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基于AVR单片机的食堂IC卡售饭机系统硬件设计.docx
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基于AVR单片机的食堂IC卡售饭机系统硬件设计.docx
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摘 要
食堂售饭机是专为食堂售饭而开发的智能终端,采用双 CPU 结构,它克服
了以往的使用菜票的诸多缺点,方便就餐人员用 IC 卡与食堂结算。用餐者到食
堂吃饭前,先交一定数额现金作为预买饭菜票,由食堂管理部门把姓名、编号、
金额等写入使用者卡中,使用者到食堂用餐时,只需将 IC 卡插入各窗口的自动
售饭机,即可在售饭机面对售饭员和就餐者两面双屏显示出你卡中金额,可由售
饭员输入你所选菜号或金额。售饭机自动用卡中金额减去应付金额,随即显示本
次售饭应付金额及卡中余额。整个售饭过程,就餐人员和售饭员互相监督,如不
正确,可以马上改正。当卡内钱数用到规定最低限额时,读卡机会在屏幕上显示
并发出蜂鸣声,提醒使用者该到指定地点追加卡内金额,以恢复 IC 卡的使用。IC
卡售饭机可单机独立操作,不需联网,节省了联网费用。工作人员每天汇总金额
时,只需把采集卡插入售饭机中,售饭机就能把收款金额写入采集卡中。
本文叙述了传统的食堂售饭系统的不足,介绍了以 IC 卡为媒介的单片机售
饭系统。从硬件设计制作到软件设计编写完成了整个系统的设计和制作。系统以
AVR 单片机为控制核心。经过整体测试,该系统安全、准确、稳定可靠。
关键词:售饭系统;IC 卡;AVR 单片机;ZLG7290
II
Hardware Design of Canteen IC Card Meal Sale Machine
System Based on AVR Single-chip Microcomputer
Abstract
The canteen meal sale machine is an intelligent terminal developed for meal
selling of the canteen with a double CPU structure. It overcomes many shortcomings
of the use of meal tickets and provides convenience for repast personnel to settle
accounts with an IC card. Before the repast personnel have meals in the canteen, they
need to pay a certain amount of cash as the pre-buy meal tickets. The canteen
management department will write the name, number, amount into the user's card.
When the user wants to eat in the canteen, he just needs to insert his IC card into the
canteen meal sale machine. Both sides of the machine facing the canteen workers and
the repast personnel will show the amount of the card. The amount is input by the
Canteen workers. The canteen meal sale machine will minus the amount which should
be paid automatically and show the remaining sum in the card immediately. In the
whole process of meal selling, the repast personnel and the canteen workers can
supervise each other and correct the amount if there is a error. If the money in the card
is beyond the specified minimum amount, the machine will beep to remind the user to
add the amount in the card in the designated locations so that the IC card can be used
again. The IC card canteen meal sale machine can work independently and doesn’t
have to link the Internet which can save the cost of linking the Internet. The staff just
needs to insert the acquisition card into the meal sale machine when summarizing the
total amount. The machine will write the amount collected into the acquisition card.
This paper gives an account of the shortcomings of the traditional canteen meal
sale machine and introduces the single-chip microcomputer meal sale system which
has IC cards as the medium. The whole system is designed and made from the
hardware design to the software design. The system is controlled by AVR single-chip
microcomputer. Through the overall test, the system is proved to be safe, accurate
stable and reliable.
