基于ARM9的电子支付终端

《基于ARM9的电子支付终端》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于ARM9的电子支付终端（39页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、1引言电子支付又称电子资金划拨(electronicfundstransfer,简称EFT)所谓电子支付是指从事电子商务交易的当事人，包括消费者、厂商和金融机构，通过信息网络，使用安全的信息传输手段，采用数字化方式进行的货币支付或资金流转。与传统的支付方式相比，电子支付具有以下特征：电子支付是采用先进的技术通过数字流转来完成信息传输的，其各种支付方式都是采用数字化的方式进行款项支付的；而传统的支付方式则是通过现金的流转、票据的转让及银行的汇兑等物理实体是流转来完成款项支付的。电子支付的工作环境是基于一个开放的系统平台(即因特网)之中；而传统支付则是在较为封闭的系统中运作。电子支付使用的是最先进

2、的通信手段，如因特网、Extranet；而传统支付使用的则是传统的通信媒介。电子支付对软、硬件设施的要求很高，一般要求有联网的微机、相关的软件及其它一些配套设施；而传统支付则没有这么高的要求。电子支付具有方便、快捷、高效、经济的优势。用户只要拥有一台上网的PC机，便可足不出户，在很短的时间内完成整个支付过程。支付费用仅相当于传统支付的几十分之一，甚至几百分之一。支付是为了清偿债权债务关系而将资金从付款人账户转移到收款人账户的过程，支付工具和支付系统的演变和发展是与人类文明的演变过程相一致的。20世纪50年代末，当计算机在银行业务中得到应用后，发达国家的一些银行利用计算机、终端机、电子信息网络等

3、电子通讯设备建立了高速划拨资金的电子支付系统。电子支付系统改变了传统的支付结算方式，降低了成本，提高了效益，从而得到迅速发展，各国相继建立了大额电子支付系统和主要为消费者服务的POS系统、ATM系统。而货币作为支付工具在历经了实物、贵金属和纸张载体之后，在支付领域最引人注目的电子货币出现了。电子货币的出现极大地突破了现实世界的时空限制，而因特网在人们生活和工作中的广泛应用使得人们可以利用电子货币更快地处理经济事务。新的支付工具和支付系统在给人们带来高效的同时，也对传统法律制度形成了强烈的冲击，世界各国和国际组织对电子货币和电子支持系统予以密切关注，并颁发了相应的法律。POS终端，终端通过电话线

4、拨号的方式将信息首先发送到银联的平台，银联平台识别相关信息之后会将扣款信息发送到发卡银行，经发卡银行确认之后，再回发信息至银联平台，银联确认之后，会再将已处理的信息发送至前置终端，终端收到确认后的信息，然后打印单据。移动POS终端，原理一样，其信息发送是通过数据信号发送接收！通信费用不多，按流量计算，固定终端通信费用按市话标准由电信公司收取！资金结算，和ATM机一样用，比如中行的卡在兴业银行的机器上取钱，就是兴业银行和中行的系统通过银联提供的系统平台进行数据传送使交易完成。POS机也一样是客人的发卡行和商家的结算行的系统通过银联连接。结算行最重要。它提供系统使交易完成，并负责将刷卡产生的资金打

5、到商家的开户账户去，所以要向商家收取费用，这就是手续费的由来。手续费实际上没有统一标准，你能和这个银行谈个满意的价钱就指定它做结算行，往往银行连POS机也一并提供给你了，它只是个信息的硬件载体而已，银联也只是个信息传送平台，只有银行有权利发送交易的指令和划拨资金。POS机必须和银联的网络连上才能交易。连上的方式不同就产生了不同类型的POS。这可以理解为打电话。插电话线的POS是大部分，就像电信最普遍一样；用移动GPRS网络的是移动POS，就像手机可以随身带一样。连电脑的叫作MISPOS，它是便于大型的商家对许多的POS采取统一管理而设置的，一般商家用不到。这样产生的费用就是通讯费了，商家付给电

