脱网版计时消费机的设计

2 存储器部分

计时消费机中存储的消费数据要求掉电不丢失，为此选用了ATMEL公司的24C256 EEPROM。24C256是一个256kb的支持I2C总线数据传送协议的串行CMOS EEPROM，可编程自定时写周期（包括自动擦除时间不超过10ms，典型时间为5ms），其地址分配如表1所示。

                                         图3 数据信息写入流程图

串行EEPROM的数据读取正确与否和系统软件的设计紧密相关。系统软件要根据硬件电路确定数据传输位；建立数据区地址指针，按照串行EEPROM的工作时序设定读、写控制主程序。主程序分为以下两个部分。

1）数据端口初始化

根据串行EEPROM数据存取的特点，设立数据端口的工作方式，建立相应的数据指针DPTR，为地址和数据信息的存、取建立各自的子程序，为后一步数据信息的存、取做准备。

2）数据信息写入/读取

如图3所示，首先设立数据源的入口地址DPTP，然后调用串行EEPROM入口地址服务子程序，选通EEPROM数据区，启动读/写程序传输数据。

3 计时模块

计时模块的电路如图4所示。PCF8563是低功耗的CMOS 实时时钟/日历芯片，它提供一个可编程时钟输出，一个中断输出和掉电检测器，所有的地址和数据通过I2C总线接口串行传递。在给PCF8563送入初始的日历信息后，PCF8563中的日历就会自动运行。由于PCF8563为实时时钟芯片，在没有外接电源时仍然要求连续供电，以保持时间的准确无误。因此，这部分电路还加了掉电保护功能，在主供电系统意外断电时，即Vcc为0V时，D1截止，3.6V备用电源通过D2继续给PCF8563供电,保证其正常运行。

                                                图4 时钟电路

4 显示模块

消费机显示部分包括前后面板都有8位LED数码管，全部由74LS164驱动。显示部分采用的是普通的串行静态显示，由STC89C58的P1.6和P1.7构成模拟I2C串行口，通过P89LPC932将驱动信号分别送往前后显示面板。

5 数据通信部分

每台消费机在投入使用前，都可通过串口根据实际情况对消费机进行读写器密钥、消费机号和基准时间等参数进行设置。设置成功后，参数保存在消费机的EEPROM中。

本设计中采用RS232串行通信方式进行数据的传送。数据的采集存储由单片机系统完成,而数据的处理由PC完成，即将PC与单片机组成上位机、下位机分布式控件系统。下位单片机作为前端处理机，深入到现场，负责采集各种数据并记录，在需要时将各种数据传到上位机。  

三 结束语

本文为一卡通系统脱网版提出了模块划分的蓝本，对一卡通系统中脱网版按键、按次等消费机的设计有指导意义,可以借鉴和参考。

这一系统采用了应用开发较为成熟的单片机STC89C58，其他芯片也均是市场上的主流产品，价格比较合理，因此整个系统的性价比较高。此外，本系统还具有以下优势：采用射频感应技术，可靠性高、保密性高、快速方便、使用寿命长；采用I2C总线简化了硬件电路结构；采用电子钱包的方法实现了联网与脱网消费机的并行运行；采用大容量的EEPROM，具有掉电后长期保存功能；具有自动识别非法卡并报警的功能；数据采集灵活。

数据通信方面，本系统采用的是RS232串口通信，在USB接口通信已经广泛使用的今天，根据应用需要还可以再增加USB接口，以大大提高传输速率。