进行减1。
检测入口处是否有人进场，一旦运行物体进场则执行P11B子程序，微处理器会通过接口COM1向票据打印机传送数据信息，并指令票据打印机打印票据，然后清除场所内是否有运行物体通过的状态标志位。
一旦有运行物体通过入口处进场检测发射端，即有运行物体从入口处进场，移动的运行物体会瞬时挡住进场检测发射端发出的激光束，导致进场检测接收端无法接收，进场检测接收端的电平监测1和电平监测2产生跳变电位，两个跳变信号传输到由反相器和触发器组成的进场检测电路，进场检测电路将产生的脉冲信号传输给微处理器的外部中断输入端P3.2(INT0)，微处理器收到脉冲信号后立即响应执行中断程序P13，在进场登记表中添加一个记录，并置位场内是否有人进场状态标志位。
检测出口处是否有运行物体离场，一旦有运行物体离场则执行P12B子程序，处理读取的条码信息与进场登记表的内容进行判断比较。如果是有效票据则计算票价，并向语音播报单元发出指令，扬声器进行语音报价。如果是无效票据则微处理器向语音播报单元发出指令，扬声器提示如“无效票据”。
条码识别器设置成自动扫描模式，一旦有运行物体离场，需要将持有的票据在条码识别器的扫描窗口刷一下，条码识别器扫描到条码后会将条码数据通过接口COM2传送给通用异步收发器，通用异步收发器收到数据后立即产生中断信号，中断信号经反相器反相后送至微处理器的外部中断输入端P3.3(INT1)，微处理器收到外部信号后立即响应执行中断程序P14，从通用异步收发器处读取条码数据，并置位场所内是否有运行物体离场的状态标志位。
正常运行前必须进行数据更新，当恢复运行时一定要注意调整运行方向，否则会出现计价错误，后来进场运行物体所持有的票据也是反方向的。
主控制器的扩展板通过RS485总线向主控制计算机和转换器传输信息数据；或者主控制器的扩展板通过RS485总线、转换器、主控制计算机、调制解调器和电话线通过网络通讯交换机向局域网服务器传输信息数据。
P1A、P7、P9A是对功能1键进行检测，一旦功能1键被按下则分别执行自检子程序P1B，站号加子程序P9B。P1B执行一系列内部自检，包括存储器，通讯等。P9B将对站计数器进行加1，另外，如有必要可以由语音报出站名。
P2A、P10A是对功能2键进行检测，一旦功能2键被按下则分别执行数据更新子程序P2B，站号减子程序P10B。P2B主要借助上位计算机将客户的需要数据信息传入主控板，再存储到不掉电RAM中，P10B将对站计数器进行减1。另外，如有必要可以由语音报出站名。
P3A是对功能1键和功能2键同时进行检测，一旦功能1键和功能2键被同时按下则进入查询子程序P3B。
P3B可查看内部计数器，检查收入累计情况以及清零操作，进入该程序进入前必须先输入密码，方可运行。P4子程序是对系统主程序进行初始化的设置。P5子程序是显示提示信息并要求管理人员选择运行方向，等待2秒钟后没有进行选择操作，则按照程序设定方向运行，每开关一次电源自动切换一次。
P6/P15是通过静态数码X4显示及驱动显示数据信息。P8子程序是初始化中断，开中断。
P11A子程序是检测内部是否有运行物体进场的状态标志，有运行物体进场则执行P11B子程序。
P11B子程序是打印票据操作，在打印完一张票据后，清除场所内部，恢复是否有运行物体进场状态标志位。
P12A子程序是检测内部是否有运行物体离场的状态标志，如果有运行物体离场则执行P12B子程序。
P12B子程序是处理读取的条码信息与内部运行物体登记表的内容，并进行判断和比较。无效票据则发出语音提示“无效票据”，有效票据则计算票价并进行语音报价。
P13是运行物体进场中断程序，当有运行物体由入口处通过进场检测传感器，中断程序会立即被触发执行，系统会在进场登记表中添加一个记录，并置位场所是否有运行物体进场状态标志位。
P14是离场中断程序，当有运行物体要离场，运行物体必须将持有的票据在条码识别器的检票窗口刷一下，立场中断程序立即被触发运行，从通用异步收发器处读取条码数据信息，并置位场所是否有运行物体离场的状态标志位。
本实用新型是自动打票条码识别分段收费装置。设计合理，结构简单，成本低，检票、验票和计算票价速度快，应用范围广，不仅在公交车上和长途客车上应用，也可在高速公路和收费公路等场所应用，也可在其他使用分段计时收费票据的娱乐场所和休闲场所应用。
以下结合附图和实施例对本实用新型详细说明。
