1、系統功能與特點

讀寫器模塊作為和硬幣器，紙鈔機同等地位的獨立外設安裝在自動售貨機上，在已知卡內文件結構的條件下，售貨機可與石化卡或其它類型卡通信，使支付手段、支付金額更加靈活，交易速度更加迅捷，在實現電子消費的同時，保障交易安全。消費貨幣通過控制中心與發卡中心進行結算，免除現金使用，改變售貨機的傳統使用模式，拓寬適用范圍，具體分析如下：

（1）保存如卡號、交易時間、金額、數量等相應記錄，可通過GPRS上傳給后臺中心，也可人工采集磁盤內數據。

（2）單片機向售貨機主控CPU匯報模塊工作狀態、售賣信息、故障信息，并根據指令監控讀寫器。

（3）將交易情況同步顯示給消費者。在非交易階段可以動態顯示廣告，或其他各類信息。公司可收取相應費用，增加收入，給廠家提供靈活支配的空間。

2、讀寫器模塊簡介

讀寫器主要由單片機、數字編解碼芯片、IC接口電路（讀寫接觸式卡的適配器插座，讀寫非接觸式卡的射頻發射接收電路）、天線四部分功能組件構成。并能根據主控單片機所發指令識別、禁用卡片，建立刪除電子錢包，扣除添加給定金額，并保存交易記錄，有嚴格的加密機制。

讀寫模塊的組成如圖1所示。

其中收發部分具體分析為：接觸式利用電路觸點為卡片服務、控制；非接觸式利用電磁耦合為卡提供能量，通過調制波形幅度傳輸及解調數據。

接觸式讀寫器參數：

遵守ISO7816標準與石化卡標準

數據傳輸速率由卡片決定，一般為9600bit/s或115200bit/s

射頻讀寫器主要技術參數：

遠距離讀寫器讀卡距離為5至8厘米

近距離讀寫器讀卡距離為2至3厘米

讀卡時間在300毫秒以內

載波頻率 13.56MHz

數據傳輸速率 106Kbit/s

支持ISO 14443協議

發射功率 0.55W

3、系統方案設計

系統主要由兩部分組成：售貨機接口部分，后臺控制中心 。結構框圖如下 。

控制中心一方面完成監控區域內各售貨機的工作情況，一方面在獲得各臺售貨機銷售情況后，與發行該卡的控制后臺交換信息，完成與卡內電子錢包的結算。控制中心可以通過GPRS網絡與售貨機主控制器，動態或定時采集讀寫器系統的交易情況，下傳黑名單、希望顯示的廣告或其他內容等信息。

售貨機上安裝售貨機接口部分，主要由單片機系統、讀寫器模塊、大容量存儲器、顯示器組成。單片機通過MDB協議與主控器通信，獲取售貨機的指令、交易金額、交易數量，并將數據按相應標準編碼，由讀寫器完成與卡的交互。大容量存儲器（可插拔）用來存儲一段時間內所有的交易信息，其存儲數據可按系統要求保存一定時間或即時擦除。顯示部分，向消費者顯示其消費前后電子錢包的余額或其他內容。

mdb協議 ISO14443協議 GPRS

圖2 系統結構框圖

四、系統硬件設計

硬件設計框圖如圖3所示。

MDB總線 串口 地址總線

數據總線

PC串口 串口

電源模塊

讀寫器

單片機

MDB

接口

電平

轉換

海 量

存儲器

液 晶

顯示屏

讀寫器

模 塊

地 址

鎖存器

3—8

譯碼器

圖3 硬件框圖

1）電源部分

售貨機內提供直流電壓典型值為24V，電源模塊將其轉化為5V，為單片機、讀寫器、液晶屏、存儲器供電。

2）讀寫器模塊

采用自行研發的產品，遵照石化卡標準進行讀寫，可以驗證身份，建立電子錢包，加減錢。一般以使用非接觸使卡片為主，可根據要求制作成兼容接觸式與非接觸式卡片。

3）海量存儲器

容量根據需要保存時間來定，可靠保證數據的存儲轉發，可根據實際情況采用可移動插拔的磁盤（可人工采集數據），也可采用固定在主板上的存儲芯片（只能通過讀寫器模塊的單片機讀出）。

交易記錄內容：

卡號（4）+時間年月日（4）+物品（1）+數量（1）+金額（2）=12 bytes

為每條交易分配20 byte，一條黑名單分配4 byte（卡號）。具體交易數量應根據實際情況確定。

4）MDB硬件接口

與售貨機內部的MDB總線相連，實現單片機與售貨機中心控制器的數據交換。

5）單片機

要求多串口，內帶FLASH，可以實現自動下載與自動升級。

6）電平轉換部件

將單片機的串口經RS232電平轉換與計算機串口相連，可實現對單片機內軟件的修改。

7）顯示屏

可采用數碼管，也可采用液晶。