前言
ATM機的核心部件是出鈔模塊,它是集電子、機械于一體的自動化裝置。
ATM出鈔模塊的結(jié)構(gòu)
ATM出鈔模塊一般由上、下兩層功能模塊組成:上層為驗鈔、送鈔及廢鈔回收模塊;下層為鈔箱及挖鈔模塊(由1~4個結(jié)構(gòu)相同的挖鈔單元組成)。
驗鈔及送鈔模塊的作用是對由供鈔模塊挖出的每張鈔票進(jìn)行高度、厚度以及傾斜度進(jìn)行檢測,通過控制分揀器把不合格的鈔票送進(jìn)廢鈔箱,而合格的鈔票則送到疊鈔器,最后由送鈔機械手把整疊的鈔票送到出鈔口,完成一次出鈔操作。如客戶超時不取款,則把鈔票收回并放到回鈔箱里。
挖鈔模塊的作用是放置鈔箱并根據(jù)指令把鈔票從鈔箱中一張一張地挖出來,挖鈔方式有兩種:真空吸鈔和摩擦出鈔。這兩種方式各有千秋,真空吸鈔精確可靠,容易維護(hù),但出鈔速度較慢(1~2張/秒),目前只有NCR公司使用。而摩擦出鈔技術(shù)的優(yōu)點是出鈔速度快(5~7張/秒),為絕大部分ATM廠商所采用。
ATM出鈔模塊控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計
整個控制系統(tǒng)的主要功能就是通過各種電子電路驅(qū)動電磁閥、單、雙向電機和步進(jìn)電機,以實現(xiàn)對整個出鈔模塊的所有機械部件的動作,并對各種開關(guān)量輸入(如光電感應(yīng)器、微動開關(guān)、高低電平等)和各種物理參數(shù)測量電路的直流電壓信號(如單張、整疊鈔票厚度)做實時、連續(xù)的檢測,根據(jù)檢測結(jié)果及時調(diào)整機械部件的動作,保障顧客在取鈔過程中的正確、安全穩(wěn)定運行。同時,在運行過程中出現(xiàn)故障時能夠記錄故障狀態(tài),給出錯誤代碼,并進(jìn)行相應(yīng)的故障處理,為維護(hù)人員提供準(zhǔn)確的參考數(shù)據(jù)。
MSC1210Y5單片機簡介
MSC1210Y5PAGT是TI公司生產(chǎn)的集成數(shù)字/模擬混合信號單片機,具有運行速度快、功耗低等特點,其時鐘頻率最高可達(dá)33 MHz,運行速度高達(dá)825 MIPS,具有很強的數(shù)據(jù)處理能力;芯片內(nèi)集成了大量的模擬和數(shù)字外圍模塊:內(nèi)含32KB的Flash程序存儲器,并具有多重密碼鎖死(LOCK)功能,保密性較強。在對Flash程序存儲器編程方面,可通過SPI串行接口或一般的編程器進(jìn)行重新編程,因而可對用MSC1210Y5組成的系統(tǒng)進(jìn)行在系統(tǒng)編程,給新產(chǎn)品的開發(fā)、老產(chǎn)品升級和維護(hù)帶來極大的方便。單片機內(nèi)還包含8通道模擬信號輸入,1~128倍可編程增益放大器、24位高精度A/D轉(zhuǎn)換器,非常適合鈔票厚度檢測等模擬信號的處理。
鈔票厚度信號采集電路
本系統(tǒng)采用電渦流傳感器對鈔票的厚度進(jìn)行采集,電渦流傳感器能靜態(tài)和動態(tài)的非接觸、高線性度、高分辨率地測量被測金屬導(dǎo)體表面與探頭表面的距離,將位置信號轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號,然后通過CPU內(nèi)部的24位高精度ADC進(jìn)行轉(zhuǎn)換,檢測精度可以達(dá)到0.0005mm。
CPLD電路
為了簡化硬件電路結(jié)構(gòu),提高系統(tǒng)的集成度和可靠性,同時,也減輕應(yīng)用系統(tǒng)中處理器的負(fù)擔(dān),采用了基于CPLD 的步進(jìn)電機控制電路,把處理器接口邏輯、步進(jìn)電機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動角度控制、環(huán)形脈沖分配器、斬波恒流驅(qū)動邏輯等幾個模塊在一個CPLD 器件中實現(xiàn),實現(xiàn)系統(tǒng)的挖鈔時序控制。
通信和在線編程電路
出鈔模塊和主機的通信接口采用RS-232C接口,通過CPU的串行口0來實現(xiàn)通信,接口芯片采用MAX3232。MCU的在線編程與通信電路共用CPU的串行口0,二者之間通過跳線來實現(xiàn)接口的轉(zhuǎn)換,在線編程時, PC將產(chǎn)生RST信號,RST信號經(jīng)過MAX3232轉(zhuǎn)換成TTL電平信號給MCU編程信號PSEN,MCU復(fù)位后開始接收下載的程序。
鍵盤和顯示電路
