专利名称：一种嵌入式网络消费终端机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于智能消费技术领域，具体地说是一种嵌入式网及络消费终端机。
背景技术：
消费终端机的出现给人们的日常消费带来了方便和快捷。随着以太网技术的不断发展，一种能够与局域网连接而构造大规模网络消费应用系统的消费终端机的需求更是不断增强。目前，一个完整的网络消费应用系统一般包括硬件部分和软件部分；硬件组成一般包括客户端PC、Web服务器、桌面读卡器、数据库服务器、通信服务器以及消费终端机。软件组成一般包括=Web管理系统、通信服务器软件、消费终端机软件。而其中的消费终端机是网络消费应用系统中的终端设备，是实现消费管理并收费的必要设备。消费终端机是直接与消费用户进行交互的设备，是作为消费金额的数据录入及消费结果显示的设备。其功能与性能的好坏直接影响着消费应用系统的推广。近年来，市面上也出现了各式各样的嵌入式终端消费机。然而，在通信方式方面现有消费终端机多采用现场总线型通信方式，不直接支持局域网通信方式，这样在组建大规模消费应用系统时，普遍存在传输速率低、通信距离短、实时性不高等问题；在与消费用户的交互层面基本都是消费金额的结算与显示，不能从消费内容层面与消费用户进行交互；在微处理器的选择方面多采用8位单片机为核心开发，这就存在CPU运算速度低、设备运行速度缓慢、功能单一、扩展性差等缺点。而在一些要求较高的酒店、商场等智能楼宇场所，需要组建大规模消费应用系统、且与用户的交互层面更深入、而传统的总线通信方式和8位处理器难以满足要求。因此，基于以上原因，提出了一种基于ARM微处理器和嵌入式Linux操作系统的，并可直接与局域网连接的嵌入式网络消费终端机。
发明内容本实用新型的目的是采用模块化结构设计，可通过局域网组成大规模消费应用系统的一种嵌入式网络消费终端机。能够支持更强大的消费功能，例如消费用户通过消费终端机点餐。通过消费用户自己选择消费项目，充分发挥了消费用户的自主性，能够帮助用户更方便快捷的进行消费、能够与已有的局域网互联组成网络消费应用系统等。本实用新型一种嵌入式网络消费终端机是针对大规模网络消费应用系统，结合嵌入式技术开发完成的，它包括电源模块、核心模块、显示模块、键盘模块、通信接口模块、射频模块；电源模块与核心模块通过3. 3V的电源线构成电连接；电源模块与显示模块通过5V和3. 3V的电源线构成电连接；电源模块与通信接口模块通过5V和3. 3V的电源线构成电连接；电源模块与射频模块通过12V的电源线构成电连接；核心模块与射频模块通过UART串口总线构成电连接；核心模块与显示模块通过3. 3V电源线和I/O总线构成电连接；核心模块与键盘模块通过I/O信号线构成电连接；核心模块与通信接口模块通过通信接口总线构成电连接。所述电源模块包括两个电源转换芯片；一个电源转换芯片实现DC12V电压转DC5V电压，另一个实现DC5V电压转DC3. 3V电压。所述核心模块，包括ARM 9微处理器、Flash存储电路、SDRAM存储电路；ARM 9微处理器与Flash存储电路、SDRAM存储电路分别通过相应的通信连接总线构成电连接。所述显示模块,包括液晶显示板和显示接口电路；液晶显示板与显示接口电路通过数据总线构成电连接。所述键盘模块，包括4*4矩阵键盘和键盘接口电路；矩阵键盘与键盘接口电路通过I/O总线构成电连接。所述通信接口模块，包括10/100M自适应以太网通信电路、USB接口电路、以及RS232接口电路；所述10/100M自适应以太网通信电路由网络控制芯片和网络变压器组成。所述射频模块，包括高频读卡器和读卡器接口电路；高频读卡器与读卡器接口电路通过UART串口总线构成电连接。·本实用新型一种嵌入式网及络消费终端机，其优点是本实用新型所述的嵌入式网络消费终端机，是基于ARM微处理器和嵌入式Linux操作系统的，并可直接与局域网互联组成大规模复杂消费应用系统。利用与局域网连接的服务器，为消费终端机与消费用户的交互提供了数据支持。在与消费用户的交互方面，除了提供基本的消费金额结算、查看，还可以给消费用户提供消费项目自选，使用户更快捷方便的进行消费。本实用新型与现有实现方式相比，具有设计合理、结构清晰、集成度高、高效防护、成本低等特点，因此在智能消费技术领域的消费应用系统上具有很好的推广使用价值。
图I是本实用新型的结构框图。图2是本实用新型的原理框图。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型所述的消费终端机是针对智能消费技术领域的大规模消费应用系统而开发的一种嵌入式网络消费终端机，按照功能模块划分，分别由电源模块