6、信移动，和银行银联都没关系。POS是英文Pointofsales的简称，中文意思是销售点终端。它可分为两种：一，有线POS机，通过电话线运转数据；二，无线POS机，通过中国移动公司的SIM卡里面的GPRS功能运转数据。无线POS通过GPRS/CDMA1X无线通信手段，极大地方便了持卡人，改善了持卡环境，有力地推动了银行卡业务的发展。银行卡因其携带方便，使用安全、快捷等优点已成为人们生活中不可缺少的支付工具。在消费时只需要银行卡在POS终端上轻轻刷一下即可完成交易，所以应用非常广泛，在各大型商场，酒店等消费场所都可以看见POS的身影。采用通用分组无线技术(GPRS，GeneralPacketRa

7、dioService)的无线POS系统具有自动授权、自动转账、查询、密码管理消费、退货、统计、冲正等功能，是有线POS业务的延伸和拓展，可以大大拓宽银行卡业务的服务范围，进一步改善用卡环境。与传统有线POS相比，采用GPRS无线通讯的POS具有更多优势：移动性强。由于无线POS通过GSM网来传输数据，所以只要是GSM网覆盖到的地方均可使用，不受地点、电话线的限制。另外，无线POS体积小巧，方便携带，使商户由柜台服务变为移动服务，使消费者充分感受到刷卡消费的方便、时尚和快捷。连接速度更快。传统电话拨号的连接方式每次通信都要重新拨号，而且连接需用时58秒。据测试GPRS每次连接所用时间小于2秒，而

8、且连接上后可以永远在线。传输速度快。传统拨号方式传输速率一般为9600bps，而GPRS目前实际测试速率在30kbps以上，最高可达到171.2kbps。容易安装，操作简便。无线POS无需使用电话线，可免去了以往需要技术人员到现场安装调试的麻烦。而且，很多无线POS采用了菜单式操作，简单明了，基本无需对使用者进行培训。网络的可扩充性。无线POS不需要电话线，商户可依据自身业务的发展需要随时增加POS的数量，而无需考虑自身电话线路的容量。通信费用更低。GPRS可以按数据流量进行计费，远低于传统拨号方式的费用，特别是作为大客户或合作伙伴，可以采用包月或包年的方式，其使用成本可以更低。应用范围广泛。

9、无线POS为商户提供便捷的结算工具和结算方式，是学校、酒店、宾馆、商场、航空、交通罚款，上门收费、移动售货、物流配送结算的最佳选择。可灵活支持多种数据应用。GPRS不仅支持频繁的和少量突发型数据业务，而且支持大数据量的业务。2系统设计方案与论证2.1总体方案比较方案1采用ARM9内核作为主控芯片采用SAMSUNG的S3c2410作为主控芯片，设计分为以下几个模块：主控模块（CPU）、存储器模块（MEM）、显示模块（LCD）、键盘扫描模块（KEY）、打印机模块（PRN）、磁卡阅读器模块（MCR）、智能卡模块（SMC）、实时时钟（RTC）、无线模块（CDMA、GPRS）和电源管理模块（PWR）,指

10、标如表3-1表3-1各模块性能指标CPU32bits,upto200MHz,RISC,ARM9CoreMEMORYSDRAM8MBFLASH4MB(upto8MB)SRAM128KB(security)SCReaderUserCard1fullsizeslot,EMV2000complyPSAM2slotsMCReaderTrack1/2or2/3or1/2/3KEYPAD2keys(whitebacklight)LCD128x64,IC(ST7565S).WirelessGPRSGPRSStyleReplacedPCBModuleCDMACDMAStyleReplacedPCBModuleP

11、rinterThermal,paperwidth58cm,8dots/mm,life50KM6Vsupply,Maxspeed:12.5mm/sPower1800Mah,7.4V,Li-BatteryCharter9.5V4APaperdiameter38mmPortChargerport(2PIN),Phoneport,SerialportON/OFFSoftkeytechnique功能逻辑架构如图2-1本设计整机板级硬件结构由以下五个部分组成：主控板、接口板、按键板、磁头板和无线模块板等。结构框架如图2-2图2-2结构框架本设计采用的是S3c2410微处理器是一款由SamsungElect