图1 自动打票条码识别分段收费装置的设置示意图图2 自动打票条码识别分段收费装置的设置示意图图3 自动打票条码识别分段收费装置的电路连接示意图图4 自动打票条码识别分段收费装置的电路连接示意图图5 自动打票条码识别分段收费装置的电路连接示意图图6 自动打票条码识别分段收费装置的设置示意图图7 自动打票条码识别分段收费装置的设置示意图图8 自动打票条码识别分段收费装置的电路连接示意图图9 自动打票条码识别分段收费装置的电路连接示意图图10 自动打票条码识别分段收费装置的电路连接示意图图11 自动打票条码识别分段收费装置的程序运行示意图1主控制器，2功能转换电路，3扬声器，4收费窗口，5数码显示器，6条码识别器，7票据打印机，8进场检测发射端，9进场检测接收器，10出口处，11入口处，12实时时钟芯片，13锁存器，14不掉电RAM1，15总线驱动器，16语音模块，17通用异步收发器，18I/O扩展芯片，19电平转换芯片，20主译码器，21反相器，22触发器，23微处理器，24计时电路，25地址电路，26存储电路，27语音操作电路，28识别电路，29输入调整电路，30电平转换电路，31静态显示电路，32进场检测电路，33接口COM1，34上位计算机，35接口COM2，36进场检测传感器，37电源供给单元，38功率放大单元，39功能2键(DEC)，40功能1键(GO/INC)，41I/O扩展插孔J1，42I/O扩展插孔J2，43I/O扩展插孔J3，44高位地址总线A，45低位地址总线A，46数据总线D，47控制信号线RD，48控制信号线WR，49控制信号线ALE，50控制信号线PSEN，51复位键(RESET)，52静态数码X4显示及驱动，53电平转换芯片，54不掉电RAM2，55辅译码器，56选址电路，57通讯接口电路，58扩展板，59RS485总线，60转换器，61主控制计算机，62电话线，63局域网服务器，64调制解调器，65网络通讯交换机具体实施方式
实施例1若干个进场检测发射端(8)、若干个进场检测接受器(9)、进场检测传感器(36)、触发器(22)和反相器(21)构成识别电路(28)，进场检测接受器(9)与进场检测传感器(36)相连接，进场检测传感器(36)与触发器(22)相连接，触发器(22)与反相器(21)相连接，识别电路(28)的反相器(21)与主控制器(1)的微处理器(23)相连接。
条码识别器(6)与主控制器(1)的接口COM2(35)相连接，接口COM2(35)与电平转换芯片(53)相连接，电平转换芯片(53)与主控制器(1)的微处理器(23)相连接。
上位计算机(34)和票据打印机(7)与主控制器(1)接口COM1(33)相连接，接口COM1(33)与电平转换芯片(53)相连接，电平转换芯片(53)与主控制器(1)的微处理器(23)相连接。
扬声器(3)、功率放大单元(38)、语音模块(16)和总线驱动器(15)构成语音操作电路(27)，语音模块(16)与功率放大单元(38)和总线驱动器(15)相连接，扬声器(3)与功率放大单元(38)相连接，语音操作电路(27)的总线驱动器(15)通过低位地址总线A(45)与主控制器(1)的微处理器(23)相连接。
不掉电RAM1(14)构成存储电路(26)，存储电路(26)的不掉电RAM1(14)通过高位地址总线A(44)、低位地址总线A(45)、数据总线D(46)、控制信号线RD(47)和控制信号线WR(48)与主控制器(1)的微处理器(23)相连接。主译码器(20)构成选址电路(56)，主译码器(20)与主控制器(1)的微处理器(23)相连接，辅译码器(55)通过低位地址总线A(45)与主控制器(1)的微处理器(23)相连接。
静态数码X4显示及驱动(52)和数码显示器(5)构成静态显示电路(31)，静态数码X4显示及驱动(52)与数码显示器(5)和辅译码器(55)相连接，静态数码X4显示及驱动(52)通过数据总线D(46)与主控制器(1)的微处理器(23)相连接。
实时时钟芯片(12)构成计时电路(24)，实时时钟芯片(12)通过数据总线D(46)、控制信号线RD(47)、控制信号线WR(48)与主控制器(1)的微处理器(23)相连接。
I/O扩展芯片(18)与I/O扩展接口J1、(41)I/O扩展接口J2(42)和I/O扩展接口J3(43)构成I/O扩展电路(29)，I/O扩展芯片(18)与I/O扩展接口J1(41)、I/O扩展接口J2(42)和I/O扩展接口J3(43)相连接，I/O扩展芯片(18)通过低位地址总线A(45)、数据总线D(46)、控制信号线RD、控制信号线WR(48)和选通信号8255与主控制器(1)的微处理器(23)相连接。