(I)、核心模块(2 )、显示模块(3 )、键盘模块(4)、通信接口模块(5 )、射频模块(6 )组成；电源模块与核心模块通过3. 3V的电源线构成电连接；电源模块与显示模块通过5V和3. 3V的电源线构成电连接；电源模块与通信接口模块通过5V和3. 3V的电源线构成电连接；电源模块与射频模块通过12V的电源线构成电连接；核心模块与射频模块通过UART串口总线构成电连接；核心模块与显示模块通过3. 3V电源线和I/O总线构成电连接；核心模块与键盘模块通过I/O信号线构成电连接；核心模块与通信接口模块通过通信接口总线构成电连接。所述电源模块(I)包括电源转换芯片A，采用AS1117AR-5. 0芯片、电源转换芯片B，采用AS1117AR-3. 3芯片，电源模块对外部输入电源进行电压转换、整流、滤波、稳压以及瞬态抑制等处理实现对其他模块的供电；系统采用DC12V供电，经过LM2576转换为DC5V后，再经过SMl 117转换为DC3. 3V。DC12V电源为射频模块供电；DC5V为显示模块和通信接口模块中的部分芯片供电；DC3. 3V为显示模块和通信接口模块中的部分芯片以及核心模块供电。[0017]所述核心模块(2)包括ARM 9微处理器C、Flash存储电路D、SDRAM存储电路E;所述ARM 9微处理器C采用了 S3C2440主控芯片。Flash存储器由Nor Flash存储器和Nand Flash 存储器构成，其中 Nor Flash采用了 Eon 的 EN29LV160AB 芯片，Nand Flash采用SamSung 公司的 K9F1208U0C 芯片。SDRAM 存储器采用 2 片 hynix 公司的 H57V2562GTR-75C芯片构成。通过在ARM 9微处理器主控芯片C上运行嵌入式Linux操作系统，使得消费终端机能支持更强大的消费交互功能。所述显示模块(3)包括液晶显示板F和显示接口电路G;所述液晶显示板采用了 0CM12864-1液晶显示模块。该模块是128X64点阵型液晶显示模块，可显示各种字符及图形。该模块带可调背光源，在光线条件不好的情况下仍可以清楚地显示。通过该显示模块，可以显示出消费金额、余额、消费项目名称及编号等，使得用户能更快捷方便的进行消费。显示接口采用的是20P的单排插针。所述键盘模块(4)，包括4X4矩阵键盘H和键盘接口电路I;所述4X4矩阵键盘由4行4列组成；4行作为输入，连接主控芯片C的中断EINT0-EINT3 ；4列作为输出，连接主控芯片C的GPD3-GPD6。接口由8pin端子外接。该消费终端机采用的4X4矩阵键盘，包含0-9数字键、小数点、确认、取消、功能、统计以及“ + ”，方便输入消费金额。键盘接口为4X4矩阵键盘接口，共8只引脚，白色三角指示为I脚，1-4脚分别对应1-4列，对应的I/O为GPD3-GPD6，5-8脚分别对应1_4列，对应主控芯片C的EINT0-EINT3。所述通信接口模块(5)包括10/100M自适应以太网通信电路J、USB接口电路K、以及RS232接口电路L;所述10/100M自适应以太网通信电路J由网络控制芯片、网络变压器、网络接口组成。由于核心模块本身没有网络接口，因此采用了扩展网络接口的模式，提供了一个10M/100M的自适应以太网通信接口。网络控制芯片采用了 DM9000E，网络变压器采用H1102NL，网络接口采用了带指示灯的RJ45。能够对消费终端机的网络连接状态和数据传输状况进行指示。绿灯在网络连接建立时常亮，黄灯在数据传输时闪烁。通过该以太网通信接口，消费终端机能够与已有的局域网连接，与局域网中的各种服务器等一起组建大规模消费应用系统。所述USB接口采用了两个接口。一个USB A 口，用于外接USB设备进行系统的扩展，一个USB B 口，用于连接PC机，用于数据的传输。所述RS232串口为三线制，由端子引出，线序从上到下分别为RX、TX、GND，并与主控芯片C的串口连接，在系统调试时与上位机通信。所述射频模块(6)包括高频读卡器M和读卡器接口电路N;高频读卡器采用FR-128射频FRID读卡器。读卡器的核心为FR8116D读卡模块，兼容IS015693协议，工作频率13. 56M，读卡距离6-8CM。读卡器与底板的连接方式为2芯线直连。所述读卡器接口为UART串口，为读卡器提供通信接口。射频模块与核心模块通过UART串口进行连接。射频模块作为获取消费用户的身份输入信息。本实用新型的工作过程是本实用新型所述一种嵌入式网络消费终端机由电源模块给射频模块提供12V的工作电源，给核心模块提供3. 3V的工作电源，给显示模块和通信接口模块中部分芯片提供5V、3. 3V工作电源。核心模块是控制核心，负责实现所有的控制逻辑。该消费终端机通过通信接口模块，与局域网互联组成大规模网络消费系统。射频模块获取消费用户的身份输入信息。显示模块给消费用户提供消费项目选择，并显示消费金额和消费余额。键盘模块对消费金额进行结算并输入结算金额。
