专利名称：基于ic、id卡支付系统的卡式自动饮料售货机的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种基于IC、 ID卡支付系统的卡式自动饮料售货 机，适用于校园卡、公交卡和城市通卡等持有者通过刷卡购买饮料。
背景技术：
现有的投币式自动饮料售货机，可靠性较差，易出错误，时常 出现"吞币"现象，即在用户投入相应硬币后，售货机不付饮料； 时常也会出现个别投入非"货币"也付饮料，使其不能做到公平交 易，损害经营者利益;且越来越多的消费者很少携带硬币。 发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，对现有技术进行改进，提 供一种适用于与校园卡系统、公交卡系统和城市通卡系统连接，结 构合理，性能可靠，使用方便的基于IC、 ID卡支付系统的卡式自动 饮料售货机。
解决其技术问题所采取的技术方案是， 一种基于IC、 ID卡支付 系统的卡式自动饮料售货机，它包括机体8，在机体8上设有操作 面板11和饮料出口 12，在机体8内设有读卡器10，其特殊之处是 还包括在机体8内设置的控制盒9，在控制盒9内置的控制电路， 控制电路是根据所要解决的技术问题将现有的单元电路创造性地进 行有机的组合连接，所述的控制电路包括单片机微处理器电路1的 复位端口与看门狗电路3的复位输出端口、串口通讯电路6的输出 端口连接，单片机微处理器电路1的输出端口与看门狗电路3的输入端口连接，单片机微处理器电路1的输出端口与脉冲输出驱动电路2的输入端口、串口通讯电路6的输入端口和扩展单元电路4的输入端口连接；所述的脉冲输出驱动电路2的输出端口与自动饮料售货机的脉冲输入端口连接；所述的串口通讯电路6的通讯端口与读卡器通讯端口连接；所述的扩展单元电路4的输出端口与显示电路5连接。
所述的单片机微处理器电路1包括型号为AT89C51的芯片Ul， 单片机微处理器电路1的芯片Ul与由石英晶体Yl、电容Cl和C2 并联组成的谐振回路连接。
脉冲输出驱动电路2包括型号为SN74LS07N的芯片U4。
看门狗电路3包括型号为X5045的芯片U5。
扩展单元电路4包括型号为M81C55的芯片U2，扩展单元电路4的芯片U2输入端口分别与按钮SW2、 SW3和SW3连接。
显示电路5包括型号为SN74LS07N的芯片U6A U6F、 U7A U7B、 U8A U8E与数码管相连接。
所述的串口通讯电路6包括型号为MAX232的芯片U3，芯片U3 与电容C3 C6相连接。
本实用新型的基于IC、 ID卡支付系统的卡式自动饮料售货机， 以单片机微处理器电路为核心器件，并带有脉冲输出驱动电路、看门狗电路、扩展单元电路、显示电路和串口通讯电路，具有的有益效果体现在
1. 通用性强、应用广泛，在硬件电路无需更改的前提下，本领 域技术人员只须通过编程即可适用于校园卡、公交卡和城市通卡持有者刷卡购买饮料；
2. 控制电路性能可靠；
3.结构合理、使用方便。
图1为基于IC、ID卡支付系统的卡式自动饮料售货机结构主视 示意图。
图2为图1的左视示意图。
图3为基于IC、ID卡支付系统的卡式自动饮料售货机电路原理 方框图。
图4为基于IC、ID卡支付系统的卡式自动饮料售货机电路原理图。
图5为单片机微处理器电路1原理图。
图6为脉冲输出驱动电路2原理图。
图7为看门狗电路3原理图。
图8为扩展单元电路4原理图。
图9为显示电路5原理图。
图10为串口通讯电路6原理图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型作进一步详细的描述。
参照图1和2，基于IC、 ID卡支付系统的卡式自动饮料售货机 具有机体8，在机体8上设有操作面板11和饮料出口 12，在机体8 内设有读卡器IO,在机体8内设置控制盒9，在控制盒9内置有控 制电路。