通用异步收发器(17)与电平转换芯片(19)和接口COM2(35)构成通讯电路(57)，通用异步收发器(17)与电平转换芯片(19)相连接，电平转换芯片(19)与插孔COM2(35)相连接，通用异步收发器(17)通过低位地址总线A(45)、数据总线D(46)、控制信号线RD、控制信号线WR(48)和选通信号8250与主控制器(1)的微处理器(23)相连接。
主控制器(1)的微处理器(23)与高位地址总线A(44)、低位地址总线A(45)、数据总线D(46)、控制信号线RD(47)、控制信号线WR(48)、控制信号线ALE(49)和控制信号线PSEN(50)相连接，低位地址总线A(45)与锁存器(13)相连接，锁存器(13)与数据总线D(46)和控制信号线ALE(49)相连接，如图1、图2、图3所示。
实施例2接口COM1(33)、接口COM2(35)和电平转换芯片(53)构成电平转换电路(30)，接口COM1(33)、接口COM2(35)与电平转换芯片(53)相连接，电平转换芯片(53)与主控制器(1)的微处理器(23)相连接。静态数码X4显示及驱动(52)与主控制器(1)的微处理器(23)相连接。
扬声器(3)、功率放大单元(38)和语音模块(16)构成语音操作电路(27)，扬声器(3)与功率放大单元(38)相连接，功率放大单元(38)与语音模块(16)相连接，语音操作电路(27)的语音模块(16)与主控制器(1)的微处理器(23)相连接。
不掉电RAM1(14)和不掉电RAM2(54)构成存储电路(26)，不掉电RAM1(14)和不掉电RAM2(54)与主控制器(1)的微处理器(23)相连接。
静态数码X4显示及驱动(52)和数码显示器(5)构成静态显示电路(31)，静态数码X4显示及驱动(52)与主控制器(1)的微处理器(23)相连接，如图1、图3、图4所示。
实施例3主控制器(1)微处理器(23)的低位地址总线A(45)、数据总线D(46)、控制信号线RD(47)、控制信号线WR(48)和选通信号RS485/MODEM与扩展板(58)相连接，主控制计算机(61)和转换器(60)通过RS485总线(59)与扩展板(58)相连接，主控制计算机(61)与转换器(60)相连接，如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示。
实施例4主控制计算机(61)与调制解调器(64)相连接，调制解调器(64)通过电话线(62)与局域网服务器(63)和网络通讯交换机(65)相连接，局域网服务器(63)与网络通讯交换机(65)相连接，如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8所示。
实施例5发射端(8)设置在入口处(11)的一侧，入口处(11)的另一侧设置接受器(9)和票据打印机(7)，出口处(10)设置条码识别器(6)和收费窗口(4)，如图9、图10所示。
实施例6使用时，需要进行数据更新操作。先将上位计算机(34)与主控制器(1)的接口COM1(33)相连接，按住功能2键(39)，接通主控制器(1)电源，运行程序，按提示输入相应的信息，如“场所情况，计费单元，计费间隔，最低收费，最高收费，客户ID”等数据信息。也可选择从文件中直接导入，当数据信息编辑输入完后点击“数据更新”按钮，当屏幕出现“数据更新完毕”的提示后即可关闭主控制器(1)的电源投入使用。
正常进行运行时，将票据打印机(7)与主控制器(1)的接口COM1(33)相连接，把条码识别器(6)与主控制器(1)的接口COM2(35)相连接，然后接通电源。
首先对功能1键(40)和功能2键(39)进行检测，会出现四种情况。
1、按住功能1键(40)加电，系统将进入自检子程序P1B执行一系列内部自检，包括存储器，通讯等。
2、按住功能2键(39)加电，系统将进入数据更新子程序P2B，循环等待上位计算机(34)发出指令。
3、同时按住功能1键(40)和功能2键(39)加电，系统将进入查询子程序P3B。可查看场所内累计计数和客流量记录，进入该程序前必须先输入密码。
