專利名稱：非接觸式智能卡加油控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種非接觸式智能卡加油控制器。
目前國內(nèi)絕大多數(shù)加油站處于傳統(tǒng)的加油管理模式，而油機種類繁多，相當(dāng)一部分仍然使用機械加油機，現(xiàn)金交易、手工記帳、加油過程中人員多、環(huán)節(jié)多，部分加油站在車輛多時局面十分混亂。在專利號為98206604.x、名稱為″非鍵控式IC卡電腦加油機″的中國專利中公開了一種IC卡加油機，該專利是針對電子加油機開發(fā)與生產(chǎn)的，而且是采用接觸式的IC卡，其主要優(yōu)點是在電子加油機上采用接觸式的IC卡，實現(xiàn)無需按鍵盤、通過插卡自動加油結(jié)算的加油控制過程。但是它采用接觸式的IC卡，存在機械磨損問題，使用時間長后會出現(xiàn)吃卡、退卡等固有機械故障。由于沒有鍵盤，雖然表面上看操作是簡單了，但卻帶來了不能靈活輸入加油數(shù)量，不能發(fā)送有關(guān)指令的缺點。
本實用新型的目的就是為了解決以上問題，提供一種非接觸式智能卡加油控制器，使用方便靈活，不存在吃卡、夾卡現(xiàn)象，減少磨損，增長智能卡的使用壽命。
本實用新型實現(xiàn)上述目的的方案是一種非接觸式智能卡加油控制器，包括主機中央處理器、電機或潛油泵開/關(guān)控制電路、單/雙級流速電磁閥開/關(guān)控制電路，所述電機或潛油泵開/關(guān)控制電路和單/雙級流速電磁閥開/關(guān)控制電路的輸入端分別與主機中央處理器相連，輸出端分別與電機或潛油泵、單/雙級流速電磁閥相連，其特征是還包括有非接觸式智能卡讀寫控制電路、顯示及輸入電路；所述非接觸式智能卡讀寫控制電路的輸出端與主機中央處理器相連，輸入端與非接觸式智能卡感應(yīng)天線相連；所述顯示及輸入電路一端與中央處理器相連，另一端分別與顯示裝置和鍵盤相連。
采用以上方案的有益效果由于顯示及輸入電路的采用，使用控制器可與操作者人機對話，以便輸入指令并顯示結(jié)果，操作靈活方便。同時，由于使用了非接觸式智能卡，在操作時該智能卡并不與機械設(shè)備相接觸，從而不可能出現(xiàn)吃卡、夾卡現(xiàn)象，讀卡過程中卡無磨損，從而延長了智能卡的使用壽命。


圖1是本實用新型非接觸式智能卡加油控制器總體示意圖。
圖2是本實用新型非接觸式智能卡加油控制器智能卡讀寫部分的示意圖。
圖3是本實用新型非接觸式智能卡加油控制器主機部分示意圖。
下面通過具體的實施例并結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細的描述。
本實用新型技術(shù)的特點是采用先進的非接觸式智能卡應(yīng)用技術(shù)，立足于高起點、高技術(shù)、高水平，將各類型的加油機計量控制技術(shù)與計算機硬件技術(shù)、軟件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機集成技術(shù)、通訊技術(shù)、現(xiàn)代電子結(jié)算技術(shù)、傳感及機電一體化控制技術(shù)和社會消費行為科學(xué)等融為一體。研制并開發(fā)出非接觸式智能卡加油控制器，在現(xiàn)有各類型的加油機上安裝該控制器，實現(xiàn)憑(持)卡加油、卡機聯(lián)動、自動結(jié)算、加油完畢即時打印票據(jù)、加快結(jié)算速度及準(zhǔn)確度、精確度、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的一卡通加油控制。主要技術(shù)目標(biāo)是先進性，靈活性及適應(yīng)性，可靠性，安全性，可擴充性，標(biāo)準(zhǔn)性，可維護性。
