TOKEN回收单元控制器制造技术

本发明专利技术ＴＯＫＥＮ回收单元控制器属于轨道交通车票回收控制领域，主要包括：ＭＣＵ，用于判断模块状态、控制ＴＯＫＥＮ走向、联络通信；板载ＥＥＰＲＯＭ，用于存储信息；看门狗，用于上电复位，实现断电保护功能；串口通信转换芯片，用于实现串口通信。本发明专利技术ＴＯＫＥＮ回收的速度大于６０张／分钟，能够处理不同差异的票种；模块独立性强，容错性强；可以支持票箱的电子ＩＤ；还支持在系统可编程功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于轨道交通车票回收控制领域，具体地说是一种轨道交通专用闸机 内辅币式单程票(Token)回收单元控制器，该控制模块简称为TCU。
技术介绍
根据轨道交通运营规则，在出站时，所有持单程票的乘客均需在出站闸机上 对单程票进行自动回收。现行轨道交通单程票有很多是用的圆形TOKEN。而单程票的回收装置也有几 种类型，现在归纳总结现有辅币式单程票(Token)回收单元的特点。1、 有很多TCU模块的控制电路是跟通道控制器做在一起的，不能单独使用， 模块性很差，维护成本高。2、 有的TCU模块回收票时还需要传动模块，比较复杂和多余，完全可以根 据重力来完成回收。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种兼容性比较强的TOKEN回收单 元控制器。为了实现本专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案一种TOKEN回收单元控制器，主要包括MCU，用于判断模块状态、控制TOKEN 走向、联络通信；板载EEPR0M，用于存储信息；看门狗，用于上电复位，实现 断电保护功能；串口通信转换芯片，用于实现串口通信。所述MCU提供板载传感器输入端，用于判断token的处理过程。所述MCU 提供板载输出端，用于控制电磁铁的动作。所述信息主要包括TCU设备编号、 参数信息、以及存票数和退票数。所述参数信息主要包括工作模式、最大等待 检票时间、最大等待TOKEN进入回收舱时间、回收方式。所述串口通信转换芯 片为RS232串口通信转换芯片或者RS422串口通信转换芯片。所述控制器还包括 时钟管理芯片，用于记录所述控制器的实时时钟。所述控制器还包括外围扩展接3口，用于连接电子票箱。所述控制器在软件上具有IAP功能。 本专利技术的有益效果在于1、 TOKEN回收的速度大于60张/分钟，满足行业要求；能够处理不同差异 的票种。2、 模块独立性强，容错性强，对回收过程中的各种故障情况进行了详细的 自动恢复等处理。3、 具有掉电保护数据能力，同时能够保存设置的参数。4、 可以支持票箱的电子ID，方便票箱的管理，票数量的控制。回收的票可 以直接用到具有相同接口的售票机上。5、 该控制器还支持在系统可编程功能，使远程大批量更新程序得以实现， 大大提高了工作效率。6、 提供了 RS23万RS422串口通信功能。附图说明图1是本专利技术具体实施方式中控制器的系统框图2是本专利技术具体实施方式中控制器处理token的流程图。具体实施例方式现结合附图对本专利技术具体实施方式作进一步说明。如图1所示是本专利技术具体实施方式中控制器的系统框图，包括MCU、EEPR0M (Electrically Erasable Programmable Read-0nly Memory)存储系统、看门狗、串 口通信RS-232CRS-422、外围扩展接口、红外传感器、电磁铁，以及时钟控制模块。其中，MCU (微处理器)为控制器的核心，起着信号采集，状态判断，控制 输出，故障解除，联络通信等功能。当上电运行后，MCU先下发一些必要的参 数和对控制器进行一下初始化，比如验票超时时间，片内外RAM清零，读取 票箱编号，清除票箱存票数等；然后自检一下模块本身的状态，然后上传给上位 机。在本专利技术具体实施方式中，MCU可以选用P89V51RD2(51核8位单片机)。MCU提供板载传感器输入端，即红外传感器l-6，用于判断TCU模块上的传感器被遮挡的情况，以此来判断TOKEN (票)的位置走向；并将这些状态通过串 口通信报告给上位机，上位机也适时给一些命令或者査询。MCU还控制板载输出端，用于控制电磁铁的动作，即电磁铁l-4，来让token到达相应的位置。