4、直接加电，即加电时，不按住功能1键(40)和功能2键(39)，系统将进入P4子程序对系统主程序进行初始化设置，P4子程序执行后接着运行P5子程序，显示提示信息并要求选择运行的方向。等待2秒后如果没有进行选择，则按照程序设定方向运行，每开关一次电源自动切换一次，P5子程序执行后，接着运行P6子程序显示车次，P7/P8子程序循环检测功能1键(40)，直到功能1键(40)按下后系统进入主循环程序。
系统进入主循环程序后反复循环检测功能1键(40)和功能2键(39)以及内部是否有人通过进口处的状态标志和场所内是否有人通过出口处的状态标志，并更新显示，同时等待中断信号。
更新显示，检测到功能1键(40)，每当进入下一时段管理人员都要按一下功能1键(40)，则执行一遍站号加子程序P9B，将时段计数器进行加1。检测到功能2键(39)则执行一遍时段减子程序P10B，将时段计数器进行减1。
检测入口处(11)是否有人进场，一旦运行物体进场则执行P11B子程序，微处理器(23)会通过接口COM1(33)向票据打印机(6)传送数据信息，并指令票据打印机(6)打印票据，然后清除，恢复场所内是否有运行物体通过的状态标志位。
一旦有运行物体通过入口处(11)进场检测发射端(8)，即有运行物体从入口处(11)进场，移动的运行物体会瞬时挡住进场检测发射端(8)发出的激光束，导致进场检测接收端(9)无法接收，进场检测接收端(9)的电平监测1和电平监测2产生跳变电位，两个跳变信号传输到由反相器(21)和触发器(22)组成的进场检测电路，进场检测电路将产生的脉冲信号传输给微处理器(23)的外部中断输入端P3.2(INT0)，微处理器(23)收到脉冲信号后立即响应执行中断程序P13，在进场登记表中添加一个记录，并置位场内是否有人进场状态标志位。
检测出口处(10)是否有运行物体离场，一旦有运行物体离场则执行P12B子程序，处理读取的条码信息与进场登记表的内容进行判断比较。如果是有效票据则计算票价，并向语音播报单元发出指令，扬声器(3)进行语音报价。如果是无效票据则微处理器(23)向语音播报单元发出指令，扬声器(3)提示如“无效票据”。
条码识别器(6)设置成自动扫描模式，一旦有运行物体离场，需要将持有的票据在条码识别器(6)的扫描窗口刷一下，条码识别器(6)扫描到条码后会将条码数据通过接口COM2(35)传送给通用异步收发器(17)，通用异步收发器(17)收到数据后立即产生中断信号，中断信号经反相器(21)反相后送至微处理器(23)的外部中断输入端P3.3(INT1)，微处理器(23)收到外部信号后立即响应执行中断程序P14，从通用异步收发器(17)处读取条码数据，并清除场所内是否有运行物体离场的状态标志位。
正常运行前必须进行数据更新，意外断电使用前必须进行数据更新，在运行途中发生故障而导致掉电，当恢复运行时一定要注意调整运行方向，否则会出现计价错误，后来进场运行物体所持有的票据也是反方向的，如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10所示。
实施例7主控制器(1)的扩展板(59)通过RS485总线(59)向主控制计算机(61)和转换器(60)传输信息数据，如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10所示。
实施例8主控制器(1)的扩展板(59)通过RS485总线(59)、转换器(60)、主控制计算机(61)、调制解调器(64)和电话线(62)向局域网服务器(63)和网络通讯交换机(65)传输信息数据，如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10所示。
实施例9
P1A、P7、P9A是对功能1键(40)进行检测，一旦功能1键(40)被按下则分别执行自检子程序P1B，站号加子程序P9B。P1B执行一系列内部自检，包括存储器，通讯等。P9B将对站计数器进行加1，另外，如有必要可以由语音报出站名。
P2A、P10A是对功能2键(39)进行检测，一旦功能2键(39)被按下则分别执行数据更新子程序P2B，站号减子程序P10B。P2B主要借助上位计算机(34)将客户的需要数据信息传入主控板(1)，再存储到不掉电RAM(14)中，P10B将对站计数器进行减1。另外，如有必要可以由语音报出站名。
P3A是对功能1键(40)和功能2键(39)同时进行检测，一旦功能1键(40)和功能2键(39)被同时按下则进入查询子程序P3B。
