专利名称：一种带有非接触卡式mdb控制器的自动咖啡机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种带有非接触卡式MDB(点对多点总线)控制器的自动咖啡机，具体而言，其涉及一种带有符合MDB总线标准的、以非接触卡作为电子货币来控制主控制器(VMC)的MDB控制器的自动咖啡机。
背景技术：
目前，国内使用的自动咖啡机包括执行机构、显示输入系统1、主控系统和货币识别系统；其中执行机构包括咖啡研磨供应机构4、供水机构8、糖或其它速溶食品供应机构5、杯子储存和运送机构6、搅拌机构7和显示输入装置；主控系统包括主控制器(VMC)、MDB总线、连接该主控制器和MDB总线的串口；货币识别系统包括纸币机和硬币机。使用自动咖啡机消费的支付方式只能通过纸币机和硬币机支付纸币或硬币。在自动咖啡机的使用过程中，如果选择使用消费者的自带杯子，往往还会产生因节省了咖啡机内的杯子而出现需要找给消费者零钱的需要。由于纸币或硬币支付方式不能找零，使自动咖啡机得不到广泛推广应用。
在现有技术中，如公交卡系统、校园卡系统和员工卡系统，都是非接触卡识别和结算系统，但不能在自动咖啡机上使用，使得这一资源得不到充分利用。
实用新型内容本实用新型的目的之一在于，通过使用非接触卡实现电子货币在自动咖啡机上的结算，从而获得使用方便，处理快速的效果。
本实用新型的目的之二在于，通过使上述的非接触卡式自动咖啡机MDB控制器与如校园卡、公交卡和企业员工卡等非接触卡系统兼容，实现一卡多用。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种带有非接触卡式MDB控制器3的自动咖啡机，包括执行机构、显示输入系统(1)、主控系统和MDB控制器，其中执行机构包括咖啡研磨供应机构(4)、供水机构(8)、糖或其它速溶食品供应机构(5)、杯子储存和运送机构(6)和搅拌机构(7)；主控系统包括主控制器、MDB总线和连接该主控制器、MDB总线的串口；所述MDB控制器与MDB总线连接并通过MDB总线控制主控制器；其特征在于，所述MDB控制器是非接触卡式MDB控制器(3)；所述非接触卡式MDB控制器(3)包括读卡器、MCU、存储销售信息的存储装置或连接采集通讯总线与MCU的通讯接口、MCU程序监控电路、为MCU提供时钟的实时时钟电路、存储程序和数据的EEPROM和连接MCU与MDB总线通讯的MDB接口；其中所述读卡器包括接收非接触卡的射频信号的天线、与天线连接的非接触卡读写模块。该控制器使自动咖啡机能够使用电子支付方式，兼容公交卡和企业员工卡等，方便消费。
通过上述的卡式自动咖啡机MDB控制器，消费者可以通过非接触卡在自动咖啡机上消费，实现了无需找零、高安全性；并且通过编程，与公交卡系统、校园卡系统以及员工卡系统的兼容，从而实现一卡多用、方便消费、节省资源。
以下结合附图，进一步描述本实用新型的具体实施例；其中
图1是本实用新型的自动咖啡机的立体图；图2是本实用新型的自动咖啡机的内部立体图；图3是本实用新型的自动咖啡机的执行机构主要组成的连接示意图。
图4是本实用新型的带有非接触卡式MDB控制器的自动咖啡机的系统原理图；图5是本实用新型的非接触卡式自动咖啡机MDB控制器的功能划分示意图；图6是本实用新型的非接触卡式自动咖啡机MDB控制器的兼容示意图。
具体实施方式
如图1-3示出了本实用新型的带有非接触卡式MDB控制器自动咖啡机的各个主要组成部分和连接关系。其中在图2中用虚线标出了货币识别装置2和非接触卡式MDB控制器3。
