一种用ARM控制的清分机人机交互系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用ARM控制的清分机人机交互系统，其特征在于：由ARM控制的系统控制电路板与彩色液晶触摸屏、PVC膜按键相连接；还通过UART通讯接口与清分机的主控板通信。本实用新型专利技术在清分机上的应用，解决了之前单片机控制的人机交互系统画面不直观、图形无立体感、代码空间太小、后续不能增加新功能等缺点；本实用新型专利技术软件上采用ARM底层驱动开发，相对操作系统平台下的软件执行实时性更好，动作反应速度更快；本实用新型专利技术采用了触摸屏虚拟键及PVC薄膜按键相结合的操作方式，使操作更简单，整机性能更可靠；本实用新型专利技术采用USB接口升级软件，使得售后服务更加容易，节约了维护成本。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种人机交互系统，属于纸币清分机的一个组成部分，应用于纸币处理及流通领域。
技术介绍
近年来，国内外各大银行对纸币清分机的人机交互方式提出越来越高的要求真彩液晶屏显示，视觉上要求清晰美观，显示字体尽可能大，操作简单方便，界面友好直观且有立体感，画面反应速度快等等。以前用单片机控制的单色液晶屏人机交互系统界面单调，画面层次不清晰，没有立体感，随着功能的增加程序代码越来越大，原有单片机存储空间大小不足以完成更多的功能，且PVC膜按键数量有限，已不能应付越来越复杂的人机交互，满足不了市场需求，因此，ARM控制的彩屏人机交互系统应运而生，一次性解决了上述这些问题，使清分机产品的操作更加人性化，更加符合国内外市场需求，因其所采用的原件集成度高且都是市场主流，又从一定程度上降低了整机成本，可以说该新型人机交互系统的应用使清分机的外观发生了一次改头换面的变革。
技术实现思路
针对原有人机交互系统存在的上述不足之处，本技术的目的在于提供一种更完美更人性化的人机交互系统，本技术利用ARM处理器可扩展的外部存储器容量大、内部集成的外围设备种类多、运行速度快、实时性好等优点，来实现上述目的。本技术为实现上述目的所采用的技术方案是一种用ARM控制的清分机人机交互系统，由ARM控制的系统控制电路板与彩色液晶触摸屏、PVC膜按键相连接；所述由ARM控制的系统控制电路板包括ARM中央处理器，程序存储器，数据存储器，电源模块，UART通讯接口和USB软件升级接口 ；ARM中央处理器与彩色液晶触摸屏通信，并接收PVC膜按键的按键信号；ARM中央处理器还与存储程序的程序存储器、运行程序的数据存储器通信；还连接有USB软件升级接口和UART通讯接口 ；电源模块与ARM中央处理器、程序存储器、数据存储器、彩色液晶触摸屏和PVC膜按键相连接。所述系统控制电路板通过数据线缆与彩色液晶触摸屏、PVC膜按键相连接。所述电源模块采用电源处理电路，用于将外接电源转换成ARM中央处理器、程序存储器、数据存储器、彩色液晶触摸屏和PVC膜按键所需电压。本技术具有以下有益效果及优点I.本技术在清分机上的应用，解决了之前单片机控制的人机交互系统画面不直观、图形无立体感、代码空间太小、后续不能增加新功能等缺点。2.本技术软件上采用ARM底层驱动开发，相对操作系统平台下的软件执行实时性更好，动作反应速度更快。3.本技术采用了触摸屏虚拟键及PVC薄膜按键相结合的操作方式，使操作更简单，整机性能更可靠。4.本技术采用USB接口升级软件，使得售后服务更加容易，节约了维护成本。5.本技术所用的ARM处理器芯片内部集成了多种外围部件，使得电子元件得以简化，且采用了主流的元器件，从一定程度上降低了整机成本。6、本技术采用自定义的通讯协议，避免与其它通用通讯协议的冲突，在机器多个部分联网通讯中，可以唯一识别其身份。附图说明图I是本技术的电气原理框图； 图2是本技术的硬件连接图。具体实施方式以下结合附图及实施例对本技术做进一步的详细说明。本技术的清分机人机交互系统安装于纸币清分机的前面罩上，按功能划分其组成部分有=ARM中央处理器、NANDFlash程序存储器、SDRam数据存储器、电源模块、彩色液晶触摸屏、PVC膜按键。本技术的软件部分基于底层驱动开发，其中包含处理器芯片内部自带的液晶驱动、触摸屏驱动、NANDFlash驱动、SDRam驱动、UART串行通讯口驱动、USB-Host接口驱动等。本技术各部分电气关系原理框图如图I。