P3B可查看内部计数器，检查收入累计情况以及清零操作，进入该程序进入前必须先输入密码，方可运行。P4子程序是对系统主程序进行初始化的设置。P5子程序是显示提示信息并要求管理人员选择运行方向，等待2秒钟后没有进行选择操作，则按照程序设定方向运行，每开关一次电源自动切换一次。
P6/P15是通过静态数码X4显示及驱动(52)显示数据信息。P8子程序是初始化中断，开中断。
P11A子程序是检测内部是否有运行物体进场的状态标志，有运行物体进场则执行P11B子程序。
P11B子程序是打印票据操作，在打印完一张票据后，清除场所内部，恢复是否有运行物体进场状态标志位。
P12A子程序是检测内部是否有运行物体离场的状态标志，如果有运行物体离场则执行P12B子程序。
P12B子程序是处理读取的条码信息与内部运行物体登记表的内容，并进行判断和比较。无效票据则发出语音提示“无效票据”，有效票据则计算票价并进行语音报价。
P13是运行物体进场中断程序，当有运行物体由入口处(11)通过进场检测传感器(36)，中断程序会立即被触发执行，系统会在进场登记表中添加一个记录，并置位场所是否有运行物体进场状态标志位。
P14是离场中断程序，当有运行物体要离场，运行物体必须将持有的票据在条码识别器(6)的检票窗口刷一下，立场中断程序立即被触发运行，从通用异步收发器(17)处读取条码数据信息，并置位场所是否有运行物体离场的状态标志位，如图11所示。
权利要求1.一种自动打票条码识别分段收费装置，其特征是若干个进场检测发射端(8)、若干个进场检测接受器(9)、进场检测传感器(36)、触发器(22)和反相器(21)构成识别电路(28)，进场检测接受器(9)与进场检测传感器(36)相连接，进场检测传感器(36)与触发器(22)相连接，触发器(22)与反相器(21)相连接，识别电路(28)的反相器(21)与主控制器(1)的微处理器(23)相连接；复位键(51)、功能2键(39)和功能1键(40)构成功能操作电路(2)，复位键(51)、功能2键(39)和功能1键(40)与主控制器(1)的微处理器(23)相连接；条码识别器(6)与主控制器(1)的接口COM2(35)相连接，接口COM2(35)与电平转换芯片(53)相连接，电平转换芯片(53)与主控制器(1)的微处理器(23)相连接；上位计算机(34)和票据打印机(7)与主控制器(1)接口COM1(33)相连接，接口COM1(33)与电平转换芯片(53)相连接，电平转换芯片(53)与主控制器(1)的微处理器(23)相连接；扬声器(3)、功率放大单元(38)、语音模块(16)和总线驱动器(15)构成语音操作电路(27)，语音模块(16)与功率放大单元(38)和总线驱动器(15)相连接，扬声器(3)与功率放大单元(38)相连接，语音操作电路(27)的总线驱动器(15)通过低位地址总线A(45)与主控制器(1)的微处理器(23)相连接；不掉电RAM 1(14)构成存储电路(26)，存储电路(26)的不掉电RAM 1(14)通过高位地址总线A(44)、低位地址总线A(45)、数据总线D(46)、控制信号线RD(47)和控制信号线WR(48)与主控制器(1)的微处理器(23)相连接；主译码器(20)构成选址电路(56)，主译码器(20)与主控制器(1)的微处理器(23)相连接，辅译码器(55)通过低位地址总线A(45)与主控制器(1)的微处理器(23)相连接；静态数码X4显示及驱动(52)和数码显示器(5)构成静态显示电路(31)，静态数码X4显示及驱动(52)与数码显示器(5)和辅译码器(55)相连接，静态数码X4显示及驱动(52)通过数据总线D(46)与主控制器(1)的微处理器(23)相连接；实时时钟芯片(12)构成计时电路(24)，实时时钟芯片(12)通过数据总线D(46)、控制信号线RD(47)、控制信号线WR(48)和控制信号线ALE(49)与主控制器(1)的微处理器(23)相连接；I/O扩展芯片(18)与I/O扩展接口J1、(41)I/O扩展接口J2(42)和I/O扩展接口J3(43)构成I/O扩展电路(29)，I/O扩展芯片(18)与I/O扩展接口J1(41)、I/O扩展接口J2(42)和I/O扩展接口J3(43)相连接，I/O扩展芯片(18)通过低位地址总线A(45)和数据总线D(46)与主控制器(1)的微处理器(23)相连接；通用异步收发器(17)与电平转换芯片(19)和接口