12、ronicsCo.,Ltd为手持设备设计的低功耗、高度集成的微处理器，采用272脚FBGA封装，内含一个ARM920T内核和如下片内外围：1个LCD控制器（支持STN和TFT带有触摸屏的液晶显示器）SDRAM控制器3个通道的UART4个通道的DMA4个具有PWM功能的计时器和1个内部时钟8通道的10位ADC触摸屏接口I*2C总线接口1个USB主机接口，1个USB设备接口2个SPI接口SD接口和MMC卡接口117位通用I/O口和24位外部中断源8通道10位AD控制器在时钟方面S3C2410也有突出的特点，该芯片集成了一个具有日历功能的RTC和具有PLL(MPLL和UPLL)的芯片时钟发生器。MP

13、LL产生主时钟，能够使处理器工作频率最高达到203MHz。这个工作频率能够使处理器轻松运行于WindowsCE(WinCE),Linux等操作系统以及进行较为复杂的信息处理。UPLL产生实现主从USB功能的时钟。S3C2410将系统的存储空间分成8组(Bank)，每组大小是128MB，共1G。Bank0到Bank5的开始地址是固定的，用于ROM和SRAM。Bank6和Bank7用于ROM，SRAM或SDRAM，这两个组可编程且大小相同。Bank7的开始地址是Bank6的结束地址，灵活可变。所有内存块的访问周期都可编程。S3C2410采用nGCS7：08个通用片选信号选择这些组。S3C2410支

14、持从NANDFlash启动，NANDFlash具有容量大，比NORFlash价格低等特点。系统采用NANDFlash与SDRAM组合，可以获得非常高的性价比。S3C4120具有三种启动方式，可通过OM1：0管脚进行选择。方案2采用ARM7内核作为主控芯片ARM7系列微处理器为低功耗的32位RISC处理器，最适合用于对价位和功耗要求较高的消费类应用。ARM7微处理器系列具有如下特点：具有嵌入式ICERT逻辑，调试开发方便。极低的功耗，适合对功耗要求较高的应用，如便携式产品。能够提供0.9MIPS/MHz的三级流水线结构。代码密度高并兼容16位的Thumb指令集。对操作系统的支持广泛，包括Wind

15、owsCE、Linux、PalmOS等。指令系统与ARM9系列、ARM9E系列和ARM10E系列兼容，便于用户的产品升级换代。主频最高可达130MIPS，高速的运算处理能力能胜任绝大多数的复杂应用。ARM7系列微处理器的主要应用领域为：工业控制、Internet设备、网络和调制解调器设备、移动电话等多种多媒体和嵌入式应用。ARM7内核是0.9MIPS/MHz的三级流水线和冯诺伊曼结构；ARM9内核是5级流水线，提供I.IMIPS/MHz的哈佛结构。ARM7没有MMU,ARM9主要包括ARM9TDMI和ARM9E-S等系歹UARM9是有MMU的。ARM9的时钟频率比ARM7更高，采用哈佛结构区分

16、了数据总线和指令总线,ARM7处理器采用3级流水线，而ARM9采用5级流水线，5级流水线能够将每一个指令处理分配到5个时钟周期内，在每一个时钟周期内同时有5个指令在执行。在同木的加工工艺下，ARM9处理器的时钟频率是ARM7的1.82.2倍。指令周期的改进，指令周期数的改进最明显的是10ads指令和stores指令。从ARM7到ARM9这两条指令的执行时间减少了30%。(1)ARM9有独立的指令和数据存储器接口，允许处理器同时进行取指和读写数据。这叫作改进型哈佛结构。而ARM7只有数据存储器接口，它同时用来取指令和数据访问。(2)5级流水线引入了独立的存储器和写回流水线，分别用来访问存储器和将

17、结果写回寄存器。以上两点实现了一个周期完成loads指令和stores指令。把两个主控芯片作比较可以看出，ARM9的功能更强大，更适合本设计，所以本设计采用方案一。3系统硬件电路设计3.1复位电路5VU1 TCM809S-SOT23Vin VF6 nZZC12R, 0,iuH5R25100KRV3 5VRESETNDGNDEN二复位电路（图4-1）用的是专用的电源监控复位芯片U1（TCM809）。该芯片的作用是：在系统电源VDD低于门限电压时，芯片在65us内迅速把复位信号拉低，以免CPU进行误操作；在系统上电期间，当系统电源VDD高于门限电压后，芯片会把复位信号维持低电平140560ms，保

