專利名稱：Token回收單元控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于軌道交通車票回收控制領(lǐng)域，具體地說是一種軌道交通專用閘機 內(nèi)輔幣式單程票(Token)回收單元控制器，該控制模塊簡稱為TCU。
背景技術(shù)：
根據(jù)軌道交通運營規(guī)則，在出站時，所有持單程票的乘客均需在出站閘機上 對單程票進行自動回收。
現(xiàn)行軌道交通單程票有很多是用的圓形TOKEN。而單程票的回收裝置也有幾 種類型，現(xiàn)在歸納總結(jié)現(xiàn)有輔幣式單程票(Token)回收單元的特點。
1、 有很多TCU模塊的控制電路是跟通道控制器做在一起的，不能單獨使用， 模塊性很差，維護成本高。
2、 有的TCU模塊回收票時還需要傳動模塊，比較復(fù)雜和多余，完全可以根 據(jù)重力來完成回收。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種兼容性比較強的TOKEN回收單 元控制器。
為了實現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種TOKEN回收單元控制器，主要包括MCU，用于判斷模塊狀態(tài)、控制TOKEN 走向、聯(lián)絡(luò)通信；板載EEPR0M，用于存儲信息；看門狗，用于上電復(fù)位，實現(xiàn) 斷電保護功能；串口通信轉(zhuǎn)換芯片，用于實現(xiàn)串口通信。
所述MCU提供板載傳感器輸入端，用于判斷token的處理過程。所述MCU 提供板載輸出端，用于控制電磁鐵的動作。所述信息主要包括TCU設(shè)備編號、 參數(shù)信息、以及存票數(shù)和退票數(shù)。所述參數(shù)信息主要包括工作模式、最大等待 檢票時間、最大等待TOKEN進入回收艙時間、回收方式。所述串口通信轉(zhuǎn)換芯 片為RS232串口通信轉(zhuǎn)換芯片或者RS422串口通信轉(zhuǎn)換芯片。所述控制器還包括 時鐘管理芯片，用于記錄所述控制器的實時時鐘。所述控制器還包括外圍擴展接
3口，用于連接電子票箱。所述控制器在軟件上具有IAP功能。 本發(fā)明的有益效果在于
1、 TOKEN回收的速度大于60張/分鐘，滿足行業(yè)要求；能夠處理不同差異 的票種。
2、 模塊獨立性強，容錯性強，對回收過程中的各種故障情況進行了詳細的 自動恢復(fù)等處理。
3、 具有掉電保護數(shù)據(jù)能力，同時能夠保存設(shè)置的參數(shù)。
4、 可以支持票箱的電子ID，方便票箱的管理，票數(shù)量的控制?；厥盏钠笨?以直接用到具有相同接口的售票機上。
5、 該控制器還支持在系統(tǒng)可編程功能，使遠程大批量更新程序得以實現(xiàn)， 大大提高了工作效率。
6、 提供了 RS23萬RS422串口通信功能。


圖1是本發(fā)明具體實施方式
中控制器的系統(tǒng)框圖2是本發(fā)明具體實施方式
中控制器處理token的流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實施方式
作進一步說明。
如圖1所示是本發(fā)明具體實施方式
中控制器的系統(tǒng)框圖，包括MCU、EEPR0M (Electrically Erasable Programmable Read-0nly Memory)存儲系統(tǒng)、看門狗、串 口通信RS-232CRS-422、外圍擴展接口、紅外傳感器、電磁鐵，以及時鐘控制模塊。
其中，MCU (微處理器)為控制器的核心，起著信號采集，狀態(tài)判斷，控制 輸出，故障解除，聯(lián)絡(luò)通信等功能。當上電運行后，MCU先下發(fā)一些必要的參 數(shù)和對控制器進行一下初始化，比如驗票超時時間，片內(nèi)外RAM清零，讀取 票箱編號，清除票箱存票數(shù)等；然后自檢一下模塊本身的狀態(tài)，然后上傳給上位 機。在本發(fā)明具體實施方式
中，MCU可以選用P89V51RD2(51核8位單片機)。