其總體示意圖見圖1，該非接觸式智能卡加油控制器包括主機中央處理器7、電機或潛油泵開/關(guān)控制電路19、單/雙級流速電磁閥開/關(guān)控制電路21，所述電機或潛油泵開/關(guān)控制電路19和單/雙級流速電磁閥開/關(guān)控制電路21的輸入端分別與主機中央處理器7相連，輸出端分別與電機或潛油泵20、單/雙級流速電磁閥22相連，其特征是還包括有非接觸式智能卡讀寫控制電路6、顯示及輸入電路26；所述非接觸式智能卡讀寫控制電路6的輸出端與主機中央處理器7相連，輸入端與非接觸式智能卡感應(yīng)天線2相連；所述顯示及輸入電路26一端與中央處理器7相連，另一端分別與顯示裝置23和鍵盤24相連。
在智能卡的選擇上采用目前國內(nèi)不能生產(chǎn)(僅能對進口芯片進行封裝成卡)的先進的非接觸式、多級高保密性、無電源的國際標(biāo)準(zhǔn)感應(yīng)智能卡技術(shù)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。感應(yīng)卡并具有防沖突機制，無任何機械運作，且防爆、防水、防潮、耐磨損等優(yōu)點，克服和避免了一般IC卡、磁卡的機械壽命、機械磨損、吃卡、夾卡、外觀磨損、讀寫卡出故障等弊端。利用非接觸式智能卡出廠時只有唯一的最高級別授權(quán)卡及多級、多位密碼(每張卡內(nèi)至少有256位二進位的密碼及讀、寫控制位及廠家系列代號密碼，同時在軟件設(shè)計上再采用隨機數(shù)(人為無法重復(fù))的加密算法和多級密碼驗證及識別技術(shù)，并配以6位用戶自己持有的個人密碼，達到同一張客戶卡即使在卡值相同的條件下其軟硬密碼可能完全不同的高保密技術(shù)。
在加油機傳感器上，采用光纖傳導(dǎo)技術(shù)，即本控制器還包括光纖傳感計量傳感裝置，這其中有發(fā)光源11、光纖12、多孔光珊片13、光源接收裝置14、脈沖轉(zhuǎn)換裝置15，發(fā)光源11發(fā)出的光通過光纖12接至多孔光珊片13，多孔光珊片13傳出的光再經(jīng)另一段光纖12傳至光源接收裝置14，光源接收裝置14的電信號輸出端與主機中央處理器7相連；還包括光纖開關(guān)傳感裝置，這其中有發(fā)光源11、光纖12、加油槍開關(guān)17、光源接收裝置14，開關(guān)量轉(zhuǎn)換裝置18，發(fā)光源11發(fā)出的光通過光纖12接至開關(guān)17，開關(guān)17傳出的光再經(jīng)另一段光纖12傳至開關(guān)量轉(zhuǎn)換裝置18，開關(guān)量轉(zhuǎn)換裝置18的電信號輸出端與主機中央處理器7相連。
現(xiàn)有技術(shù)中由于傳感器是直接安裝在油品的計量器上，對傳感器的工作電壓和電流有嚴(yán)格的要求，因為傳統(tǒng)傳感器是采用光電二極管且需+5VDC左右的電源供電，并裝在必需符合國家防爆標(biāo)準(zhǔn)的合內(nèi)，且要求達到本安級電流要求，但無論如何仍然不能完全密封阻止油氣，因為傳動軸、電源及信號線、合蓋及固定螺絲等極難做到，且有電壓及電流位于油品要求的安全區(qū)內(nèi)，仍然存在安全隱患。本裝置采用光纖12傳導(dǎo)光，在傳感器內(nèi)無電壓和電流，而是通過傳感器內(nèi)的多孔光刪片13阻隔光線或通過光線并由光纖12傳送到遠離油品區(qū)域后轉(zhuǎn)換成脈沖計量信號16，而且每轉(zhuǎn)產(chǎn)生的導(dǎo)通、截止次數(shù)(密度)可以大幅提高，能夠提高控制器的防爆安全性及高精度性。在油槍開關(guān)上也采用該技術(shù)來取開關(guān)量信號(加油啟動信號)，能夠取消帶電的開關(guān)接觸點。
裝置中還包括有票據(jù)打印裝置29，它通過并行打印口28與中央處理器7相連。這樣在加完油后可直接打印票據(jù)。