Key Words:Dining Hall Machine;IC Card;AVR Microcontroller;ZLG7290
III
目 录
1 绪论..........................................................................................................................1
1.1 课题研究背景 ......................................................................................................1
1.2 国内外研究现状 ..................................................................................................2
1.3 本课题主要研究内容 ..........................................................................................2
1.4 本课题研究的重点及难点 ..................................................................................3
1.5 系统功能说明 ......................................................................................................3
2 设备选型 ................................................................................................................5
2.1 单片机选型 ..........................................................................................................5
2.1.1 AVR 单片机简介 ..........................................................................................5
2.1.2 AT90s8535 单片机特点 ................................................................................5
2.2 IC 卡选型 .............................................................................................................6
2.2.1 智能 IC 卡的简介..........................................................................................6
2.2.2 根据 IC 卡的读写特点分类..........................................................................8
2.2.3 根据 IC 卡的内部结构分类..........................................................................8
2.3 键盘选型 ..............................................................................................................9
2.3.1 独立型按键....................................................................................................9
2.3.2 矩阵扫描键盘..............................................................................................10
2.3.3 PS/2 接口键盘 .............................................................................................10
2.4 显示器选型 ........................................................................................................11
3 硬件设计 ..............................................................................................................12
3.1 IC 卡接口设计 ...................................................................................................12
3.1.1 SLE4442 IC 卡的引脚配置.........................................................................13
3.1.2 SLE4442 的内部结构及存储器编址..........................................................14
3.1.3 SLE4442 的数据传输协议..........................................................................14
3.1.4 SLE4442 的指令..........................................................................................16
3.2 键盘、显示部分电路设计 ................................................................................20
3.2.1 ZLG7290 芯片特点 .....................................................................................21
3.2.2 键盘编码......................................................................................................22
3.2.3 键盘功能定义..............................................................................................22
3.3 蜂鸣报警器接口设计 ........................................................................................23
3.4 电源电路设计 ....................................................................................................24
3.5 IC 卡上电检测电路设计 ...................................................................................24
IV
4 系统调试 ..............................................................................................................26
5 结论与展望..........................................................................................................27
参考文献 ...................................................................................................................28
致谢 ............................................................................................................................29
毕业设计(论文)知识产权声明 ....................................................................30
毕业设计(论文)独创性声明.........................................................................31
附录 1 系统总原理图...........................................................................................32
附录 2 PCB 板子图 ...............................................................................................33
1 绪论
1
1 绪论
1.1 课题研究背景
随着科技的飞速发展,目前信息产业得到了比以往更大的发展空间,各种各
类的信息产品正不断的改变着人们的生活。在信息飞速前进的今天,数据采集与
获取作为信息处理的第一步成为了众多专业人士的关注方向,如何改变数据输入
现有的方式,提高数据获取的可靠性,提高数据采集的精度与速度,降低工作人
员的劳动强度,提高工作效率等,成为了亟待解决的问题,在这种背景下就急需
一种自动识别技术。
自动识别技术指的是应用一定的识别装置,通过被识别物品与识别装置之间
的接近活动,能够自动获取被识别物品的相关信息,并提供给后台计算机处理系
统来完成相关后续处理的一种技术。经过了几十年时间的技术革新与发展,自动
识别技术已初步形成了一个包括磁条磁卡技术、条码技术、光学字符识别技术、
IC 卡技术、声音识别及视觉识别技术、射频技术等集计算机、磁、光、机电、
物理、通讯技术为一体的高科技技术科学。它是当今社会实现信息数据的自动识
读、自动输入后台计算机从而进行数据处理的重要方法,已经广泛应用于社会的
各个领域。
食堂售饭结算管理系统,是一套以智能卡作为前端信息介质,实现无现金、
无代用券进行钱款结算的消费管理系统。售饭机取代了传统的现金消费方式,使
用目前先进的 MIFAREI 型非接触式 IC 卡消费方式。非接触式 IC 卡具有安全、
稳定、携带方便等优点。用户在食堂、餐厅用餐消费时只需要在 POS 机感应区
有效距离内刷卡,POS 机认可后便可完成消费;无须现金交易,避免找零钱带来
的不方便和现金交易交叉感染卫生问题,既方便用户消费,又方便管理人员统计
和管理消费情况,实现消费数据的采集统计和信息过程自动化。
智能 IC 卡食堂售饭管理采用感式 IC 卡收费系统,系统完全实时采集入账或
脱机运行,可以改善食堂环境、提高售饭效率、减少人为误差,同时避免假卡、
假票据造成的经济损失。系统内部无票据流通,电子化结算,无形中减少了管理
漏洞。系统管理软件在 WINDOWS2000/WINDOWS XP 环境下,采用大型数据
库 SQL2000 个人版,具有良好的人机界面,易学易用。
归结起来,“感应式 IC 卡”食堂收费系统方案就实现用电子手段把往常繁琐,
海量的有形消费数据转化成能存放在一块小晶体片中的电子信息,再利用电脑的
高速运算,软件的灵活控制,网络通讯的便利对电子消费信息进行快速可靠地处
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oligaga
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