一種能夠實現(xiàn)快速支付的電子秤的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種能夠實現(xiàn)快速支付的電子秤，該電子秤包括稱重單元、NFC單元以及電源單元，所述稱重單元與NFC支付單元連接，用于對稱重物品重量信息進行采集和測量，并將采集到的信息傳輸?shù)絅FC支付單元；所述NFC支付單元用于實現(xiàn)稱重物品的移動支付。本發(fā)明通過在電子秤內部集成NFC支付單元，使得電子秤在近場環(huán)境中能夠實現(xiàn)快速支付；NFC技術與電子秤相結合，用于實現(xiàn)與帶有NFC功能的終端設備或者NFC電子標簽之間的通信，可以用于身份及設備識別、電子支付、廣告推送、設備相關信息獲取等多種應用方案，并且集成后的電子秤具有體積小巧、讀取距離較遠、靈敏度高、容錯性強、識別準確等特點。
【專利說明】一種能夠實現(xiàn)快速支付的電子砰
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于計量稱重【技術領域】，具體涉及一種在稱重的同時可以實現(xiàn)快速支付的電子秤的設計。
【背景技術】
[0002]50年代中期電子技術的滲入推動了衡器制造業(yè)的發(fā)展，60年代初期出現(xiàn)機電結合式電子衡器以來，經(jīng)過40多年的不斷改進與完善，我國電子衡器從最初的機電結合型發(fā)展到現(xiàn)在的全電子型和數(shù)字智能型。我國電子衡器的技術裝備和檢測試驗手段基本達到國際90年代中期的水平，電子秤重技術也從靜態(tài)稱重向動態(tài)稱重發(fā)展:計量方法從模擬測量向數(shù)字測量發(fā)展；測量特點從單參數(shù)測量向多參數(shù)測量發(fā)展，特別是對快速稱重和動態(tài)稱重的研究與應用。
[0003]近場通信(Near Field Communication, NFC)是一種短距高頻的無線電技術，在13.56MHz頻率運行于20厘米距離內，其傳輸速度有106Kbit/秒、212Kbit/秒或者424Kbit/秒三種。目前近場通信已通過成為IS0/IEC IS18092國際標準、EMCA-340標準與ETSI TS102 190標準，NFC采用主動和被動兩種讀取模式，并且在現(xiàn)有技術中NFC設備是指具有近場通信功能的設備。
[0004]電子秤是一種電子衡器，多用于稱重計價領域，若將NFC技術和電子秤結合在一起，可以產(chǎn)生很多新的功能和應用，如電子支付、信息查詢、廣告推送等，有利于提高信息化集成度。在現(xiàn)有技術條件下，要實現(xiàn)在稱重計價的同時能夠進行NFC通信的功能，需要分別購買帶通訊接口的稱重計價設備(電子秤)、NFC設備(NFC閱讀器)和電腦等多種設備，而現(xiàn)有技術中還不存在能夠實現(xiàn)快速支付的電子秤，造成了用戶在商品完成稱量后，還需至另外的結算部門進行結算才能完成商品購買的全過程，給購買者帶來了一定的不便，也帶來了一定的重復性勞動。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術中電子秤不具有NFC功能的缺點而提出一種能夠實現(xiàn)快速支付的電子秤。
[0006]本發(fā)明解決其技術問題采用的技術方案是:一種能夠實現(xiàn)快速支付的電子秤，包括稱重單元、NFC單元以及電源單元，所述稱重單元與NFC支付單元連接，用于對稱重物品重量信息進行采集和測量，并將采集到的信息傳輸?shù)絅FC支付單元；所述NFC支付單元用于實現(xiàn)稱重物品的移動支付。
[0007]進一步的，所述稱重單元包括稱重傳感器、微控制芯片、通信接口以及顯示模組，所述微控制器芯片與稱重傳感器、顯示模組連接，用于控制其他各個元器件的工作，所述稱重傳感器用于采集被測物體的重量信息，并將得到的重量信息傳輸至微控制器芯片，所述微控制芯片計算出被測物體的價格信息，并將該價格信息傳輸至顯示模組，所述顯示模組根據(jù)微控制芯片的控制命令顯示出被測物體的重量及價格信息；所述通信接口用于與NFC支付單元進行數(shù)據(jù)交互。
[0008]進一步的，所述NFC支付單元包括匹配電路、晶振電路以及射頻芯片電路，所述射頻芯片電路與匹配電路、晶振電路以及稱重單元的微控制器芯片連接，用于實現(xiàn)與微控制器芯片的數(shù)據(jù)交互，所述晶振電路用于為射頻芯片提供外部時鐘，所述匹配電路與射頻芯片電路連接，用于提供對外天線接口。