控制器的靈活性及的適應(yīng)性上，具有多種工作方式監(jiān)視加油機方式(同步顯示儲存加油數(shù)據(jù)但不控制加油油機的啟動或停止)；獨立加油控制方式(通過串接或斷開原油機上的電機或潛油泵、電磁閥開啟、關(guān)閉電路，由本控制器來控制，達到對加油機加油控制的目的)；持卡加油控制方式(必須持有效非接觸式智能卡才能加油--控制油機的啟動、停止、打印、扣卡值等)。各種工作方式通過系統(tǒng)密碼可以切換。控制器適應(yīng)各類進口或國產(chǎn)機械加油機、電子加油機，包括單槍機、多槍機(二、四、六、八)，只需分別測出各種類型的油品計量器每轉(zhuǎn)動一圈等于多少公升，再換算成相應(yīng)的單位公升脈沖數(shù)、斷開或串入原加油機上的電機、潛油泵及電磁閥電路即可，輸入油品單價后可同步準(zhǔn)確計算出加油公升、金額。安裝方式有多種，包括外置式或內(nèi)嵌式。
在顯示上采用點陣顯示大屏幕多行多列(非單行數(shù)碼方式)，通過顯示漢字提示操作及顯示數(shù)據(jù)，達到智能化且部分PC機化的功能。如自檢、監(jiān)視、效驗、多種參數(shù)設(shè)置及修改、通訊、聯(lián)網(wǎng)等。雙面顯示，雙鍵盤輸入。
通訊口采用RS-485方式(該方式比RS-232C通訊距離遠，抗干擾能力強，同時擴展了RS-422A的性能，允許雙絞導(dǎo)線上一個發(fā)送器驅(qū)動多個負(fù)載)，當(dāng)波特率為9600bps時，通訊距離可達1公里以上。一個加油站可聯(lián)128支槍(一般大型加油站不超過48支槍)。
采用多單片機(CPU)集成技術(shù)，有專門處理非接觸式智能卡的讀、寫、卡感應(yīng)、卡加密、無效卡、黑名單卡處理或判斷、檢測等功能的CPU——非接觸式卡讀寫用中央處理器4；有專門處理加油過程控制、與上及系統(tǒng)通訊、數(shù)據(jù)儲存、系統(tǒng)統(tǒng)一管理等的主CPU——主機中央處理器7；有專門處理雙鍵盤、雙顯示(正反面同時顯示、使用)的CPU——點陣顯示及鍵盤處理用中央處理器25，達到提高控制器的整體綜合能力。
圖1中各標(biāo)號的含義如下1.非接觸式智能卡，2.非接觸式智能卡天線，3.非接觸式智能卡讀寫器模塊，4.非接觸式智能卡讀寫控制用中央處理器(內(nèi)含固化程序)，5.非接觸式智能卡讀寫控制用EPROM數(shù)據(jù)存儲器，6.非接觸式智能卡讀寫控制電路，7.主機中央處理器(內(nèi)含固化程序，完成計量、運算、控制、通訊、數(shù)據(jù)存儲等主要功能)，8.主機用基本EPROM數(shù)據(jù)、參數(shù)存儲器，9.EPROM數(shù)據(jù)擴展口，10.EPROM數(shù)據(jù)擴展芯片陣列(最大可達12兆)，11.發(fā)光源(紅外發(fā)光二極管)，12.光纖電纜(用于導(dǎo)光)，13.多孔光珊片，14.光源接收裝置(紅外接收二極管)，15.脈沖轉(zhuǎn)換裝置，16.計量脈沖信號，17.油槍開關(guān)，18.油槍開關(guān)量轉(zhuǎn)換部分，19.電機或潛油泵開/關(guān)控制電路，20.電機或潛油泵電源聯(lián)接電路，21.單/雙流速電磁閥開啟、關(guān)閉可控硅控制部分，22.單/雙流速電磁閥電源聯(lián)接電路，23.顯示裝置(多行、多列點陣顯示屏幕)，24.鍵盤，25.點陣顯示及鍵盤處理用中央處理器(CPU，內(nèi)含固化程序)，26.顯示及輸入電路(點陣顯示及鍵盤處理用用線路板部分)，27.RS-485通訊口，28.并行打印口，29.票據(jù)打印裝置，30.時鐘處理芯片。CPU.中央處理器，P/IO.并行輸入輸出口，K.開關(guān)。
具體電路圖如圖2、圖3。
其中圖2是卡讀寫部分電路圖，圖2中可擦寫存儲器型號為29E020，時鐘芯片型號為DS1287，中央處理器型號為89C58。圖中Bp為蜂鳴器。
圖3是主機部分電路圖。圖3中，EPROM芯片型號為28C020，中央處理器型號為89E58，時鐘芯片型號為DS1287，譯碼器型號為138。圖中，M電機；SP潛油泵；V1、V2單雙級流速電磁閥；I/O Bus、WR、RD、DBUS1、DBUS2、ABUS1、ABUS2、CS1-CS8、CSn、CSk、CSi、CSj、Rx、Tx管腳名稱。