18、证系统可靠上电后才完成复位。这里所用的TCM809的复位门限电平为2.93V。为保证系统复位的抗静电干扰能力，在芯片3个引脚的每2个引脚间都加上了压敏电阻RV4、RV6、RV3。此外，还从TCM809的复位输出线上，同时也对FLASH,SDRAM,LCD等外围器件做了复位，也引出了/VSRAM_RET,作为SRAM供电电路切换信号。3.2 打印机驱动模块3.2.1 概述本设计所使用的打印机是低功耗热敏打印机，采用的是APS公司的热敏微型打印机芯ELM208,它由加热板对热敏纸进行加热，由步进电机驱动进纸。驱动模块是由电源控制电路，步进电机控制驱动电路，状态检测电路（温度和缺纸），打印头接口电路

19、等组成。3.2.2 电源供电与控制电路PRN PWRENI C118C109_ 1000P 0.1UC8022UMP1583DN-SO8N-EPU22C78I 100PL4PRN_POWERC77I- 2200P-W74279252tiNOC8122U图3-2电源供电与控制电路电源供电部分（如图4-2-2）采用MPS的DC-DC芯片MP1583，输出电压为6V，最大输出电流为3A。电源控制的基本目的是当平时不打印时关闭打印驱动电路及打印头的电源，当要打印时才给这部分的电路上电。这样可减少功耗及打印头的损坏。其控制原理为：电源控制信号/PRN_PWR来自主板CPU，经U25（74HCT14）进行

20、电平转换，后跟热敏打印机过热信号做逻辑与，得出的信号再进过U25（74HCT14）后对MP1583的使能进行控制。/PRN_PWR与打印机过热信号进行逻辑与后再控制电源，在与单打印机过热时可以硬件强制关断打印机电源。当/PRN_PWR为低电平时，经过2次反向后为仍然为低电平，此时假如打印机在正常温度下，TH_ALARM将为低电平，经过U25进行反向后，PRN_PWREN为高电平，MP1583选通，打印电源开启。当打印机过热或者/PRN_PWR变高时，PRN_PWREN信号变低，打印电源关闭。另一方面，/PRN_PWR控制着步进电机逻辑电源。当/PRN_PWR为低电平时，Q7导通，给步进电机驱动

21、器逻辑电源上电。3.2.3 打印头温度保护与缺纸检测电路图3-3打印头温度保护与缺纸检测电路打印头温度保护与缺纸检测电路（如图4-2-3）主要是用来保护打印头不过热和提示用户打印纸已经用完。打印机内部加热板附件有一个热敏电阻，当温度变化时，阻值也跟着变化，阻值变化可以转换成电压变化。通过比较器（U14）,设置一个电压范围（由VDD,R721,R70,R78和C120组成），当打印机在温度设定的温度范围内，TH_ALARM输出低电平，当打印机头温度超过设定范围时，TH_ALARM输出高电平，通知CPU,并且PRN_PWR高电平，切断打印机电源。对于缺纸检测，打印头对着压纸轴处有一个红外发射接收对

22、管，返回的光线不同，表现在PHE处的电压也不同。根据设定电压（由VCC,R77,R63和C121组成）当电压落在设定范围内和超出设定范围时，U14的pinl输出不同状态表示是否缺纸，该状态通过U28进行电平转换，输出为CPU可接受的3.3V电平。3.2.4 步进电机驱动电路与恒流控制电路原理分析（如图4-2-4-1）:步进电机驱动电路使用U12,LB1936进行驱动。步进电机的两个线圈通过R59,R60接到地。步进电机工作时，电流通过线圈，经过R59,R60,在R59,R60上面产生了相应的电压。这个电压通过阻容（R51,R52,C62,C63）滤波后送到比较器U15输入比较端。比较器U15的