[0009]進一步的，所述稱重單元的微控制芯片采用LPC1768實現(xiàn)。
[0010]進一步的，所述稱重傳感器采用芯片HX710實現(xiàn)。
[0011]進一步的，所述NFC支付單元的射頻芯片電路采用芯片TRF7970A實現(xiàn)。
[0012]進一步的，所述電源單元采用ASM1117的LDO電源芯片實現(xiàn)。
[0013]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明一種能夠實現(xiàn)快速支付的電子秤，通過在電子秤內部集成NFC支付單元，使得電子秤在近場環(huán)境中能夠實現(xiàn)快速支付；NFC技術與電子秤相結合，用于實現(xiàn)與帶有NFC功能的終端設備或者NFC電子標簽之間的通信，可以用于身份及設備識別、電子支付、廣告推送、設備相關信息獲取等多種應用方案，并且集成后的電子秤具有體積小巧、讀取距離較遠、靈敏度高、容錯性強、識別準確等特點，在實際生活應用中適用性較強。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明實施例的一種能夠實現(xiàn)快速支付的電子秤的系統(tǒng)框圖；
[0015]圖2為本發(fā)明實施例的一種能夠實現(xiàn)快速支付的電子秤的電路結構框圖；
[0016]圖3為本發(fā)明實施例的一種能夠實現(xiàn)快速支付的電子秤中稱重傳感器的電路示意圖；
[0017]圖4為本發(fā)明實施例的一種能夠實現(xiàn)快速支付的電子秤中顯示模組的電路示意圖；
[0018]圖5為本發(fā)明實施例的一種能夠實現(xiàn)快速支付的電子秤中微控制器芯片的電路示意圖；
[0019]圖6為本發(fā)明實施例的一種能夠實現(xiàn)快速支付的電子秤中電源單元的電路示意圖；
[0020]圖7為本發(fā)明實施例的一種能夠實現(xiàn)快速支付的電子秤中晶振電路的示意圖；
[0021]圖8為本發(fā)明實施例的一種能夠實現(xiàn)快速支付的電子秤中匹配電路的示意圖；
[0022]圖9為本發(fā)明實施例的一種能夠實現(xiàn)快速支付的電子秤中射頻芯片電路的示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖對本發(fā)明的實施例作進一步的說明。
[0024]如圖1所示為本發(fā)明實施例的一種能夠實現(xiàn)快速支付的電子秤的系統(tǒng)框圖，包括稱重單元、NFC單元以及電源單元，所述稱重單元與NFC支付單元連接，用于對稱重物品重量信息進行采集和測量，并將采集到的信息傳輸?shù)絅FC支付單元；所述NFC支付單元用于實現(xiàn)稱重物品的移動支付。其中，所述稱重單元包括稱重傳感器、微控制芯片、通信接口以及顯示模組，所述微控制器芯片與稱重傳感器、顯示模組連接，用于控制其他各個元器件的工作，所述稱重傳感器用于采集被測物體的重量信息，并將得到的重量信息傳輸至微控制器芯片，所述微控制芯片計算出被測物體的價格信息，并將該價格信息傳輸至顯示模組，所述顯示模組根據(jù)微控制芯片的控制命令顯示出被測物體的重量及價格信息；所述通信接口用于與NFC支付單元進行數(shù)據(jù)交互。所述NFC支付單元包括匹配電路、晶振電路以及射頻芯片電路，所述射頻芯片電路與匹配電路、晶振電路以及稱重單元的微控制器芯片連接，用于實現(xiàn)與微控制器芯片的數(shù)據(jù)交互，所述晶振電路用于為射頻芯片提供外部時鐘，所述匹配電路與射頻芯片電路連接，用于提供對外天線接口。
[0025]本發(fā)明通過在電子秤內部集成NFC支付單元，使現(xiàn)有的電子秤能夠實現(xiàn)在被測物品完成稱量后即可快速支付對應的價格費用，填補了現(xiàn)有技術中不存在快速支付的電子秤的空白，解決了用戶在購買商品結束后不能直接在完成商品稱量的地方實現(xiàn)直接支付的問題，提升了用戶的購買體驗，并且能夠在現(xiàn)有市場中實現(xiàn)較大規(guī)模的應用。為了本領域技術人員能夠理解并且實施本發(fā)明技術方案，下面將結合具體的電路結構對本發(fā)明方案進行詳細說明:
