1、系统功能与特点

读写器模块作为和硬币器，纸钞机同等地位的独立外设安装在自动售货机上，在已知卡内文件结构的条件下，售货机可与石化卡或其它类型卡通信，使支付手段、支付金额更加灵活，交易速度更加迅捷，在实现电子消费的同时，保障交易安全。消费货币通过控制中心与发卡中心进行结算，免除现金使用，改变售货机的传统使用模式，拓宽适用范围，具体分析如下：

（1）保存如卡号、交易时间、金额、数量等相应记录，可通过GPRS上传给后台中心，也可人工采集磁盘内数据。

（2）单片机向售货机主控CPU汇报模块工作状态、售卖信息、故障信息，并根据指令监控读写器。

（3）将交易情况同步显示给消费者。在非交易阶段可以动态显示广告，或其他各类信息。公司可收取相应费用，增加收入，给厂家提供灵活支配的空间。

2、读写器模块简介

读写器主要由单片机、数字编解码芯片、IC接口电路（读写接触式卡的适配器插座，读写非接触式卡的射频发射接收电路）、天线四部分功能组件构成。并能根据主控单片机所发指令识别、禁用卡片，建立删除电子钱包，扣除添加给定金额，并保存交易记录，有严格的加密机制。

读写模块的组成如图1所示。

其中收发部分具体分析为：接触式利用电路触点为卡片服务、控制；非接触式利用电磁耦合为卡提供能量，通过调制波形幅度传输及解调数据。

接触式读写器参数：

遵守ISO7816标准与石化卡标准

数据传输速率由卡片决定，一般为9600bit/s或115200bit/s

射频读写器主要技术参数：

远距离读写器读卡距离为5至8厘米

近距离读写器读卡距离为2至3厘米

读卡时间在300毫秒以内

载波频率 13.56MHz

数据传输速率 106Kbit/s

支持ISO 14443协议

发射功率 0.55W

3、系统方案设计

系统主要由两部分组成：售货机接口部分，后台控制中心 。结构框图如下 。

控制中心一方面完成监控区域内各售货机的工作情况，一方面在获得各台售货机销售情况后，与发行该卡的控制后台交换信息，完成与卡内电子钱包的结算。控制中心可以通过GPRS网络与售货机主控制器，动态或定时采集读写器系统的交易情况，下传黑名单、希望显示的广告或其他内容等信息。

售货机上安装售货机接口部分，主要由单片机系统、读写器模块、大容量存储器、显示器组成。单片机通过MDB协议与主控器通信，获取售货机的指令、交易金额、交易数量，并将数据按相应标准编码，由读写器完成与卡的交互。大容量存储器（可插拔）用来存储一段时间内所有的交易信息，其存储数据可按系统要求保存一定时间或即时擦除。显示部分，向消费者显示其消费前后电子钱包的余额或其他内容。

mdb协议 ISO14443协议 GPRS

图2 系统结构框图

四、系统硬件设计

硬件设计框图如图3所示。

MDB总线 串口 地址总线

数据总线

PC串口 串口

电源模块

读写器

单片机

MDB

接口

电平

转换

海 量

存储器

液 晶

显示屏

读写器

模 块

地 址

锁存器

3—8

译码器

图3 硬件框图

1）电源部分

售货机内提供直流电压典型值为24V，电源模块将其转化为5V，为单片机、读写器、液晶屏、存储器供电。

2）读写器模块

采用自行研发的产品，遵照石化卡标准进行读写，可以验证身份，建立电子钱包，加减钱。一般以使用非接触使卡片为主，可根据要求制作成兼容接触式与非接触式卡片。

3）海量存储器

容量根据需要保存时间来定，可靠保证数据的存储转发，可根据实际情况采用可移动插拔的磁盘（可人工采集数据），也可采用固定在主板上的存储芯片（只能通过读写器模块的单片机读出）。

交易记录内容：

卡号（4）+时间年月日（4）+物品（1）+数量（1）+金额（2）=12 bytes

为每条交易分配20 byte，一条黑名单分配4 byte（卡号）。具体交易数量应根据实际情况确定。

4）MDB硬件接口

与售货机内部的MDB总线相连，实现单片机与售货机中心控制器的数据交换。

5）单片机

要求多串口，内带FLASH，可以实现自动下载与自动升级。

6）电平转换部件

将单片机的串口经RS232电平转换与计算机串口相连，可实现对单片机内软件的修改。

7）显示屏

可采用数码管，也可采用液晶。