专利名称：Atm出钞模组控制系统装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种控制系统装置，尤其是指与宿主计算机配合下实现ATM自动取款功能的控制系统装置。
背景技术：
八十年代初，ATM机开始进入中国并投入使用，从此以后，ATM机在国内金融电子化中得到了迅猛的发展，据不完全统计，目前国内有近7万台ATM机，随着人民生活水平的提高，ATM机已经开始成为我国人民日常生活不可缺少的一部分。
但现有的出钞模组由于技术保密，而且结构比较复杂，增加日常使用维护的困难；当储户和银行发生纠纷时，往往都不能比较直观的将实际的情况呈现出来，造成纠纷解决难度加大，容易给储户或者银行造成损失。
发明内容
本发明的目的在于提供一种ATM出钞模组控制系统装置，可以保证ATM自动取款机功能的正确实现，以及高可靠性、稳定性、结构简单和简明直观的故障代码，能满足银行易于维护和稳定可靠的要求。
本发明的另一目的在于提供一种具有高精度和高可靠性的钞票厚度检测和高度检测装置，保证ATM在出钞过程中的准确无误，对各种不符合厚度或者高度的钞票分拣出来。
本发明的第三个目的在于提供一种具有掉电保护功能的ATM出钞模组控制系统，避免运行数据的丢失。
本发明的第四个目的在于提供一种具有未取钞回收箱的装置，当储户和银行发生纠纷时，能够直观、准确的解决纠纷，保证双方利益。
本发明的目的是这样实现的包括有设置于ATM出钞模组主控板电路上的微处理器、电源电路、存储器、串行通讯接口、键盘、显示电路、电磁阀和电机驱动电路、光电传感器输入输出电路、计数电路、可编程逻辑电路、厚度采样测量电路以及钞票高度、倾斜度检测电路和与主控电路板并行连接的机械手控制板电路以及通道控制板电路，该控制系统通过所述的串行通讯接口连接于计算机，并与计算机进行数据交换；所述的电源电路为整个控制系统提供稳定的电源；所述的微处理器与所述的存储器双向并行连接，进行数据存取；所述的键盘与所述的微处理器通过扩展的I/O口并行连接，进行按键检测和处理；所述的显示电路和所述的微处理器通过串行口连接，进行相关的数据显示；所述的电磁阀和电机驱动电路和所述的微处理器通过扩展的I/O口并行连接，实现对相关电机的控制操作；所述的光电传感器输入输出电路和所述的微处理器通过扩展的I/O口并行连接，实现对传感器的驱动和传感器状态的检测；所述的计数电路和所述的微处理器通过扩展的I/O口并行连接，实现对经过相应传感器的钞票计数；所述的可编程逻辑电路与所述的微处理器双向并行连接，实现整个控制系统的地址译码；所述的机械手控制板电路和所述的微处理器通过扩展的I/O口并行连接，实现机械手的动作控制；所述的通道控制板电路和所述的微处理器双向并行连接，实现挖钞控制；所述的厚度采样测量电路与微处理器的A/D输入端口直接相连，将采样的电压值送入所述的微处理器进行A/D转换；所述的钞票高度及倾斜度检测电路通过扩展的I/O口与微处理器并行连接。
所述的电源电路包括一个开关电源以及LDO电源电路，所述的LDO电路连接于所述的微处理器与开关电源之间，将24V的开关电源转换成5V和3.3V的电源，为控制系统提供稳定的电源。
所述的微处理为MSC1210Y5芯片，其指令系统与MCS-51兼容，片内设有32k存储器，并支持通过串行口进行在线编程。
所述的存储器指静态存储器RAM，存储器与微处理器双向连接。其中所述的静态存储器采用128k存储器CY62128VLL芯片，存放系统运行的结果相关数据。
所述的串行通讯接口通过电平转换电路连接于计算机，所述的电平转换电路采用MAX232ECSE芯片。
所述的键盘通过扩展I/O口与微处理器连接，在出钞模组控制系统工作在维护的模式下输入相关的测试命令，对系统进行测试维护。
所述的显示电路通过微处理器的串口进行连接，所述的显示电路采用LED数码管进行显示，采用74HC164芯片对所述微处理器串行口输出的串行数据转换为并行数据到LED上显示。
所述的电磁阀和电机驱动电路通过扩展I/O与微处理器连接，所述的电磁阀和电机驱动电路采用NE556和A3952SB芯片。
所述的光电传感器输入输出电路通过扩展I/O与微处理器连接，所述的传感器输入输出电路采用74HC541和74HC86芯片。
所述的机械手控制电路板通过扩展I/O与微处理器连接，所述的机械手控制电路采用74HC573、A3952SB和MAX471芯片。
所述的通道控制电路板与微处理器并行连接，所述的通道控制电路采用EPM7096和L298N芯片。