权利要求1.一种嵌入式网络消费终端机，其特征在于包括电源模块(I)、核心模块(2)、显示模块(3 )、键盘模块(4 )、通信接口模块(5 )、射频模块(6 );电源模块与核心模块通过3. 3V的电源线构成电连接；电源模块与显示模块通过5V和3. 3V的电源线构成电连接；电源模块与通信接口模块通过5V和3. 3V的电源线构成电连接；电源模块与射频模块通过12V的电源线构成电连接；核心模块与射频模块通过UART串口总线构成电连接；核心模块与显示模块通过3. 3V电源线和I/O总线构成电连接；核心模块与键盘模块通过I/O信号线构成电连接；核心模块与通信接口模块通过通信接口总线构成电连接。
2.根据权利要求I所述的一种嵌入式网络消费终端机，其特征在于所述核心模块(2)，包括ARM9微处理器C、Flash存储电路D、SDRAM存储电路E;所述ARM 9微处理器C采用了 S3C2440芯片；Flash存储器由Nor Flash存储器和Nand Flash存储器构成，其中Nor Flash 采用了 Eon 的 EN29LV160AB 芯片，Nand Flash 采用 SamSung 公司的 K9F1208U0C芯片；SDRAM存储器采用2片hynix公司的H57V2562GTR-75C芯片构成。
3.根据权利要求I所述的一种嵌入式网络消费终端机，其特征在于所述显示模块(3),包括液晶显示板F和显示接口电路G;所述液晶显示板采用了0CM12864-1液晶显示模块；该模块是128X64点阵型液晶显示模块。
4.根据权利要求I所述的一种嵌入式网络消费终端机，其特征在于所述键盘模块(4)，包括4X4矩阵键盘H和键盘接口电路I;所述4X 4矩阵键盘由4行4列组成；4行作为输入，连接主控芯片C的中断EINT0-EINT3 ；4列作为输出，连接主控芯片C的GPD3-GPD6，接口由8pin端子外接，该消费终端机采用的4X4矩阵键盘，包含0-9数字键、小数点、确认、取消、功能、统计以及“ + ”；键盘接口为4X4矩阵键盘接口，共8只引脚，白色三角指示为I脚，1-4脚分别对应1-4列，对应的I/O为GPD3-GPD6，5-8脚分别对应1_4列，对应主控芯片 C 的 EINT0-EINT3。
5.根据权利要求I所述的一种嵌入式网络消费终端机，其特征在于所述通信接口模块(5)，包括10/100M自适应以太网通信电路J、USB接口电路K、以及RS232接口电路L;所述10/100M自适应以太网通信电路J由网络控制芯片、网络变压器、网络接口组成，由于核心模块本身没有网络接口，因此采用了扩展网络接口的模式，提供了一个10M/100M的自适应以太网通信接口，网络控制芯片采用了 DM9000E，网络变压器采用H1102NL，网络接口采用了带指示灯的RJ45，所述USB接口采用了两个接口，一个USB A 口，用于外接USB设备进行系统的扩展，一个USB B 口，用于连接PC机，用于数据的传输，所述RS232串口为三线制，由端子引出，线序从上到下分别为RX、TX、GND，并与主控芯片C的串口连接，在系统调试时与上位机通信。
6.根据权利要求I所述的一种嵌入式网络消费终端机，其特征在于包括高频读卡器M和读卡器接口电路N;高频读卡器采用FR-128射频FRID读卡器，读卡器的核心为FR8116D读卡模块，兼容IS015693协议，工作频率13. 56M，读卡距离6-8CM，读卡器与底板的连接方式为2芯线直连，所述读卡器接口为UART串口，为读卡器提供通信接口，射频模块与核心模块通过UART串口进行连接。
专利摘要本实用新型所述一种嵌入式网络消费终端机是针对智能消费技术领域的大规模消费应用系统而开发完成的，按照功能模块划分，分别由电源模块、核心模块、显示模块、键盘模块、通信接口模块、射频模块组成；电源模块与核心模块通过3.3V的电源线构成电连接；电源模块与显示模块通过5V和3.3V的电源线构成电连接；电源模块与通信接口模块通过5V和3.3V的电源线构成电连接；电源模块与射频模块通过12V的电源线构成电连接；核心模块与射频模块通过RS485总线构成电连接；核心模块与显示模块通过I/O总线和3.3V电源线构成电连接；核心模块与键盘模块通过I/O信号线构成电连接；核心模块与通信接口模块通过通信接口总线构成电连接。本实用新型与现有的技术实现方式相比，具有设计合理、结构清晰、集成度高、兼容性强、使用方便等特点。
文档编号G07G1/14GK202584310SQ20122016369
公开日2012年12月5日 申请日期2012年4月18日 优先权日2012年4月18日
发明者丁又华, 郑贤忠, 刘媛, 夏静 申请人:中船重工(武汉)凌久高科有限公司