本实用新型的卡式自动咖啡机MDB控制器在MDB/ICP(Interna1Communication Protocol)总线协议基础上，构建了一个实际的咖啡自动售卖系统，如图4所示。非接触卡式自动咖啡机控制器通过MDB总线与投币机、纸币机和读卡器交互处理与用户之间的信息交换、驱动显示输入系统1进行显示和接收输入，驱动执行机构的各个部分运转出货。在本实用新型中，非接触卡式MDB控制器3还包括连接采集通讯总线与MCU的通讯接口，通过采集通讯总线和网络连接本系统总线的服务器，将销售数据传送回应用清算中心。
作为替代方案，本实用新型的结算方式可以不通过采集通讯总线连接结算中心的数据库，而仅仅在所述控制器设置一个存储销售信息的存储装置(未示出)，以便于人员从将存储装置读取销售信息，并送达结算中心采集销售信息并结算。
本实用新型的非接触卡式MDB控制器3如图5所示，包括接收非接触卡的射频信号的天线、与天线连接的非接触卡读写模块RC500、CPU、连接采集通讯总线与CPU之间通讯的RS485通讯接口、单片机程序监控电路WATCHDOG、连接CPU与MDB总线通讯的MDB接口、为CPU提供时钟的RTC时钟电路、和存储程序和数据的EEPROM。
其工作过程为1.所述读卡器通过非接触卡读写模块RC500和天线寻找处于操作区域的非接触卡；
2.在寻找到多个非接触卡同时处于操作区域时，由非接触卡读写模块中的防冲突模块选择其中一个非接触卡进行操作；3.所述读写模块与该一个非接触卡进行双向三重认证，即读写器验证非接触卡的合法性，同时非接触卡也验证读写器的合法性；在此过程中CPU通过RS485通讯接口与采集通讯总线联系，将记录返回后台数据库中，进行认证(包括卡合法性，名单控制，有效期等判断)；4.在认证的过程中，传输的数据均通过所述加密模块进行加密后才通过天线传输，从而保证数据不会被窃取；5.验证不合格则拒绝；验证合格后，通过MDB接口与MDB总线通讯，控制自动咖啡机主控制器显示卡上金额；6.用户通过显示输入系统1选择购买咖啡、选择加糖或其它速溶食品以及选择是否要咖啡机提供杯子；7.购买咖啡的信息通过主控系统中的主控制器VMC控制执行机构；8.执行机构的咖啡研磨供应机构4量取一定量的咖啡豆后将其研磨成为咖啡粉；9.供水机构8同时将水加热至沸腾，并与咖啡粉充分混合；10.糖或其它速溶食品供应机构5将用户所选的糖或其它速溶食品混合，并经搅拌机构7搅拌；11.在咖啡与速溶食品准备好后，杯子储存和运送机构6输出杯子；12.咖啡研磨和供应机构以及搅拌机构7分别输出咖啡和糖或其它速溶食品的液体至输出的杯子中；13.输出咖啡成功，记录成功的记录，包括记卡号，金额，时间等销售信息，并将销售信息传送至后台数据库。
作为优选方案，所述的自动咖啡机还可包括纸币机和硬币机。在用户通过纸币机和硬币机消费后，相应的销售信息或者存储在所述存储装置中并通过有关人员读取并输入后台数据库，或者通过所述非接触卡式MDB控制器3的RS485通讯接口被传送至采集通讯总线，并随后传送至后台数据库中。
本实用新型的非接触卡式MDB控制器3的硬件中RTC为实时时钟电路；WATCHDOG为单片机程序监控，防止程序混乱；所述MDB控制器带有蜂鸣器和LED，用于电源、读卡、等指示。RS485通讯时，外接通用RS232转RS485/422网卡，通讯距离超500M时，则选用带屏蔽的介质，并接地，通讯距离超过1200M时，需加中继器。
所述读卡器中的读写模块包括加密模块、双向三重认证模块和防冲突处理模块。所述防冲突处理模块用于在多个非接触卡进入操作区域时，选取一个非接触卡进行操作；所述加密模块对读卡器与非接触卡之间的数据传输采用DES加密算法进行加密；所述双向三重认证是实现非接触卡与所述控制器之间的交互的认证过程，不但读写器验证非接触卡的合法性，同时非接触卡也验证读写器的合法性。所述控制器还具有通信错误自动侦测功能、完整的读卡功能，并采用Mifare密码授权管理；所述读写模块采用最新PHILIPS高集成IS014443读卡芯片-RC500或RC531或RC632(可根据使用情况来选择)，自动监测IC卡刷卡，并主动通知相关设备软件。如图5所示，所有MDB外设均挂在同一总线上，由总线提供34V的电源，数据线与单片机的串口相连。