参照图3和4，控制电路包括单片机微处理器电路1、脉冲输出 驱动电路2、看门狗电路3、扩展单元电路4、显示电路5、串口通 讯电路6。各部分电路之间信号的连接关系在图3中用连线表示， 箭头的方向表明了信号的传输方向。另外，由电源电路为整机各部分电路提供工作电源，其中输出+5V与上述各部分电路相连，电源 电路为本领域技术人员所熟悉。
参照图3 5，所述的单片机微处理器电路1由下述元器件组成 型号为AT89C51的芯片Ul，单片机微处理器电路1的芯片Ul的18 号端口与19号端口接至晶振电路，晶振电路是由石英晶体Yl、电 容Cl和C2组成的并联谐振回路，为单片机微处理器电路1的芯片 Ul实现频率基准源。单片机微处理器电路1的芯片Ul是8位微处 理器，其工作频率为11.0592MHz，具有两个定时器用来实现输出脉 冲的精确控制、LED数码管的显示控制，三组I/0口提供与外围线 路的连接与通讯功能。
参照图3、4和6，所述的脉冲输出驱动电路2的型号为SN74LS07N 的芯片U4，脉冲输出驱动电路2的芯片U4的.1号输入端口与单片机 微处理器电路1的芯片Ul的1号输出端口连接，脉冲输出驱动电路 2的芯片U4的2号输出端口与基于IC、ID卡支付系统的卡式自动饮 料售货机的脉冲输入端口连接。脉冲输出驱动电路2通过单片机微 处理器电路1的芯片Ul的编程可实现脉冲输出，脉冲输出驱动电路 2的芯片U4实现脉冲的偷出与驱动，在用户读卡器卡上余额大于饮 料单价时将从单片机微处理器电路1的芯片Ul的1号输出端口输出 的控制脉冲信号经脉冲输出驱动电路2的芯片U4的2号输出端口输 给基于IC、 ID卡支付系统的卡式自动饮料售货机的脉冲输入端口， 开启本机的饮料出口 12，在用户卡上余额不足时不进行脉冲输出。
参照图3、4和7，所述的看门狗电路3型号为X5045的芯片U5; 看门狗电路3的芯片U5的7号输出端口通过电阻Rl接至+5V电源， 并接至单片机微处理器电路1的芯片Ul的9号复位端口和扩展单元 电路4芯片U2的4号复位端口，实现对系统的复位功能，保证系统正常可靠运行，防止程序出现"跑飞"或"死循环"等现象，可显 著提高系统的可靠性和稳定性。
参照图3、 4和8，所述扩展单元电路4由下述元器件组成型 号为M81C55的芯片U2;扩展单元电路4的芯片U2的5号输入端口 接至按钮SW2实现对程序工作方式，运行/设置的选择；扩展单元电 路4的芯片U2的2号输入端口接至按钮SW3实现程序工作方式在设 置状态下对饮料单价的增加；扩展单元电路4的芯片U2的1号输入 端口接至按钮SW4程序工作方式在设置状态下对饮品单价的减小。 扩展单元电路4的芯片U2的12 19号信号端口依次接至单片机微 处理器电路1的芯片Ul的39 32号信号端口，实现对单片机微处 理器电路1的芯片Ul的端口扩展，扩展单元电路4的芯片U2的7 号信号端口接至单片机微处理器电路1的芯片Ul的27号信号端 口，扩展单元电路4的芯片U2的8号信号端口接至单片机微处理器 电路1的芯片Ul的28号信号端口，扩展单元电路4的芯片U2的 ll号信号端口接至单片机微处理器电路1的芯片U1的30号信号端 口，扩展单元电路4的芯片U2的10号信号端口接至单片机微处理 器电路1的芯片Ul的16号信号端口，扩展单元电路4的芯片U2 的9号信号端口接至单片机微处理器电路1的芯片Ul的17号信号 端口，实现单片机微处理器电路1的芯片Ul对扩展单元电路4的芯 片U2的地址寻址与数据读写。扩展单元电路4的芯片U2的21 28 号信号端口接至显示电路5驱动芯片U6A、 U6F、 U6E、 U6D、 U6C、 U6B、 U7A和U7B的输入端，显示电路5可实现对八位数码管的笔画 显示控制；扩展单元电路4的芯片U2的29 33号端口接显示电路 5驱动芯片的U8A、 U8B、 U8C、 U8D和U8E的输入端，实现对LED数 码管的片选控制。