本技术的核心单元为ARM处理器，在上电后处理器读取NANDFlash中的程序代码到SDRam中，之后程序在SDRam中运行，本系统的软件基于ARM系统底层驱动开发，而不是采用基于操作系统的软件开发方式。其主频可达400MHz，程序执行起来实时性相当好。本技术的电源模块采用系统电源处理电路，将外接电源转换成ARM中央处理器、程序存储器、数据存储器、彩色液晶触摸屏和PVC膜按键所需电压；电源处理电路包括芯片 MIC29152, LM1117-ADJ, LMl117-3. 3、MP1518 以及外围电路。彩色液晶触摸屏采用4. 3" TFT彩色液晶屏，图形具有立体显示效果；按键采用触摸屏虚拟按键和PVC薄膜按键相结合的方式。程序代码存储于NANDFlash程序存储器中，程序运行于SDRam数据存储器中，在程序运行过程中通过USB-Host接口可以升级电路板中的程序。在上电运行过程中，本技术与其所在的清分机主控板采用UART串行口通讯。主控板是清分机内部的控制核心，其功能是采集清分机上的各种传感器信号并和清分机上其它电路板进行通讯，它将这些采集结果和接收到的数据进行分析，由此执行对机器的操纵并最终实现纸币的分类，同时主控板也由通讯口送出控制命令和检测数据，从而实现整机的协调动作及运行结果的显示。本技术在工作中主要完成液晶屏显示功能及触摸屏虚拟键读取和PVC薄膜按键的读取，液晶屏的显示由若干个画面组成，画面分辨率为480X272像素，可视区域为4.3"，24位真彩色，显示效果细腻逼真，因处理器工作频率高，画面转换刷新时没有丝毫视觉停顿。通过点按虚拟键或PVC薄膜键执行各种操作，以完成机器走钞功能选择及参数设置等。本技术与清分机内部主控板之间通过UART串行口进行通讯，以获取显示信息及传送按键指令。该UART与主控板连接电路采用TTL电平，无中间电平转换环节，使其能达到高速高准确率通讯效果。该UART通讯速率采用115200bps，每帧数据格式为I位起始位、8位数据位、I位停止位，数据交换速度快，整机的人机交互过程无停顿感。数据的传输采用互为主从模式双向传输，传输的数据包结构采用自定义协议。在工作过程中，人机交互系统实时地把检测到的键值发送给主控板，不需要通讯应答，如果主控板收到了键值信息，会在清分机上发出声响，以示收到。每个键值只发一次，且数据中只含键值信息一个字节，避免造成重复按键的误判断，这个过程中人机交互系统为主机。同时人机交互系统时刻准备接收主控板传来的显示信息，这个过程中人机交互系统为从机。接收的每个数据包分五个部分，具体的结构定义如表I :结构定义表。表I权利要求1.一种用ARM控制的清分机人机交互系统，其特征在于由ARM控制的系统控制电路板与彩色液晶触摸屏、PVC膜按键相连接；所述由ARM控制的系统控制电路板包括ARM中央处理器，程序存储器，数据存储器，电源模块，UART通讯接口和USB软件升级接口 ；ARM中央处理器与彩色液晶触摸屏通信，并接收PVC膜按键的按键信号；ARM中央处理器还与存储程序的程序存储器、运行程序的数据存储器通信；还连接有USB软件升级接口和UART通讯接口 ；电源模块与ARM中央处理器、程序存储器、数据存储器、彩色液晶触摸屏和PVC膜按键相连接。2.根据权利要求I所述的一种用ARM控制的清分机人机交互系统，其特征在于所述系统控制电路板通过数据线缆与彩色液晶触摸屏、PVC膜按键相连接。3.根据权利要求I所述的一种用ARM控制的清分机人机交互系统，其特征在于所述电源模块采用电源处理电路，用于将外接电源转换成ARM中央处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用ARM控制的清分机人机交互系统，其特征在于：由ARM控制的系统控制电路板与彩色液晶触摸屏、PVC膜按键相连接；所述由ARM控制的系统控制电路板包括：ARM中央处理器，程序存储器，数据存储器，电源模块，UART通讯接口和USB软件升级接口；ARM中央处理器与彩色液晶触摸屏通信，并接收PVC膜按键的按键信号；ARM中央处理器还与存储程序的程序存储器、运行程序的数据存储器通信；还连接有USB软件升级接口和UART通讯接口；电源模块与ARM中央处理器、程序存储器、数据存储器、彩色液晶触摸屏和PVC膜按键相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：柳长庆，柳永诠，柳伟生，牛作琴，王福艳，
申请(专利权)人：辽宁聚龙金融设备股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：