如图6所示，控制器在EEPROM中还包括一个高级语言开发平台模块(未示出)，支持在线更新单片机程序(ISP，In SystemProgrammable)，可根据客户特殊要求定制专用功能或用于版本在线升级；并且用户可在短期内开发组合出适合各种需要的IC卡应用系统；使得所述控制器很容易地包括公交收费系统所使用的公交模块和SAM身份认证模块，以及校园卡钱包处理单元，并能够与校园卡钱包管理系统通讯；从而实现一卡多用。
另外，采用内含32K+8K FLASH的可在线编程的MCU芯片SST89E554RC，其具有32个I/O。但它只有一个串口，控制MDB总线和控制通讯都需要使用串口，因此必须将串口进行复用。通过一个数字开关实现多路复用。
本实用新型的有益效果是，可以利用现有的校园卡、企业员工卡、公交卡等在自动咖啡机上消费；所述控制器操作方便、快捷；对于中小学生，不用带现金，更安全、卫生。
权利要求1.一种带有非接触卡式MDB控制器的自动咖啡机，包括执行机构、显示输入系统(1)、主控系统和MDB控制器，其中执行机构包括咖啡研磨供应机构(4)、供水机构(8)、糖或其它速溶食品供应机构(5)、杯子储存和运送机构(6)和搅拌机构(7)；主控系统包括主控制器、MDB总线和连接该主控制器、MDB总线的串口；所述MDB控制器与MDB总线连接并通过MDB总线控制主控制器；其特征在于，所述MDB控制器是非接触卡式MDB控制器(3)；所述非接触卡式MDB控制器(3)包括读卡器、MCU、存储销售信息的存储装置或连接采集通讯总线与MCU的通讯接口、MCU程序监控电路、为MCU提供时钟的实时时钟电路、存储程序和数据的EEPROM和连接MCU与MDB总线通讯的MDB接口；其中所述读卡器包括接收非接触卡的射频信号的天线、与天线连接的非接触卡读写模块。
2.如权利要求1所述的自动咖啡机，其特征在于，所述控制器设有高级语言开发平台模块，使该控制器兼容不同非接触卡；所述非接触卡包括公交卡，校园卡和企业员工卡。
3.如权利要求2所述的自动咖啡机，其特征在于，所述读写模块中包括一个加密算法模块，该加密算法模块对读卡器与非接触卡之间的数据传输采用加密算法。
4.如权利要求3所述的自动咖啡机，其特征在于，所述连接采集通讯总线与MCU的通讯接口为RS485接口。
5.如权利要求1-4中任意一项所述的自动咖啡机，其特征在于，还包括带有纸币机和硬币机的货币识别装置(2)；通过该货币识别装置(2)的销售信息可以存储在所述存储装置中或通过所述通讯接口传送至后台数据库。
专利摘要一种带有非接触卡式MDB控制器的自动咖啡机，包括执行机构、显示输入系统(1)、以及主控系统，其中执行机构包括咖啡研磨供应机构(4)、供水机构(8)、糖或其它速溶食品供应机构(5)、杯子储存和运送机构(6)和搅拌机构(7)；主控系统包括主控制器(VMC)、MDB总线和连接该主控制器和MDB总线的串口；所述自动咖啡机还包括非接触卡式MDB控制器(3)；所述MDB控制器包括读卡器、单片机(MCU)、存储销售信息的存储装置或连接采集通讯总线与MCU的通讯接口、MCU程序监控电路WATCHDOG、为MCU提供时钟的实时时钟电路(RTC)、存储程序和数据的EEPROM和连接MCU与MDB总线通讯的MDB接口；该控制器使自动咖啡机能够使用IC卡电子支付方式，方便消费。
文档编号G07F7/12GK2836108SQ20052010612
公开日2006年11月8日 申请日期2005年8月19日 优先权日2005年8月19日
发明者肖银良, 张超群, 胡文翔, 曹彦 申请人:北京迅捷瑞通商务技术有限公司