[0026]如圖2所示為本發(fā)明一種能夠實現(xiàn)快速支付的電子秤的電路結構框圖，其中，所述稱重單元的微控制芯片采用LPC1768實現(xiàn)，稱重傳感器采用芯片HX710實現(xiàn)，顯示驅動器及顯示器采用CS5817顯示模塊實現(xiàn)，所述NFC支付單元的射頻芯片電路采用芯片TRF7970A實現(xiàn)；
[0027]根據(jù)圖2所示的電路結構，其中，微控制芯片LPC1768通過SPI串行接口與射頻芯片電路芯片TRF7970A進行數(shù)據(jù)交互，其引腳RX_IN1和RX_IN2作為射頻芯片電路芯片的輸入信號端，引腳TX_0UT作為射頻芯片電路芯片的輸出信號端，所述匹配電路采用RC電路實現(xiàn)，引腳ANTl和ANT2作為對外天線接口 ；所述晶振電路與射頻芯片電路連接，其提供的時鐘采用13.56MHz ;所述微控制芯片LPC1768通過I2C總線與CS5817顯示模塊、稱重傳感器芯片HX710連接；電源單元將5V電壓轉換為3.3V電壓提供到微控制芯片LPC1768和射頻芯片電路芯片TRF7970A，并且其采用ASMl117的低壓差LDO線性穩(wěn)壓芯片實現(xiàn)。下面通過每個元器件的具體電路結構示意圖對本發(fā)明進行詳細說明:
[0028]如圖3所示為稱重傳感器的電路示意圖，U2即為稱重傳感器HX710芯片，I腳接
3.3V電壓作為參考電壓，7腳和8腳分別經(jīng)過C9、C10濾波接3.3V電壓，3腳和4腳分別接入傳感器的模擬信號正端和負端，5腳為時鐘信號SCL，6腳為數(shù)據(jù)信號SD0，通過5腳和6腳與微控制器芯片連接，實現(xiàn)將采集得到的被測物品的重量數(shù)據(jù)傳輸至微控制器芯片。
[0029]如圖4所示為顯示模組的電路示意圖，其中的U23芯片，即CS5817是顯示模組的主要組成部分，它為一款數(shù)碼管驅動芯片，用于數(shù)碼管的顯示。25腳連接3.3V電壓給芯片供電，11腳接地，9腳為I2C的SCL時鐘信號，10腳為I2C的SDA數(shù)據(jù)信號，通過9腳和10腳與微控制器芯片相連接，接收顯示指令，其余引腳均為數(shù)碼管控制引腳，控制各數(shù)碼管的顯不O
[0030]如圖5所示為微控制器芯片的電路示意圖，其中CPU芯片，即U5選擇的是NXP公司的LPC1768芯片，LPC1768芯片為ARM架構的處理器，主頻高達IOOMhz，該微控制器芯片的作用是接收稱重傳感器傳輸?shù)闹亓啃畔⒉⑦M行處理，關聯(lián)上商品和價格等信息后，保存下來，或者傳輸至顯示模組，顯示商品的重量和價格信息。
[0031]如圖6所示為電源單元的電路示意圖，其中U3即ASMl117，為LDO電源芯片，它屬于低壓差(LDO)線性穩(wěn)壓芯片，LDO線性穩(wěn)壓芯片成本低，噪音低，靜態(tài)電流小，同時它需要的外接元件也很少，通常只需要一兩個旁路電容，這樣就大大簡化了芯片的外圍電路。再加上本發(fā)明方案采用單電源設計，整個電路設計的體積就進一步得到了縮小。U3的I腳為芯片接地端，外接GND，圖中5V電壓同時經(jīng)過C25、C26濾波輸入給U3的3腳，U3的4腳為電壓輸出腳，經(jīng)過C23、C24濾波之后輸出3.3V電壓。在本發(fā)明實施例中，各個子單元的工作電壓均為3.3V。
[0032]TRF7970A芯片是TI公司出的NFC芯片，支持近場通信標準NFCIP-1 (ISO/IEC18092)和NFCIP-2 (IS0/IEC21481)，和Felica的完全集成協(xié)議處理。針對所有三位速率(106kbps，212kbps, 424kbps)和卡仿真的集成編碼器、解碼器和數(shù)組幀NFC發(fā)送方、有源和無源目標方操作，并且它能夠執(zhí)行以下三種模式中的任一模式:RFID/NFC讀取器、NFC對等點、或者卡仿真模式。
[0033]下面對NFC支付單元的各個電路模塊進行說明:
[0034]如圖7所示為晶振電路的示意圖，其提供的時鐘采用13.56MHz。
[0035]如圖8所示為匹配電路的示意圖，其引腳RX_IN1和RX_IN2作為射頻芯片電路芯片的輸入信號端，引腳TX_0UT作為射頻芯片電路芯片的輸出信號端，所述匹配電路采用RC電路實現(xiàn)，引腳ANTl和ANT2作為對外天線接口。
