基于信息鈕扣的智能公交投幣箱的設計

初始化：DS1991初始化時(shí)序如如圖4所示：

單總線(xiàn)上所有的傳輸操作均從初始化過(guò)程開(kāi)始。初始化過(guò)程由單片機發(fā)出的復位脈沖和單片機收應答脈沖組成。若DS1991在I／O線(xiàn)上，則在TPDL時(shí)將數據線(xiàn)拉低，產(chǎn)生應答負脈沖。

ROM功能命令：如果單片機檢測到應答負脈沖，就可以發(fā)出4條DS1991支持的ROM功能命令。本系統I／O線(xiàn)只有1個(gè)信息鈕扣，初始化之后，可跳過(guò)64位ROM系列碼的匹配，而直接進(jìn)行存儲器的讀寫(xiě)操作。

存儲器的讀寫(xiě)操作：這里只分析數據寫(xiě)入密鑰子存儲區的操作。首先單片機發(fā)寫(xiě)密鑰子存儲區命令，發(fā)密鑰子存儲區區號和數據目標地址，然后收密鑰子存儲區識別碼，驗證64位識別碼。若64位的識別碼是非授權的識別碼，系統存儲該信息鈕扣的識別碼及接入系統的時(shí)間，之后單總線(xiàn)器件復位；若64位識別碼是公交公司合法授權的識別碼，單片機將E2PROM存儲器的64位密碼發(fā)送給DS1991的密鑰子存儲區。若單片機發(fā)送的64位密碼和DS1991密鑰子存儲區的64位密碼不相同，DS1991的密鑰子存儲區拒絕寫(xiě)入數據，單片機P1.3口拒絕輸出開(kāi)鎖電壓，從而不能開(kāi)啟投幣箱的電子密碼鎖；若單片機發(fā)送的64位密碼和DS1991密鑰子存儲區的64位密碼相同，單片機將存儲器的數據和時(shí)鐘數據寫(xiě)入DS1991的密鑰子存儲區，單片機P1.3口輸出開(kāi)鎖電壓，從而開(kāi)啟投幣箱的電子密碼鎖。

從分析可知：只有使用有合法授權的DS1991(DS1991的識別碼合法，DS1991密鑰子存儲區的64位密碼和投幣箱E2PROM存儲器中的密碼相同)接觸I／O口，才能開(kāi)啟投幣箱的電子密碼鎖；DS1991不僅具有開(kāi)啟電子密碼鎖的功能，還具備數據采集功能。DS991采集公交車(chē)全部數據包括投幣箱合法開(kāi)啟記錄和非法試開(kāi)記錄。公司后臺管理系統讀取DS1991獲取的數據，結合公交車(chē)輛信息對公交車(chē)輛投幣箱開(kāi)啟情況進(jìn)行統計分析，并可作為公交管理的重要依據。

信息鈕扣DS1991配發(fā)一般采用多級配發(fā)，各級信息鈕扣DS1991具有不同的開(kāi)鎖權限。最高級為總公司級，可以打開(kāi)公司所有的公交投幣箱門(mén)鎖，最高級的DS1991權限最大，應當非常安全地保管和使用。第低級為車(chē)輛級，只能打開(kāi)某臺公交投幣箱門(mén)鎖。中間級信息鈕扣則根據總公司的管理模式靈活分配信息鈕扣DS1991的開(kāi)鎖權限。

2.2 硬幣處理電路

硬幣處理的結構框圖如圖5所示：

硬幣檢測采用電渦流傳感器獲得檢測信號，工作原理為：當給線(xiàn)圈施加高頻正弦信號，將被測硬幣放人磁場(chǎng)中，當線(xiàn)圈產(chǎn)生的變化磁場(chǎng)通過(guò)硬幣表面時(shí)，硬幣的表面上會(huì )產(chǎn)生渦流。該渦流會(huì )產(chǎn)生反向變化磁場(chǎng)，從而削弱原線(xiàn)圈產(chǎn)生出來(lái)的磁場(chǎng)，導致線(xiàn)圈的電感量發(fā)生變化。在本系統中，真、假硬幣分別通過(guò)線(xiàn)圈L1時(shí)，由于2種硬幣的合金材料不相同，在硬幣表面產(chǎn)生的渦流不相同，從而使得線(xiàn)圈L1的電感量的變化量不相同。將該線(xiàn)圈作為電感接入電容三點(diǎn)式振蕩電路，振蕩電路輸出的正弦信號的頻率不相同，所以只需測量該電容三點(diǎn)式振蕩電路的輸出正弦頻率，就可以精確鑒別硬幣的真假。系統在工作前，需要預先學(xué)習：預先將所有的真硬幣在振蕩電路中的振蕩頻率存入單片機的E2PROM存儲器。在實(shí)際的鑒別過(guò)程中，由于各種原因引起的誤差，使得單片機計數的頻率與該種硬幣在存儲器中存儲的頻率有一定的誤差。對此，可以設定一個(gè)允許誤差范圍，使系統能有效地鑒別硬幣的真假。

當乘客投入硬幣時(shí)，硬幣通過(guò)光電耦合器處，硬幣遮擋光束，經(jīng)轉換電路產(chǎn)生下降沿，送人單片機AT89S52的P3.2口，INTO產(chǎn)生中斷，系統執行硬幣鑒別。電容三點(diǎn)式振蕩電路輸出的正弦信號，通過(guò)施密特觸發(fā)電路，轉換成方波信號，送入單片機P3.4口內的T1計數器計數。若計數器計數的頻率在存儲器存儲的某個(gè)頻率的允許誤差范圍之內，就認為被檢測硬幣的是真硬幣；若計數器計數的頻率不在存儲器存儲的任何一個(gè)頻率的允許誤差范圍之內，就認為被檢測硬幣的是假硬幣。此時(shí)單片機啟動(dòng)假硬幣剔除電路，P1.4口輸出高電位，錢(qián)幣切換電磁鐵通電，切換錢(qián)幣通道，使假硬幣從假硬幣通道流出投幣箱，同時(shí)P1.5口輸出高電位，蜂鳴器發(fā)聲。本系統為防止錢(qián)幣阻塞錢(qián)幣通道，設置了打板電路。在錢(qián)幣通道阻塞時(shí)，司機打開(kāi)打板開(kāi)關(guān)，P1.6口輸出高電位，通電的電機對錢(qián)幣通道進(jìn)行打板操作，從而使錢(qián)幣通道暢通。