二、其內(nèi)部程序工作流程如下1).將非接觸式智能卡1放入接近天線感應(yīng)區(qū)3cm內(nèi)的卡合中(若采用功率大的讀寫器模塊時，感應(yīng)距離可達10cm-12cm)；2)非接觸式智能卡讀寫控制用中央處理器4通過卡片形狀的天線發(fā)射帶密碼的工作頻率；3).卡感應(yīng)到相應(yīng)頻率后產(chǎn)生共振能量，并通過密碼認(rèn)證后形成能量交換場；4)非接觸式智能卡讀寫控制用中央處理器4與卡內(nèi)讀、寫控制密碼相符時將卡內(nèi)系統(tǒng)數(shù)據(jù)讀出，并判斷卡的有效性和數(shù)據(jù)的有效性；5)將有效卡數(shù)據(jù)傳送給主機中央處理器7；6)主機中央處理器等待提槍(申請加油)的開關(guān)信號；7)在提槍前若接收到點陣顯示及鍵盤處理用中央處理器25傳送來的定量加油(定量公升或定量金額)數(shù)據(jù)，則建立預(yù)設(shè)定量加油值并比較卡內(nèi)余額；8)當(dāng)預(yù)設(shè)定量加油值小于卡內(nèi)余額時建立預(yù)設(shè)定定量加油標(biāo)志及值；9.)提槍信號傳來后，通知卡讀寫控制用中央處理器4鎖卡，一切正常后開啟加油機的泵油電機M或潛油泵SP及安裝在管路上的電磁閥；10)油品經(jīng)管路推動油品專用計量器旋轉(zhuǎn)，由加油槍流入機動車油箱內(nèi)；11)計量器旋轉(zhuǎn)帶動光纖傳感器(多孔光柵片13)轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生光導(dǎo)通、截止的脈沖量；12)主CPU將接收到的脈沖個數(shù)計數(shù)，根據(jù)脈沖與公升的對應(yīng)系數(shù)轉(zhuǎn)為公升數(shù)，乘以單價后為金額；13)當(dāng)油品計量器有機械磨損后影響單位體積(重量)對應(yīng)的轉(zhuǎn)動量數(shù)時，主機中處理單元7可根據(jù)系數(shù)對加油數(shù)據(jù)進行補償；14)將動態(tài)數(shù)據(jù)送點陣顯示及鍵盤處理用中央處理器25進行點陣(漢字、字符、數(shù)字)顯示、刷新；15)再次檢查預(yù)設(shè)定定量加油標(biāo)志若有，則比較預(yù)設(shè)定定量加油值；若無，則比較卡內(nèi)余額；16)未到定量(預(yù)設(shè)定)時、或卡內(nèi)余額夠時，主CPU重復(fù)11)-13)步；17)到定量(預(yù)設(shè)定)或卡內(nèi)余額不足時，或卡內(nèi)余額夠，但外部掛槍時，主機中央處理器7關(guān)閉泵、電磁閥，將加油數(shù)據(jù)送至點陣顯示及鍵盤處理用中央處理器25及卡讀寫控制用中央處理器4；18)根據(jù)指令打印加油票據(jù)，內(nèi)容可包括時間、日期、槍號、油品規(guī)格、卡號、原卡值、加油公升、單價、金額、卡現(xiàn)余額等；19)修改累計數(shù)據(jù)，存儲本筆加油流水記錄；20)卡讀寫控制用中央處理器4扣除相應(yīng)數(shù)、按照加密方式修改智能卡內(nèi)余額；21)點陣顯示及鍵盤處理中央處理器25顯示加油完畢數(shù)據(jù)。22)主機中央處理器7繼續(xù)重復(fù)步驟5)；23)主CPU在步驟5)-20)之間隨時接收上級系統(tǒng)的通訊信號，利用中央處理器(CPU)提供的中斷功能和通訊功能與上級系統(tǒng)通訊，通訊內(nèi)容包括控制器的狀態(tài)、加油數(shù)據(jù)(包括卡數(shù)據(jù))、控制器內(nèi)系統(tǒng)數(shù)據(jù)(單價、油品號、槍號、系數(shù)、時間、日期、累計金額和公升、密度、工作方式等)。24)點陣顯示及鍵盤處理用中央處理器25一方面顯示顯示、刷新屏幕(顯示器23)，另一方面掃描鍵盤24按鍵，并將掃描鍵碼轉(zhuǎn)為內(nèi)部碼，初步歸類和或顯示后，且處于允許狀態(tài)時送主機中央處理器7；25)主機中央處理器7在空閑狀態(tài)或特定狀態(tài)時接收點陣顯示及鍵盤處理用中央處理器25傳來的鍵盤數(shù)據(jù)修改、查詢、請求，進入相應(yīng)鍵盤功能操作，內(nèi)容包括查詢開放的數(shù)據(jù)(流水記錄、日期、時間、油品號、槍號等)，需查詢、修改系統(tǒng)參數(shù)及重要數(shù)據(jù)時，輸入密碼，正確后才能進入、查詢、修改等。