[0036]如圖9所示為射頻芯片電路的示意圖，其采用TRF7970A實現(xiàn)，芯片TRF7970A有2個接收器輸入:RX_IN1 (引腳8)和RX_IN2(引腳9)。每個輸入被連接至一個外部電容電壓分配器以確保2個輸入中至少有I個輸入上的來自標簽的經(jīng)調制信號可用。此架構消除了由標簽到讀取器的任何可能的通信漏洞，RX.1N1和RX_IN2這2個輸入被復用成2個接收器，即主接收器和輔助接收器，但在具體工作過程中，一般只用主接收器接收，而輔助接收器用于信號質量監(jiān)控。TRF7970A通過22腳和20腳連接到微控制器芯片，接口是SPI接口。
[0037]本發(fā)明與其它同類電子秤相比，采用模塊式結構，除了可以稱重計價以外，還可以在HF頻段工作；支持的協(xié)議包括:IS014443TypeA、IS014443TypeB、IS018092。通過NFC模塊，完成電子支付、卡模擬、點對點通信等功能，使得電子秤不僅僅只是一臺稱重的秤，而且擁有電子支付、身份識別、點對點通信等多項功能，使得它的應用能夠更加多樣化。
[0038]在實際的應用中，比如電子支付交易時，本發(fā)明所述電子秤會先通過稱重計價方式計算出交易金額，并通過NFC模塊與消費者的帶有NFC功能的終端設備或NFC電子標簽通信，扣除消費者相應賬戶的交易金額，并形成交易數(shù)據(jù)傳送給處理器，同時電子秤將采集到的交易數(shù)據(jù)，并通過有線或無線網(wǎng)絡與服務器數(shù)據(jù)中心交換數(shù)據(jù)，方便記錄交易信息，用于資金結算。并且還可以增加票據(jù)打印模塊，根據(jù)用戶需要，打印相應的信息，如物品名稱、重量、單價、總價等信息。
[0039]本領域的普通技術人員將會意識到，這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應被理解為本發(fā)明的保護范圍但不局限于這樣的特別陳述和實施例。凡是根據(jù)上述描述做出各種可能的等同替換或改變，均被認為屬于本發(fā)明的權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種能夠實現(xiàn)快速支付的電子秤，其特征在于，包括稱重單元、NFC單元以及電源單元，所述稱重單元與NFC支付單元連接，用于對稱重物品重量信息進行采集和測量，并將采集到的信息傳輸?shù)絅FC支付單元；所述NFC支付單元用于實現(xiàn)稱重物品的移動支付。
2.如權利要求1所述的一種能夠實現(xiàn)快速支付的電子秤，其特征在于，所述稱重單元包括稱重傳感器、微控制芯片、通信接口以及顯示模組，所述微控制器芯片與稱重傳感器、顯示模組連接，用于控制其他各個元器件的工作，所述稱重傳感器用于采集被測物體的重量信息，并將得到的重量信息傳輸至微控制器芯片，所述微控制芯片計算出被測物體的價格信息，并將該價格信息傳輸至顯示模組，所述顯示模組根據(jù)微控制芯片的控制命令顯示出被測物體的重量及價格信息；所述通信接口用于與NFC支付單元進行數(shù)據(jù)交互。
3.如權利要求1所述的一種能夠實現(xiàn)快速支付的電子秤，其特征在于，所述NFC支付單元包括匹配電路、晶振電路以及射頻芯片電路，所述射頻芯片電路與匹配電路、晶振電路以及稱重單元的微控制器芯片連接，用于實現(xiàn)與微控制器芯片的數(shù)據(jù)交互，所述晶振電路用于為射頻芯片提供外部時鐘，所述匹配電路與射頻芯片電路連接，用于提供對外天線接口。
4.如權利要求2所述的一種能夠實現(xiàn)快速支付的電子秤，其特征在于，所述稱重單元的微控制芯片采用LPC1768實現(xiàn)。
5.如權利要求2所述的一種能夠實現(xiàn)快速支付的電子秤，其特征在于，所述稱重傳感器采用芯片HX710實現(xiàn)。
6.如權利要求3所述的一種能夠實現(xiàn)快速支付的電子秤，其特征在于，所述NFC支付單元的射頻芯片電路采用芯片TRF7970A實現(xiàn)。
7.如權利要求1至6任一項所述的一種能夠實現(xiàn)快速支付的電子秤，其特征在于，所述電源單元采用ASMl117的LDO電源芯片實現(xiàn)。
【文檔編號】G07G1/12GK104019877SQ201410280597
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月20日 優(yōu)先權日:2014年6月20日
【發(fā)明者】劉川杰, 羅芯, 丁川, 吳朗, 李昌峻, 李健, 靳淦, 徐彬, 陳極, 王菲, 葉歡 申請人:成都九洲電子信息系統(tǒng)股份有限公司