MCU提供板載傳感器輸入端，即紅外傳感器l-6，用于判斷TCU模塊上的傳感器被遮擋的情況，以此來判斷TOKEN (票)的位置走向；并將這些狀態(tài)通過串 口通信報告給上位機，上位機也適時給一些命令或者査詢。
MCU還控制板載輸出端，用于控制電磁鐵的動作，即電磁鐵l-4，來讓token
到達相應(yīng)的位置。
當回收完成或者退還完成時，MCU將TOKEN回收或者退還的數(shù)量，保存到 板載EEPROM存儲系統(tǒng)，同時也將這些數(shù)據(jù)保存到票箱的EEPROM中。當MCU 判斷到票箱被取走后，把板載EEPROM存儲系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)上傳到上位機并清 零。板載EEPROM存儲系統(tǒng)除存儲回收或者退還計數(shù)值，還存儲TCU設(shè)備編號、 工作模式、最大等待檢票時間、最大等待TOKEN進入回收艙時間以及回收方式 等參數(shù)信息。在本發(fā)明具體實施方式
中，板載EEPROM存儲系統(tǒng)可以選用 AT24C16AN 。
看門狗芯片用于實現(xiàn)上電可靠復(fù)位和斷電保護功能，當看門狗芯片判斷到板 載供電電源電壓(5V DC電源)，低于芯片能夠正常工作的電壓時，由看門狗復(fù) 位芯片發(fā)出中斷請求給MCU， MCU馬上保存當前的重要數(shù)據(jù)到板載EEPROM存 儲系統(tǒng)中，并置意外斷電標志。等到再次上電時，讀出這些數(shù)據(jù)與票箱數(shù)據(jù)比較， 如果相符，就正常工作，并清除意外斷電標志；如果不相符，則拒絕工作，并把 原因上發(fā)給上位機。在本發(fā)明具體實施方式
中，看門狗復(fù)位芯片可以選用 IMP813L。
MCU與上位機的通信方式選擇了串口通信，串口通信轉(zhuǎn)換芯片在圖中未標 出?？刂破鳛榱酥С植煌拇陬愋停O(shè)計時兼顧了RS232串口和RS422串口。 到底選用哪種由客戶根據(jù)需要決定，選擇RS232串口可以用MAX202ID，選擇了 RS422串口可以用SN65176B。
時鐘管理芯片一般不用，但是有這個功能，它主要用于記錄控制板的實時時 鐘，當電路斷電后，由板載電池給時鐘管理芯片供電，保證了控制器的相關(guān)數(shù)據(jù) 的時鐘狀態(tài)。 -
本控制器還有一個優(yōu)秀的特點，支持在系統(tǒng)可編程(IAP)功能。在MCU的 程序段末端保存著一段特殊程序，可以叫做IAP段，在微處理器的程序段前端保 存著另一段程序，可以叫做應(yīng)用程序段。
平時控制權(quán)掌握在應(yīng)用程序段手里，當需要更新應(yīng)用程序時，應(yīng)用程序段先
5將控制權(quán)交給IAP段，由IAP段來完成擦除應(yīng)用程序段，接受上位機的數(shù)據(jù)，并 把這些數(shù)據(jù)寫到應(yīng)用程序段，當更新完以后IAP段將自動把控制權(quán)還給應(yīng)用程序 段，控制器開始正常工作，整個過程中，不需要人為干預(yù)硬件模塊，也不需要斷 電等操作，該過程可以通過遠程控制來實現(xiàn)，也可以批量進行，在需要更新程序 時是十^方便的。
此外，控制器上還預(yù)留了外圍擴展接口，用于連接電子票箱等。同時將外部 其它的一些信號傳輸給MCU。
如圖2所示是本發(fā)明具體實施方式
中控制器處理TOKEN的流程圖，當外部 驗票(由讀卡器和上位機來完成)成功，上位機會通知TCU， TCU打開電磁鐵1 (電磁鐵l控制著一個阻擋片)，票進入回收艙。
票進入回收艙后由電磁鐵2控制的擋片擋住T0KEN，接下來TCU告訴上位 機，有票進來，上位機再次驗票，如果票不合法將退票，如果票合法則扣款，完 成交易，同時通知TCU回收到哪個票箱。
如果回收到票箱A，其位于回收通道A下方(圖中未標出)，則電磁鐵2吸 合，票直接落到票箱A中。如果回收到票箱B,其位于回收通道B下方(圖中未 標出)，則需要先吸合電磁鐵4，以達到分流路徑，然后電磁鐵2吸合，票通過 圖示路徑落到票箱B中。電磁鐵4控制著一個互斥的阻擋片，電磁鐵4不吸合時， 向下的阻擋片是通路，向左的阻擋片阻擋，電磁鐵吸合時，向下的阻擋片阻擋， 向左的阻擋片是通路。