参照图3、 4和9，所述的显示电路5由下述元器件组成型号 为SN74LS07N的芯片歸 U6F、U7A U7B、U8A 廳禾口数码管。
参照图3、 4和10，所述的串口通讯电路6由下述元器件组成 型号为MAX232的芯片U3，串口通讯电路6的芯片U3的1号与3号 信号端口之间串接电容C6，芯片U3的4号与5号信号端口之间串 接电容C4，芯片U3的2号与16号信号端口之间串接电容接C5，芯 片U3的9号信号端口与微处理器Ul的10号信号端口连接，芯片 U3的10号信号端口与单片机微处理器电路1的芯片Ul的11号信 号端口连接，芯片U3的7号通讯端口通过插件Dl的2号端口与读 卡器通讯端口连接，芯片U3的8号通讯端口通过插件Dl的3号端 口与读卡器IO通讯端口连接，将数据信息送入IC、 ID卡支付系统 进行结算，当用户卡上足额时，开启本机的饮料出口 12，当用户卡 上余额不足时不开启本机的饮料出口 12。
参照图3 10，单片机微处理器电路1的芯片Ul的31号端口 经由电阻R0接至5V电源，实现Ul对内部程序存储器的程序选择。 单片机微处理器电路1的芯片Ul的1号输出端口接至脉冲输出驱动 电路2的芯片U4的1号输入端口 。单片机微处理器电路1的芯片 Ul的4号输出端口接至看门狗电路3的芯片U5的6号输入端口，单 片机微处理器电路1的芯片Ul的5号输出端口接至看门狗电路3 的芯片U5的5号输入端口，单片机微处理器电路1的芯片Ul的6 号输出端口接至看门狗电路3的芯片U5的3号输入端口，单片机微 处理器电路1的芯片Ul的7号输出端口接至看门狗电路3的芯片 U5的2号输入端口，单片机微处理器电路1的芯片Ul的8号输出 端口接至看门狗电路3的芯片U5的l号输入端口，单片机微处理器 电路1的芯片Ul的9号复位端口与看门狗电路3的芯片U5的7号
复位端口连接为系统提供可靠的复位，保证程序的可靠运行。单片
机微处理器电路1的芯片U1的18号端口与19号端口接至晶振电路，
晶振电路是由石英晶体Yl、电容Cl和C2组成的并联谐振回路，为
Ul实现频率基准源；单片机微处理器电路1芯片Ul的39 32号信
号端口分别接至扩展单元电路4的芯片U2的12 19号信号端口，
实现对微处理器芯片的端口扩展；单片机微处理器电路1的芯片Ul
的27号信号端口接至扩展单元电路4的芯片U2的7号信号端口，
单片机微处理器电路1的芯片Ul的28号信号端口接至扩展单元电
路4的芯片U2的8号信号端口，单片机微处理器电路1的芯片Ul
的30号信号端口接至扩展单元电路4的芯片U2的11号信号端口，
单片机微处理器电路1的芯片Ul的16号信号端口接至扩展单元电
路4的芯片U2的10号信号端口，单片机微处理器电路1的芯片Ul
的17号信号端口接至扩展单元电路4的芯片U2的9号信号端口 ，
实现单片机微处理器电路1对扩展单元电路4的地址寻址与数据读
写。以单片机微处理器电路1和扩展单元电路4为核心控制部件，
单片机微处理器电路1的芯片Ul用来实现输出脉冲的精确控制、八
段数码管的显示控制、通过串口硬件实现与读卡器的数据通讯；微
处理器电路1的芯片Ul的PO端口与扩展单元电路4的芯片U2输入
端口 AD端口相连接，用来实现对单片机微处理器的端口扩展，实现
对八段数码管的显示和按钮的操作检测。构成控制电路的所有电子
元器件均为市售产品。
本实用新型的基于IC、ID卡支付系统的卡式自动饮料售货机的
软件程序可根据具体应用场合的目标控制需要，依据自动控制技术
和计算机数据处理技术编制，软件程序编制是本领域技术人员所熟
悉的技术。