当回收完成或者退还完成时，MCU将TOKEN回收或者退还的数量，保存到 板载EEPROM存储系统，同时也将这些数据保存到票箱的EEPROM中。当MCU 判断到票箱被取走后，把板载EEPROM存储系统的相关数据上传到上位机并清 零。板载EEPROM存储系统除存储回收或者退还计数值，还存储TCU设备编号、 工作模式、最大等待检票时间、最大等待TOKEN进入回收舱时间以及回收方式 等参数信息。在本专利技术具体实施方式中，板载EEPROM存储系统可以选用 AT24C16AN 。看门狗芯片用于实现上电可靠复位和断电保护功能，当看门狗芯片判断到板 载供电电源电压(5V DC电源)，低于芯片能够正常工作的电压时，由看门狗复 位芯片发出中断请求给MCU， MCU马上保存当前的重要数据到板载EEPROM存 储系统中，并置意外断电标志。等到再次上电时，读出这些数据与票箱数据比较， 如果相符，就正常工作，并清除意外断电标志；如果不相符，则拒绝工作，并把 原因上发给上位机。在本专利技术具体实施方式中，看门狗复位芯片可以选用 IMP813L。MCU与上位机的通信方式选择了串口通信，串口通信转换芯片在图中未标 出。控制器为了支持不同的串口类型，设计时兼顾了RS232串口和RS422串口。 到底选用哪种由客户根据需要决定，选择RS232串口可以用MAX202ID，选择了 RS422串口可以用SN65176B。时钟管理芯片一般不用，但是有这个功能，它主要用于记录控制板的实时时 钟，当电路断电后，由板载电池给时钟管理芯片供电，保证了控制器的相关数据 的时钟状态。 -本控制器还有一个优秀的特点，支持在系统可编程(IAP)功能。在MCU的 程序段末端保存着一段特殊程序，可以叫做IAP段，在微处理器的程序段前端保 存着另一段程序，可以叫做应用程序段。平时控制权掌握在应用程序段手里，当需要更新应用程序时，应用程序段先5将控制权交给IAP段，由IAP段来完成擦除应用程序段，接受上位机的数据，并 把这些数据写到应用程序段，当更新完以后IAP段将自动把控制权还给应用程序 段，控制器开始正常工作，整个过程中，不需要人为干预硬件模块，也不需要断 电等操作，该过程可以通过远程控制来实现，也可以批量进行，在需要更新程序 时是十^方便的。此外，控制器上还预留了外围扩展接口，用于连接电子票箱等。同时将外部 其它的一些信号传输给MCU。如图2所示是本专利技术具体实施方式中控制器处理TOKEN的流程图，当外部 验票(由读卡器和上位机来完成)成功，上位机会通知TCU， TCU打开电磁铁1 (电磁铁l控制着一个阻挡片)，票进入回收舱。票进入回收舱后由电磁铁2控制的挡片挡住T0KEN，接下来TCU告诉上位 机，有票进来，上位机再次验票，如果票不合法将退票，如果票合法则扣款，完 成交易，同时通知TCU回收到哪个票箱。如果回收到票箱A，其位于回收通道A下方(图中未标出)，则电磁铁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(图中未 标出)，则需要先吸合电磁铁4，以达到分流路径，然后电磁铁2吸合，票通过 图示路径落到票箱B中。电磁铁4控制着一个互斥的阻挡片，电磁铁4不吸合时， 向下的阻挡片是通路，向左的阻挡片阻挡，电磁铁吸合时，向下的阻挡片阻挡， 向左的阻挡片是通路。如果退票，则需要先吸合电磁铁3，这将阻止票往下走，而开通了向右边退 票通道的路径，然后电磁铁2吸合，票通过退票通道到达退票杯(位于退票通道 下方，图中未标出)中。电磁铁3控制着一个互斥的阻挡片，电磁铁不吸合时， 向下的阻挡片是通路，向右的阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＴＯＫＥＮ回收单元控制器，其特征在于，该控制器主要包括：　ＭＣＵ，用于判断模块状态、控制ＴＯＫＥＮ走向、联络通信；　板载ＥＥＰＲＯＭ，用于存储信息；　看门狗，用于上电复位，实现断电保护功能；　串口通信转换芯片， 用于实现串口通信。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张亮，吴立钊，张宏宾，
申请(专利权)人：上海华铭智能终端设备有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]