所述的厚度采样测量电路采用电涡流传感器对厚度进行测量，变换成为相应的电压值。
所述的钞票高度及倾斜度检测电路通过扩展的I/O口与微处理器并行连接，所述的所述的钞票高度及倾斜度检测电路采用74HC11、74HC541和CD4024芯片。
本发明的效果是显著的由出钞模组和主计算机组成的自动取款机采用安全性、方便性、可靠性和经济性的原则设计，并由其结构中采用的厚度采样测量电路和钞票高度及倾斜度检测电路，使得使用本发明的系统能够保证在出钞过程的正确无误，实现了使用过程中的可靠性、稳定性和电磁兼容性。
图1为本发明的机械结构图。
图2为本发明的组成结构框图。
图3为本发明的系统核心电路原理图。
图4为本发明的通道控制板电路原理图。
图5为本发明的钞票高度及倾斜度检测电路图。
图6为本发明的机械手控制板电路图。
具体实施例方式
如图1所示，为所述控制系统的结构装置图，其中，对各个元件的说明如下1、2、3、4表示钞箱1、钞箱2、钞箱3、钞箱4分别用来存放钞票，供自动取款用；5、6表示回收格1和回收格2，用来存放回收的钞票；7表示废钞箱，用来存放出钞过程中的被分拣器分拣出来的不合格的钞票；8表示叠钞器，用来存放合格的钞票；9表示机械手，用来把叠钞器上合格的钞票送到出钞口位置；10表示光栅盘，用来产生脉冲信号；11表示固定轴承；12表示钞票厚度传感器，用于检测每张钞票的厚度值；13表示位移轴承，通过与固定轴承配合将钞票的厚度值转换为位移值；14表示分拣器，用来控制不合格钞票的传输通道；15表示钞票传输皮带，用来运送钞票；SH1-SH6表示送钞机械手位置传感器，用于控制机械手到达所要求的位置；
SR1-SR3表示叠钞器位置传感器，用于控制叠钞器处于上、中、下三个位置；MZ表示主电机，为整个出钞模块钞票输送皮带提供动力；SG1表示光栅传感器，为控制系统提供精确的机械位移脉冲信号；SO1表示出钞口钞票传感器，用于检测钞票是否已被取走；SC1、SC2表示为2对同一水平放置的传感器，用于检测每张钞票的高度值及倾斜度；SM1表示叠钞张数计数器，用于统计送到叠钞器的钞票张数；SM2表示废(残)钞计数器，用于统计送进废钞箱的钞票次数；SD1-SD4表示挖钞传感器，分别用于第1-4通道的挖钞张数计数及控制；MD1-MD4表示第1-4通道挖钞步进马达；结合图1～图6，本发明的出钞工作过程说明如下首先通过所述的电机驱动电路启动主电机MZ，并清理机械装置的运钞通道后，通过相应的通道控制板电路(如图4所示)启动相应的挖钞电机MDn(n为1～4)，挖钞电机带动挖钞轮通过摩擦把钞箱中最前面的1张钞票挖出，挖出的钞票到达相应的挖钞传感器SDn(n为1～4)时，暂停挖钞电机MDn，控制挖钞电机MDn的暂停时间，就可控制挖出钞票之间的间隔。
从钞箱中挖出的钞票沿着运钞通道向上到达两对水平安装的传感器SC1、SC2后，通过所述的厚度采样测量电路以及钞票高度、倾斜度检测电路(如图5所示)，测量钞票的厚度和高度以及倾斜度。
当钞票离开所述的传感器SC1、SC2后，所述微处理器中的控制程序根据所述的厚度采样测量电路以及钞票高度、倾斜度检测电路的测量值判断该钞票是否合格，并通过所述的电磁阀和电机驱动电路控制分拣器把不合格的钞票送进废钞箱，而合格的钞票则送到叠钞器。
当图1机械结构装置中的叠钞器的钞票等于要求的数量后，通过所述的电机驱动电路停止主电机MZ及挖钞电机MDn，叠钞托板将叠好的钞票托起，通过传感器输入输出电路检测到传感器SR1到位后，通过所述的机械手控制板电路(如图6所示)控制机械手向前运动插入托板缺口并夹紧钞票，通过所述的电机驱动电路控制叠钞托板再下降到原位SR2，机械手往前到达SH3位置，等候出钞闸门打开，通过所述的电机驱动电路控制出钞闸门打开后，机械手继续移动到出钞口SH4位置，等候储户把钞票取走后，通过机械手控制电路板控制机械手退回SH3位置并关闭出钞闸门后，继续退回到SH1位置，完成一次取款操作。
在规定的时间内，储户不取走钞票，则通过所述的机械手控制板电路控制机械手退回到回钞箱位置，并将钞票投放到指定的分隔箱中。
结合图2～图6所示的电路原理图，对本发明说明如下在本实施例中，所述的微处理器可为单片机，所述的与计算机相连接的串行通讯接口可采用单片机自带的串口，其电平转换电路可选用MAX232ECSE芯片，则本发明加电自检后，等待接收计算机的串口命令，所述的微处理器接收到计算机传来的命令后，首先进行命令译码，然后执行相应的命令程序，不管是否执行成功都将向计算机返回相应的信息，如果执行出错，则在返回的信息中包含有相应的错误代码，执行成功则无错误代码。