本实用新型的基于IC、 ID卡支付系统的卡式自动饮料售货机的 工作过程是将本机插件DO的端口与自动饮料售货机的脉冲输出端 口相连接，插件Dl的端口与读卡器10的串口相连接。工作运行状 况下，.单片机微处理器电路1的芯片Ul通过10号、11号通讯端口 读写串口通讯电路6的芯片U3，通讯电路6的芯片U3与读卡器10 的串口相连接，读取读卡器IO感应区内用户卡的相关数据信息，在 读取数据有效状态下，通过单片机微处理器电路1的芯片Ul将所用 重要数据在显示电路5进行显示；在用户读卡器卡上余额大于饮料 单价时通过单jt机微处理器电路1的芯片Ul的1号输出端口控制脉 冲，单片机微处理器电路1的芯片Ul的1号输出端口连接脉冲输出 驱动电路2的芯片U4的1号输入端口，脉冲输出驱动电路2的芯片 U4的2号输出端口输出脉冲至自动饮料售货机，开启本机的饮料出 口 12;在用户卡上余额不足时不进行脉冲输出，不开启本机的饮料 出口 12。
权利要求1.一种基于IC、ID卡支付系统的卡式自动饮料售货机，它包括机体(8)，在机体(8)上设有操作面板(11)和饮料出口(12)，在机体(8)内设有读卡器(10)，其特征是还包括在机体(8)内设置的控制盒(9)，在控制盒(9)内置有控制电路，所述的控制电路包括单片机微处理器电路(1)的复位端口与看门狗电路(3)的复位输出端口、串口通讯电路(6)的输出端口连接，单片机微处理器电路(1)的输出端口与看门狗电路(3)的输入端口连接，单片机微处理器电路(1)的输出端口与脉冲输出驱动电路(2)的输入端口、串口通讯电路(6)的输入端口和扩展单元电路(4)的输入端口连接；所述的脉冲输出驱动电路(2)的输出端口与自动饮料售货机的脉冲输入端口连接；所述的串口通讯电路(6)的通讯端口与读卡器通讯端口连接；所述的扩展单元电路(4)的输出端口与显示电路(5)连接。
2. 根据权利要求1所述的基于IC、ID卡支付系统的卡式自动饮 料售货机，其特征是所述的单片机微处理器电路(1)包括型号为 AT89C51的芯片Ul，单片机微处理器电路(1)的芯片U1与由石英 晶体Yl和电容Cl和C2并联组成的谐振回路连接。
3. 根据权利要求1所述的基于IC、ID卡支付系统的卡式自动饮 料售货机，其特征是脉冲输出驱动电路(2)包括型号为SN7礼S07N 芯片U4。
4. 根据权利要求1所述的基于IC、ID卡支付系统的卡式自动饮 料售货机，其特征是看门狗电路(3)包括型号为X5045的芯片 U5。
5. 根据权利要求l所述的基于IC、ID卡支付系统的卡式自动饮 料售货机，其特征是扩展单元电路(4)包括型号为M81C55的芯 片U2，扩展单元电路(4)的芯片U2输入端口与按钮SW2、 SW3和 SW3连接。
6. 根据权利要求1所述的基于IC、ID卡支付系统的卡式自动饮 料售货机，其特征是显示电路(5)包括型号为SN74LS07N的芯片U6A U6F、U7A U7B、U8A 匿与数码管相连接。
7. 根据权利要求1所述的基于IC、 ID卡支付系统的卡式自动饮料售货机，其特征是所述的串口通讯电路(6)包括型号为MAX232 的芯片U3，芯片U3与电容C3 C6相连接。
专利摘要一种基于IC、ID卡支付系统的卡式自动饮料售货机，其特点是它包括控制电路，控制电路的单片机微处理器电路、脉冲输出驱动电路、串口通讯电路、看门狗电路、扩展单元电路及显示电路相连接，单片机微处理器电路为核心部件，能够与外围电路连接实现通讯数据的读、写，通过编程实现脉冲的精确输出与显示；通过串口通讯电路芯片的端口与读卡器通讯端口连接，将数据信息送入IC、ID卡支付系统进行结算，从而通过脉冲输出端口控制开启本机的饮料出口。其通用性强、应用广泛，无须更改硬件电路，只须通过编程即可适用于校园卡系统、公交卡系统和城市通卡系统等通过IC、ID卡实现支付的各个领域；具有结构合理，性能可靠、稳定，使用方便等优点。
文档编号G07F13/00GK201181495SQ20082007178
公开日2009年1月14日 申请日期2008年4月22日 优先权日2008年4月22日
发明者涛 汪, 赵雪松 申请人:赵雪松