COM2(35)构成通讯接口电路(57)，通用异步收发器(17)与电平转换芯片(19)相连接，电平转换芯片(19)与插孔COM2(35)相连接，通用异步收发器(17)通过低位地址总线A(45)、数据总线D(46)和控制信号线WR(48)主控制器(1)的微处理器(23)相连接；主控制器(1)的微处理器(23)与高位地址总线A(44)、低位地址总线A(45)、数据总线D(46)、控制信号线RD(47)、控制信号线WR(48)、控制信号线ALE(49)和控制信号线PSEN(50)相连接，低位地址总线A(45)与锁存器(13)相连接，锁存器(13)与数据总线D(46)和控制信号线ALE(49)相连接。
2.根据权利要求1所述的自动打票条码识别分段收费装置，其特征在于所述的接口COM 1(33)、接口COM 2(35)和电平转换芯片(53)构成电平转换电路(30)，接口COM 1(33)、接口COM 2(35)与电平转换芯片(53)相连接，电平转换芯片(53)与主控制器(1)的微处理器(23)相连接；静态数码X4显示及驱动(52)与主控制器(1)的微处理器(23)相连接；扬声器(3)、功率放大单元(38)和语音模块(16)构成语音操作电路(27)，扬声器(3)与功率放大单元(38)相连接，功率放大单元(38)与语音模块(16)相连接，语音操作电路(27)的语音模块(16)与主控制器(1)的微处理器(23)相连接；不掉电RAM 1(14)和不掉电RAM 2(54)构成存储电路(26)，电源供给单元(37)与不掉电RAM 1(14)相连接，不掉电RAM 1(14)和不掉电RAM 2(54)与主控制器(1)的微处理器(23)相连接；静态数码X4显示及驱动(52)和数码显示器(5)构成静态显示电路(31)，静态数码X4显示及驱动(52)与主控制器(1)的微处理器(23)相连接。
3.根据权利要求1所述的自动打票条码识别分段收费装置，其特征在于所述的主控制器(1)微处理器(23)的低位地址总线A(45)、数据总线D(46)、控制信号线RD(47)和控制信号线WR(48)与扩展板(58)相连接，主控制计算机(61)和转换器(60)通过RS485总线(59)与扩展板(58)相连接，主控制计算机(61)与转换器(60)相连接。
4.根据权利要求1所述的自动打票条码识别分段收费装置，其特征在于所述的电平转换电路(30)的接口COM 1(33)或接口COM 2(35)与扩展板(58)相连接，主控制计算机(61)和转换器(60)通过RS485总线(59)与扩展板(58)相连接，主控制计算机(61)与转换器(60)相连接。
5.根据权利要求3所述的自动打票条码识别分段收费装置，其特征在于所述的主控制计算机(61)与调制解调器(64)相连接，调制解调器(64)通过电话线(62)与局域网服务器(63)和网络通讯交换机(65)相连接，局域网服务器(63)与网络通讯交换机(65)相连接。
6.根据权利要求4所述的自动打票条码识别分段收费装置，其特征在于所述的主控制计算机(61)与调制解调器(64)相连接，调制解调器(64)通过电话线(62)与局域网服务器(63)和网络通讯交换机(65)相连接，局域网服务器(63)与网络通讯交换机(65)相连接。
7.根据权利要求1所述的自动打票条码识别分段收费装置，其特征在于所述的发射端(8)设置在入口处(11)的一侧，入口处(11)的另一侧设置接受器(9)和票据打印机(7)，出口处(10)设置条码识别器(6)和收费窗口(4)。
专利摘要本实用新型是自动打票条码识别分段收费装置。在入口的一侧设置若干个进场检测发射端和条码识别器，入口的另一侧设置若干个进场检测接受器和票据打印机，进场检测接受器与反相器相连接，上位计算机和票据打印机与主控制器接口COM1相连接，接口COM1与电平转换芯片相连接，电平转换芯片与微处理器，管理人员的侧面设置主控制器、扬声器和数码显示器，扬声器与语音操作电路的功率放大单元相连接，语音操作电路与微处理器相连接。本实用新型设计合理，结构简单，成本低，检票、验票和计算票价速度快，应用范围广，不仅在公交车上应用，也可在长途客车上应用，也可在其他使用分段计时收费票据的娱乐场所和休闲场所应用。
文档编号G07B15/06GK2722337SQ20042002963
公开日2005年8月31日 申请日期2004年8月27日 优先权日2004年8月27日
发明者赵振慧 申请人:赵振慧