IC卡自动加油机的设计

引言

众所周知 ，“金卡”工程(即电子货币工程)是我国国民经济信息化建设的重点工程之一。相对于磁卡而言，IC卡因具有防磁、防潮、安全、保密、不易磨损等特点，而作为“金卡”工程的首选产品，广泛应用于金融、电讯、交通、服务等多个部门。我们为安徽省某集团公司的加油中心设计了一种新型的IC卡自动加油机，司机凭公司发放的“油量储值IC卡”加油，管理人员通过“油量统计IC卡”对油料的使用情况进行结算管理，取代了传统的人工登记、结算的管理方式，实现了加油与管理的自动化。

1 IC卡简介

IC 卡 是将 一块集成电路芯片镶嵌在塑料基片中，封装为卡片形式，其芯片具有写人数据和存储数据的能力。我们使用的是美国ATMEL公司生产AT24COIA存储器型IC 卡。串行EEPROM AT24COIA的容量为1Kb ( 128x 8 位)，擦写次数为100001)周期，数据保存期可长达100年。这种IC卡所使用的模块符合ISO/IEC7816协议，其触点如图1所示。这里cI(VCC)为电源端;c2(NC)未用，c3(SCL)为串行时钟输人端，c4 (GND)为接地端，c5（NC)未用;c6(SDA)为串行数据输人/输出端。

EEPROM模块触点示意图

2 硬件构成

本加油机控制系统由单片机及存储器、测量及控制、IC卡接口、键盘及显示、看门狗等部分所组成，其硬件原理框图如图2所示。

图2 加油机硬件原理框图

整机控制系统的核心是一片性价比较高的89C51单片机，内含4K字节的EEPROM作为系统的程序存储器，从而简化了系统结构。另外扩展一片NVSRAM DCM0064(8K字节)作为系统的数据存储器，用以存储用户的加油信息，因非易失性SRAM一NVSRAM(Nonvolatile SRAM)既有EPROM的不易失性，既断电后数据不变，又像普通SRAM一样可快速读写数据，读写次数无限制，并且它的功耗很小，在系统中的连接方法同一般SRAM6264完全相同。

加油量检测我们使用精度较高的涡街流量传感器，它输出的电脉冲频率和流量成线性关系，同时测量范围宽，重复性好，且便于实现远距离无损测量。其电脉冲信号经放大处理后，通过光电隔离(TLP521)作为单片机外部中断0的输人信号INTO,这样结合定时器TO就可测频。单片机的P2.5，通过晶体管功放(9013)后带动12V低压继电器，(JRC 12M )，由继电器的触点控制油泵电机的启停接触器的线圈及油路通断电磁阀的线圈，以实现自动加油。

根据 IC卡的电气特性设计的IC卡接口电路原理图见图3。其中TO(单片机作为常规输出)提供串行时钟输人信号;串行I/0通过单片机的P2.6 实现;TI(8 9C51作为常规输人)检测IC卡的供电情况，为保护IC卡我们采用了限流供电措施;卡座中有否IC卡由单片机INT1(同样作为常规输人)来检测，并且，当IC卡插人后微动开关SWi一SW2吸合，LED亮，反之LED灭。

图 3 IC卡接口电路原理图

键盘、显示接口是人机界面的重要组成部分。在此用单片机的P1口直接构成4x4非编码键盘，包括0一9数字键、小数点、启动键、停止键、统计键、查询键、调校键等。其中启动键:先由用户插人IC卡，待工作人员键人预置油量，准备就绪再按启动键实现自动加油，加到预置的油量便自动停止;停止键:用于加油过程的非正常情况的人为停机;统计键:管理人员插人统计IC卡，按统计键可将汇总的数据写人此卡中;查询键:用于查询用户信息;调校键:用于调校实时时钟。