在本实施例中，所述的微处理器采用MSC1210Y5芯片，是TI公司生产的集成数字/模拟混合信号高性能单片机芯片，具有运行速度快、功耗低等特点，具有很强的数据处理能力；芯片内集成了的32KB的Flash程序存储器，并具有多重密码锁死(LOCK)功能，保密性较强，还包含24位高精度A/D转换器实现对所述的厚度采样测量电路的转换接口。
另外为了可对本发明进行选址和逻辑上的控制，保证其保密性和集成性，所述的微处理器以及所述的存储器可连接可编程电路，其中该可编程电路可采用EPM7128芯片，以便对其进行控制。
为确保本发明具有电磁兼容性，本发明的主板上的元器件均匀分布，并在每一个芯片周围都分布有高、低频滤波电容。
综上所述，本发明可以保证自动取款的准确性，带掉电保护的数据存储；采用模块化设计，方便产品的批量生产以及维护和维修；红外传感器应易于装拆，并有防尘及自动调节驱动电流设计，延长传感器故障间隔时间；准确、可靠的出钞计数系统，防止多出钞或少出钞的发生；钞票传送通道短，转弯处平稳，减少了卡钞的发生；废钞和回收客户的钞票分开存放，以便银行与客户出现纠纷时易于处理；能满足自动取款机的安全可靠、日常维护管理和数据核查等要求。
权利要求
1.本发明涉及一种控制系统装置，尤其是指与宿主计算机配合下实现ATM自动取款功能的控制系统装置，其特征在于，包括有设置于ATM出钞模组主控板电路上的微处理器、电源电路、存储器、串行通讯接口、键盘、显示电路、电磁阀和电机驱动电路、光电传感器输入输出电路、计数电路、可编程逻辑电路、厚度采样测量电路以及钞票高度、倾斜度检测电路和与主控电路板并行连接的机械手控制板电路以及通道控制板电路，该控制系统通过所述的串行通讯接口连接于计算机，并与计算机进行数据交换。
2.如权利要求1所述的ATM出钞模组控制系统装置，其特征在于，具有高精度和高可靠性的钞票厚度检测和高度检测装置，保证ATM在出钞过程中的准确无误，对各种不符合厚度或者高度的钞票分拣出来。
3.如权利要求1所述的ATM出钞模组控制系统装置，其特征在于，具有掉电保护功能，避免运行数据的丢失的特点。
4.如权利要求1所述的ATM出钞模组控制系统装置，其特征在于，具有未取钞回收箱的装置，当储户和银行发生纠纷时，能够直观、准确的解决纠纷，保证双方利益的功能。
5.如权利要求1所述的ATM出钞模组控制系统装置，其特征在于，所述的微处理为MSC1210Y5芯片，其指令系统与MCS-51兼容，片内设有32K存储器，支持在线编程。
6.如权利要求1所述的ATM出钞模组控制系统装置，其特征在于，所述的显示电路通过微处理器的串口进行连接，所述的显示电路采用LED数码管进行显示，采用74HC164芯片对所述微处理器串行口输出的串行数据转换为并行数据到LED上显示。
7.如权利要求1所述的ATM出钞模组控制系统装置，其特征在于，所述的厚度采样测量电路采样电涡流传感器进行钞票厚度信号采集，将钞票的厚度值转换为对应的电压值。
8.如权利要求1所述的ATM出钞模组控制系统装置，其特征在于，所述的ATM出钞模组控制系统装置设有可编程电路，该电路连接于所述的微处理器以及所述的存储器，进行选址和逻辑上的控制，其中该可编程电路采用EPM7128芯片。
9.如权利要求1所述的ATM出钞模组控制系统装置，其特征在于，所述的键盘通过扩展I/O口与微处理器连接，在出钞模组控制系统工作在维护的模式下输入相关的测试命令，对系统进行测试维护。
10.如权利要求1所述的ATM出钞模组控制系统装置，其特征在于，所述的钞票高度及倾斜度检测电路通过扩展的I/O口与微处理器并行连接，所述的所述的钞票高度及倾斜度检测电路采用74HC11、74HC541和CD4024芯片。
全文摘要
本发明涉及一种控制系统装置，尤其是指与宿主计算机配合下ATM自动取款功能的控制系统装置。具有高可靠性、稳定性、结构简单和简明直观的故障代码，易于维护和稳定可靠的特点；具有高精度和高可靠性的钞票厚度检测和高度检测装置，保证ATM在出钞过程中的准确无误，对各种不符合厚度或者高度的钞票分拣出来的特点；具有掉电保护功能，避免运行数据的丢失的特点；具有未取钞回收箱的装置，当储户和银行发生纠纷时，能够直观、准确的解决纠纷，保证双方利益的功能。
文档编号G07D13/00GK101051404SQ20061011133
公开日2007年10月10日 申请日期2006年8月23日 优先权日2006年8月23日
发明者孙廷 , 熊志金, 洪金钟, 杨华伟, 周钢 申请人:北京神州金信科技有限公司