權(quán)利要求1.一種非接觸式智能卡加油控制器，包括主機中央處理器(7)、電機或潛油泵開/關(guān)控制電路(19)、單/雙級流速電磁閥開/關(guān)控制電路(21)，所述電機或潛油泵開/關(guān)控制電路(19)和單/雙級流速電磁閥開/關(guān)控制電路(21)的輸入端分別與主機中央處理器(7)相連，輸出端分別與電機或潛油泵(20)、單/雙級流速電磁閥(22)相連，其特征是還包括有非接觸式智能卡讀寫控制電路(6)、顯示及輸入電路(26)；所述非接觸式智能卡讀寫控制電路(6)的輸出端與主機中央處理器(7)相連，輸入端與非接觸式智能卡感應(yīng)天線(2)相連；所述顯示及輸入電路(26)一端與中央處理器(7)相連，另一端分別與顯示裝置(23)和鍵盤(24)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的非接觸式智能卡加油控制器，其特征是還包括光纖傳感計量傳感裝置，這其中有發(fā)光源(11)、光纖(12)、多孔光珊片(13)、光源接收裝置(14)、脈沖轉(zhuǎn)換裝置(15)，發(fā)光源(11)發(fā)出的光通過光纖(12)接至多孔光珊片(13)，多孔光珊片(13)傳出的光再經(jīng)另一段光纖(12)傳至光源接收裝置(14)，光源接收裝置(14)的電信號輸出端與主機中央處理器(7)相連；還包括光纖開關(guān)傳感裝置，這其中有發(fā)光源(11)、光纖(12)、加油槍開關(guān)(17)、光源接收裝置(14)，開關(guān)量轉(zhuǎn)換裝置(18)，發(fā)光源(11)發(fā)出的光通過光纖(12)接至開關(guān)(17)，開關(guān)(17)傳出的光再經(jīng)另一段光纖(12)傳至開關(guān)量轉(zhuǎn)換裝置(18)，開關(guān)量轉(zhuǎn)換裝置(18)的電信號輸出端與主機中央處理器(7)相連。
3.如權(quán)利要求1或2所述的非接觸式智能卡加油控制器，其特征是還包括有票據(jù)打印裝置(29)，它通過并行打印口(28)與中央處理器(7)相連；RS-485通訊裝置(27)，它通過主機中央處理器(7)的輸入輸出總線與其他的非接觸式智能卡加油控制器或外部電子裝置相連；所述顯示裝置(23)是多行多列點陣雙屏幕顯示屏，所述鍵盤(24)有兩個
4.如權(quán)利要求1或2所述的非接觸式智能卡加油控制器，其特征是還包括有非接觸式智能卡讀寫控制用中央處理器(4)、點陣顯示及鍵盤處理用中央處理器(25)，它們與主機中央處理器(7)相連，構(gòu)成多中央處理器裝置。
專利摘要本實用新型公開一種非接觸式智能卡加油控制器,包括主機中央處理器、電機或潛油泵開/關(guān)控制電路、非接觸式智能卡讀寫控制電路、顯示及輸入電路,該控制電路的輸入端與主機中央處理器相連,輸出端與電機或潛油泵相連。非接觸式智能卡讀寫控制電路的輸出端與主機中央處理器相連;顯示及輸入電路一端與中央處理器相連,另一端與顯示裝置和鍵盤相連?？蓪崿F(xiàn)對多種加油機的控制、自動加油及自動結(jié)算,并可防止磨損、吃卡、夾卡等現(xiàn)象。
文檔編號G06F13/00GK2409550SQ0020665
公開日2000年12月6日 申請日期2000年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月15日
發(fā)明者方立璋, 劉文超 申請人:方立璋, 劉文超