如果退票，則需要先吸合電磁鐵3，這將阻止票往下走，而開通了向右邊退 票通道的路徑，然后電磁鐵2吸合，票通過退票通道到達退票杯(位于退票通道 下方，圖中未標出)中。電磁鐵3控制著一個互斥的阻擋片，電磁鐵不吸合時， 向下的阻擋片是通路，向右的阻擋片阻擋，電磁鐵吸合時，向下的阻擋片阻擋， 向右的阻擋片是通路。
以上完成了一張票的回收或者退還。以后如此重復(fù)。
上述說明只是該發(fā)明的具體實施方式
，其不對發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容構(gòu)成限制，所 屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀了說明書后可以對上述的具體實施方式
作修 改或變形，而不背離發(fā)明的實質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求
1.一種TOKEN回收單元控制器，其特征在于，該控制器主要包括MCU，用于判斷模塊狀態(tài)、控制TOKEN走向、聯(lián)絡(luò)通信；板載EEPROM，用于存儲信息；看門狗，用于上電復(fù)位，實現(xiàn)斷電保護功能；串口通信轉(zhuǎn)換芯片，用于實現(xiàn)串口通信。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，所述MCU提供板載傳感器輸入 端，用于判斷token的處理過程。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的控制器，其特征在于，所述MCU提供板載輸出端，用 于控制電磁鐵的動作。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，所述信息主要包括TCU設(shè)備 編號、參數(shù)信息、以及存票數(shù)和退票數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制器，其特征在于，所述參數(shù)信息主要包括工作 模式、最大等待檢票時間、最大等待TOKEN進入回收艙時間、回收方式。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，所述串口通信轉(zhuǎn)換芯片為RS232 串口通信轉(zhuǎn)換芯片或者RS422串口通信轉(zhuǎn)換芯片。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的控制器，其特征在于，所述控制器還包括時鐘 管理芯片，用于記錄所述控制器的實時時鐘。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的控制器，其特征在于，所述控制器還包括外圍 擴展接口，用于連接電子票箱。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，所述控制器在軟件上具有IAP 功能。
全文摘要
本發(fā)明TOKEN回收單元控制器屬于軌道交通車票回收控制領(lǐng)域，主要包括MCU，用于判斷模塊狀態(tài)、控制TOKEN走向、聯(lián)絡(luò)通信；板載EEPROM，用于存儲信息；看門狗，用于上電復(fù)位，實現(xiàn)斷電保護功能；串口通信轉(zhuǎn)換芯片，用于實現(xiàn)串口通信。本發(fā)明TOKEN回收的速度大于60張/分鐘，能夠處理不同差異的票種；模塊獨立性強，容錯性強；可以支持票箱的電子ID；還支持在系統(tǒng)可編程功能。
文檔編號G07B15/06GK101587334SQ20091005336
公開日2009年11月25日 申請日期2009年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月18日
發(fā)明者吳立釗, 亮 張, 張宏賓 申請人:上海華銘智能終端設(shè)備有限公司