一種基于CAN總線的高校食堂刷卡系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案
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在如今的高校食堂，由于學(xué)生數(shù)量龐大，流動(dòng)性頻繁，傳統(tǒng)的紙質(zhì)餐票、現(xiàn)金或基于接觸式IC卡技術(shù)的消費(fèi)支付方式存在服務(wù)效率不高、便捷性差、管理成本高、卡片易損壞等諸多弊端。高校食堂消費(fèi)作為學(xué)校后勤服務(wù)的重要組成部分，如果仍沿用以前傳統(tǒng)的消費(fèi)方式，將動(dòng)用大量的人力物力，而且管理上會(huì)出現(xiàn)很多繁瑣的事務(wù)，這樣不利于高校更好地為廣大師生服務(wù)以及學(xué)校的管理。為了解決這一問(wèn)題，如今，越來(lái)越多的高校采用智能卡技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合來(lái)構(gòu)建學(xué)校的食堂刷卡系統(tǒng)。
非接觸式智能卡技術(shù)和CAN總線技術(shù)都是當(dāng)今世界科技迅猛發(fā)展的產(chǎn)物。智能卡技術(shù)廣泛的應(yīng)用于各行業(yè)，特別是公共交通、無(wú)線通信、身份識(shí)別、金融交易和安全防衛(wèi)等行業(yè)；而CAN總線在可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性方面都有突出的優(yōu)點(diǎn)。如果將非接觸式IC卡技術(shù)和CAN總線技術(shù)2種熱點(diǎn)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，開(kāi)發(fā)一套基于CAN總線的高校食堂刷卡系統(tǒng)，對(duì)優(yōu)化廣大師生的生活，提高高校食堂管理水平和服務(wù)質(zhì)量，將具有很好的促進(jìn)作用。
1、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
1．1系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
根據(jù)設(shè)計(jì)的背景以及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)和要求，該系統(tǒng)在研究和設(shè)計(jì)過(guò)程中要遵循4個(gè)方面的原則：安全性、可靠性、易用性、易維護(hù)性。
1．2系統(tǒng)主要技術(shù)方案選擇
本系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要首先確定的主要技術(shù)方案有：通信總線的選擇、卡片的選擇、卡讀寫(xiě)操作技術(shù)方案的選擇。通過(guò)充分的比較論證，本系統(tǒng)采用CAN總線來(lái)構(gòu)建系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，選用Philips公司設(shè)計(jì)的MifarelS50非接觸式IC卡作為高校食堂刷卡系統(tǒng)的信息載體，為了提高系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和兼容性，本系統(tǒng)采用購(gòu)買(mǎi)北京易火眼公司的YHY502ATG射頻卡讀寫(xiě)模塊來(lái)對(duì)射頻卡進(jìn)行讀寫(xiě)操作。
1．3系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要器件選擇
根據(jù)市場(chǎng)情況、開(kāi)發(fā)工具和設(shè)計(jì)的實(shí)際需要，本系統(tǒng)的發(fā)卡節(jié)點(diǎn)和刷卡節(jié)點(diǎn)均選用單片機(jī)AT89S52作為主控芯片。考慮到SJA1000支持CAN2．0A／B協(xié)議，而PCA82C250可以支持110個(gè)CAN節(jié)點(diǎn)，并且在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上Philips的產(chǎn)品型號(hào)比較多，購(gòu)買(mǎi)方便，所以選用Philips公司的SJA1000作為CAN控制器以及PCA82C250作為CAN總線收發(fā)器。
1．4系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)
根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)所確定的技術(shù)方案，系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。
1．5系統(tǒng)功能模塊劃分
根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能任務(wù)和要求，可把本系統(tǒng)劃分為3大功能模塊：發(fā)卡模塊、刷卡模塊和系統(tǒng)上位機(jī)模塊，如圖2所示。
2、系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)
2．1硬件總體設(shè)計(jì)方案
高校食堂刷卡系統(tǒng)硬件部分分為發(fā)卡機(jī)和刷卡機(jī)，根據(jù)系統(tǒng)功能模塊劃分，系統(tǒng)硬件電路具體由7部分構(gòu)成：AT89S52最小系統(tǒng)外圍電路、射頻卡讀寫(xiě)模塊YHY502ATG電路、串口通信電路、CAN總線通信電路、LCD12864顯示電路、鍵盤(pán)輸入電路和報(bào)警提示電路。系統(tǒng)硬件電路組成如圖3所示。
2．2射頻卡讀／寫(xiě)模塊電路設(shè)計(jì)
YHY502ATG射頻卡讀／寫(xiě)模塊與微控制器之間的通信通過(guò)I2C總線實(shí)現(xiàn)，可參考YHY502ATG的技術(shù)應(yīng)用手冊(cè)來(lái)設(shè)計(jì)應(yīng)用電路。YHY502ATG讀寫(xiě)模塊提供一組對(duì)卡操作的通信協(xié)議，不必考慮底層通信數(shù)據(jù)的處理，不過(guò)必須遵守這些通信協(xié)議，并根據(jù)設(shè)計(jì)需要在控制端修改相應(yīng)程序即可。
評(píng)論