鍵盤和顯示電路的主要功能是在沒有外部主機的情況下,維護(hù)人員也可以對出鈔模塊進(jìn)行相應(yīng)的操作,通過鍵盤輸入相應(yīng)的命令,并將執(zhí)行結(jié)果在LED上顯示出來。LED顯示采用靜態(tài)方式,通過CPU的串口和74LS164串行移位來實現(xiàn),大大節(jié)省了CPU資源。
出鈔模塊控制系統(tǒng)軟件設(shè)計
出鈔模塊控制系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)
出鈔模塊控制軟件主要接收ATM主機的控制命令,根據(jù)這些命令執(zhí)行相應(yīng)的功能操作,并將執(zhí)行結(jié)果送回到ATM主機,因此可以將ATM出鈔模塊的控制軟件劃分為通信模塊和命令功能模塊。通信模塊實現(xiàn)ATM出鈔模塊與ATM主機之間的信息交換,命令功能模塊主要實現(xiàn)挖鈔命令、送鈔命令、 未取鈔回收命令、通道清理與復(fù)位命令、獲取鈔箱信息命令、出鈔口取鈔檢測命令和拒絕命令操作,ATM主機通過發(fā)送這些命令實現(xiàn)顧客在ATM機上的取款操作。整個控制系統(tǒng)軟件主程序如圖4所示。
通信模塊
出鈔模塊通信采用中斷方式,CPU接收到一個命令包之后,設(shè)立一個標(biāo)志,主程序檢測到這個標(biāo)志后就讀取命令包。
出鈔模塊在執(zhí)行命令后,以一定格式將命令的執(zhí)行結(jié)果返回到PC主機,在執(zhí)行命令過程中出鈔模塊不接收命令,直到命令返回。
命令功能模塊
命令功能模塊實現(xiàn)挖鈔命令、送鈔命令、 未取鈔回收命令、通道清理與復(fù)位命令、獲取鈔箱信息命令、出鈔口取鈔檢測命令和拒絕命令操作。ATM主機軟件在啟動時,先要發(fā)送通道清理與復(fù)位命令,檢測出鈔模塊的狀態(tài);進(jìn)行一次完整的取款操作需要依次發(fā)送獲取鈔箱信息命令、挖鈔命令、送鈔命令和出鈔口取鈔檢測命令;如果在規(guī)定的時間內(nèi)檢測到鈔票沒有取走,則發(fā)送未取鈔回收命令,將出鈔口鈔票回收,拒絕命令是在挖鈔命令執(zhí)行出錯的時候發(fā)送。每個命令都必須按照這個順序來發(fā)送,否則被視為非法命令,不予執(zhí)行。
1通道清理與復(fù)位命令
此命令的主要功能是復(fù)位出鈔模塊內(nèi)部寄存器、清理挖鈔通道和送鈔通道,如果有殘余鈔票在通道中,則將其送入回收箱,同時檢測各個部件是否正常。ATM主機軟件在啟動時,首先要發(fā)送此命令對出鈔模塊進(jìn)行通道清理和復(fù)位,出鈔模塊將相應(yīng)的執(zhí)行結(jié)果返回到控制主機,如果出鈔模塊有故障返回碼,表示出鈔模塊不能正常工作,ATM主機控制軟件需要停止取款的功能,并給出相應(yīng)的故障提示,等待維護(hù)。
2獲取鈔箱信息命令
此命令的主要功能是出鈔模塊將模塊中鈔箱的配置信息,包括各個鈔箱中鈔票的面額和幣種信息返回給主機控制軟件,在有取款操作時,主機控制軟件通過這些信息來分配每個鈔箱的出鈔數(shù)量。
3挖鈔命令
此命令的功能是執(zhí)行主機控制軟件所分配的各個鈔箱的出鈔數(shù)量,在對每個通道鈔箱進(jìn)行挖鈔操作時,都要對鈔票進(jìn)行檢測,如果有尺寸或者厚度不合格的,則打開分揀器將其送入廢鈔箱中,將合格的鈔票送到疊鈔板上,整個命令執(zhí)行完成后將各個鈔箱的出鈔數(shù)量和廢鈔數(shù)量返回到主機,等待主機控制軟件發(fā)送下一個命令,即送鈔命令。
4送鈔命令
此命令的主要功能是把疊鈔板上的鈔票送到閘門口,取款人就可以將鈔票拿走。
5出鈔口檢測命令
此命令的主要功能是檢測閘門口的鈔票是否被拿走,并將信息返回到主機,如果檢測到鈔票已經(jīng)拿走,機械手將回到原始位置。
6未取鈔回收命令
如果在銀行規(guī)定的時間內(nèi)(一般是30秒,時間由主機控制軟件控制)閘門口的鈔票都未拿走,主機控制軟件將發(fā)送此命令,通知出鈔模塊將閘門口鈔票回收,送入回收箱中。
7拒絕命令
在挖鈔命令執(zhí)行過程中出現(xiàn)了故障,整個命令未成功執(zhí)行,或者是挖鈔命令執(zhí)行成功,但由于某些原因,不能進(jìn)行送鈔操作,此時主機控制軟件需要發(fā)送拒絕命令,通知出鈔模塊將疊鈔板上的鈔票送入回收箱中。
結(jié)語
由于篇幅所限,本文只能從出鈔模塊控制系統(tǒng)的功能著手對整個控制系統(tǒng)做一個簡單的介紹。本文所介紹的出鈔模塊控制系統(tǒng)已應(yīng)用于ATM機中,實踐證明,系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定。