ic模拟设计工程师范文

ic模拟设计工程师范文第1篇

1 IC卡自助加油机的功能

该IC卡自助加油机的服务作业设计, 充分考虑了顾客自助服务的要求。顾客插卡之后根据操作终端显示屏上的提示, 通过触摸式薄膜键盘进行操作, 可选择定量加油, 也可直接提枪加油, 加油中实时显示加油升数、金额、单价, 加油结束退卡后, 可以立即从结算打印口取到自己加油的消费凭证。在加油机的两侧还配有自动切纸机, 顾客加完油后可方便地取到清洁纸, 清洗油箱口处和手上的油渍。

2 IC卡自助加油机的硬件设计

该IC卡自助加油机控制系统的硬件结构如图1所示, 主要由操作终端、单片机、薄膜键盘、打印机、读卡器、IC卡认证模块、油泵与电磁阀输出控制部分、流量传感器与油枪开关信号输入控制部分、看门狗、非易失性存储器和实时时钟等组成。

2.1 操作终端

操作终端是IC卡自助加油机的核心部件之一, 其主要提供与客户交户的人机界面。

本系统采用从国内某知名生产厂商定制的工业用嵌入式PC作为操作终端, 其稳定可靠、防暴性能好, 抗干扰能力强, 可在高温、低温、油气污染、强电磁干扰等恶劣条件下24小时不间断正常运行。该嵌入式PC配有36键薄膜键盘和液晶显示屏, 其都具有很强的抗磨损、防油渍性能;还有1个RS232C串行接口用于与单片机通讯, 1个并行口用于连接打印机, 本系统打印机采用具有防爆性能的设备。

2.2 单片机

单片机是IC卡自助加油机的另一个核心部件, 它是加油控制部分的指挥中心, 控制加油功能的实现。

本系统采用基于新51MX内核的P89C669单片机, 它包含96KB的Flash程序存储器、2KB的数据S R A M、1个可编程计数器阵列 (PCA) 、可配置成不同时间范围的看门狗定时器 (通过SFR的位设置) 、2个增强型UART以及字节型I2C总线串行接口, 具有在系统编程和在应用中编程的功能, 可进行现场和远程程序升级。

2.3 读卡器和IC卡认证模块

读卡器用于IC卡插入和退出的识别与控制, 实现IC卡和系统的数据交换, 为IC卡提供所需的电源和时钟信号;IC认证模块用于对IC卡进行合法性认证, 鉴别卡的真伪。

2.4 看门狗

看门狗电路的功能主要是保证系统的可靠运行, 防止系统受扰后出现程序跑飞、死机现象。其主要由MAX813L组成, MAX813L具有看门狗、复位输出、电压检测等特征, 若在1.6秒内看门狗输入端未被触发, 看门狗输出端将使单片机自动复位, 恢复系统运行;当单片机电压低于正常值时, 电压检测输出端将触发单片机外部中断, 使其执行相应的掉电数据保护程序。

2.5 信号输入控制部分和输出控制部分

本系统输入控制的信号主要是油枪开关信号和流量传感器计数脉冲信号, 输出控制的信号主要是油泵和电磁阀控制信号。这两部分由油枪开关、流量传感器、油泵和电磁阀控制板等组成。当提起油枪时, 油枪开关将向系统发出开机信号, 系统接收后发出打开电磁阀和启动电机的指令信号, 使系统进入待加油状态;当开启油枪时, 油液将流经流量计, 推动流量计内活塞作往复运动, 排出固定体积的油液, 使流量计的输出轴转动, 进而带动传感器分度盘切割光槽, 产生油液计数脉冲信号。计数脉冲信号送入系统后, 系统将对其进行处理, 若接收正常, 将显示和存储加油数据;当挂上油枪或加到预置流量时, 系统将发出关闭电磁阀和电机的控制信号, 加油过程结束。

2.6 非易失性存储器

非易失性存储器主要保存加油交易记录、IC卡黑白名单等数据。本系统采用SST公司的28SF040 SuperFlash EEPROM, 其存储容量为512KB, 接口方式简单, 读写速度快, 具有片上硬件和软件数据保护功能, 片内存储的数据可保存100年以上。

2.7 实时时钟

实时时钟为系统提供准确可靠的日期和时间。本系统采用DS12C887时钟芯片, 它具有完备的时钟及到2100年的日历功能;内含可充电锂电池, 电路通电时自动对其充电, 充足一次电可供时钟芯片运行半年之久, 正常工作时可保证时钟数据10年内不丢失。

3 IC卡自助加油机的软件设计

IC卡自助加油机的软件设计包括操作终端软件设计和P 8 9 C 6 6 9单片机程序设计。操作终端软件主要由操作界面模块、串口通讯模块、网络通讯模块和数据库模块等组成。单片机程序主要包括主程序模块、IC卡读写模块和串口通讯模块, 程序用C51编写。

操作终端和单片机之间按照统一的接口通讯协议进行数据交换。

数据交换直接通过命令的方式实现, 主要的命令如下。

(1) 单片机对多媒体操作终端的普通查询命令。

(2) 单片机发送卡插入状态命令。

(3) 单片机发送加油中状态命令。

(4) 单片机上送交易记录命令。

(5) 单片机下载数据 (黑名单、白名单、油品价格、油站通用信息和单片机程序) 命令。

(6) 单片机向操作终端查询黑、白名单命令。

(7) 操作终端对单片机的普通查询命令。

(8) 操作终端发送定量加油命令。

(9) 操作终端发送退卡命令。

在实际的加油过程中, 操作终端和单片机之间不断地通过命令进行通讯, 如图2所示, 图中详细地描述了IC卡定量加油的处理流程。

4 结语

本文介绍的IC卡自助加油机成功地把机电控制技术、计算机控制技术和通讯技术应用到加油机上, 使得加油机的功能更加丰富, 操作更加人性化。在竞争日益激烈的成品油零售领域, 该IC卡自助加油机无疑将有广阔的市场应用前景。

摘要：本文介绍了一种IC卡自助加油机的功能和特点, 详细阐述了IC卡自助加油机的软硬件设计, 成功地把机电控制技术、计算机控制技术和通讯技术应用到加油机上, 使得加油机的功能更加丰富, 操作更加人性化。

关键词：操作终端,IC卡,单片机,加油机

参考文献

[1] PHILIPS P89C669 8-Bit Microcontroller With Extended Memory Data Sheet.

[2] SST 28SF040 4Mbit (512Kx8) SuperFlash EEPROM Data Sheet.

[3] MAXIM MAX813L Low-Cost Mi-croprocessor Supervisory Circuits DataSheet.