23、比较基准通过基准源U13和电阻R62,R43进行分压取得，调整这个基准源，可以调整步进电机的电流。比较器检测到步进电机的电流大于设定值时，在pinl,pin7上面输出低电平，将U10,U11上对应的步进电机相位的门电路拉低，从而拉低输出，关闭步进电机驱动器，使到通过步进电机上面的电流变小，当步进电机电流小了，比较器不起左右，使到驱动器常开，电流增大，如此循环调制。降低步进电机电流，可以作对于Q12以及R63,是在不打印的时候，将参考电压拉低,为力矩保持用途，在实际使用时没有用到这个功能。图3-4步进电机驱动电路与恒流控制电路4-2-4-2 ）做说明为说明这个控制机制，下面针对步进电机驱动器内部

24、结构（如图图3-5步进电机驱动器内部结构S匚在外部信号白控制下，Q1、Q2导通，产生了电流（电源一Q1一线圈一Q2-Rf一地）。同时电流通过Rs给电容Cs充电；电流的大小通过采样电阻Rf采样转换成VRf。当电流增大，VRf也升高，VRf超过预先设置的Vref时，电流检测比较器就输出一个控制信号关断Q1和Q2。（2）Q1、Q2关断后，因为线圈的电感自身特性，产生电流（地一DfW一线圈一Dfb一电源）。在这个过程中电流不断减小。（3）在电流减小的同时，电容Cs放电，产生电流（地一Cs-Rs-Rf-地）。使VRf小于Vref时之后，Q1、Q2重新导通，产生电流，电流重新上升，VRf上升，VRf上升到

25、比Vref大时，Q1、Q2重新被关断。之后不断循环。3.2.5 打印机电平转换电路PRN STB6PRN STB5PRN STB4PRN STB3PRN STB2PRN STB1U161PRN_SPCLK 1PRN MOSIvll411 ?4TB7“ iIJJ-J：.=& !j%UPRN STB4# 一PRN STB3# 一PRN STB2#jsTB6# 不PRN STB5#PRN_STB1# PRN_SPCLK# PRN_MOSI#SN74HCT245PW-TSSOP20vrrZNPRN LATI _-U10PRN LAT#74HCT08PW-TSSOP14如图3-6打印机电平转换电路原理分

26、析：APS打印头ELM208输入电平高电平为0.8VCC,也就是4V,所以需要对输入输出打印机信号进行电平转换。从2410到ELM208的电平转换是3.3V转5V,采用74HCT245(U16),74HCT08(U28);从ELM208至U2410的电平转换，是5V转3.3V,采用74LCX083.2.6 打印机接口电路C370.1UPHE0VPRN6到 oE9丁 47U/16V_ PRN TM - -PRN STB2# :_-PRN SPCLK# - _-PRN STB3# .:_入 PRN STB4#:_PRN MISO#VPRN6 A O IK3 75R85R002R56PRN MOSI

27、#PRN LAT#VFprn-spclk#PRN STB1#O_29PIN-1.0FEMALEJ6TP21TP24TP95TP19TP13 一二 TP15TP12-一 TP11 TP9- 一如图3-7 打印机接口电路打印机接口电路是一个 29PIN的1.0间距插座，接口信号包括:逻辑电源：PIN8&9 ;热敏头电源：VPRN6 ;纸到位状态信号：PHE ;温度检测信号:PRN_TM ;数据信号：PRN_SPCLK#,PRN_MOSI#,PRN_MISO,PRN_LAT#;力口热信号：PRN_STB1#PRN_STB4#;步进电机相序控制信号：A、B、/A、/B;3.3 电源模块在主板上面，有打

28、印机6V,系统的3.3V,1.8V供电系统。为了更好利用电池的能量,在电源的设计上都使用了DC-DC3.3.1 打印机6V供电系统97 culnwoK5c78 C787100PPRN PWREN _W74279252R96DN-SO8N-EMP1583C1091000PC77-2200PL222uHL4 PRN_POWER0.1UC11i- C8022UEH N39k79R1- C81丁 22U了门TP113图3-8打印机6V供电电路打印机6V供电芯片使用的是MPS的1583(U22)单片电源芯片。该芯片内置MOSFET,输入电流达到3A,效率也在85%以上，满足电池供电的打印加热需求。其中第

29、7pinEN为上电控制信号，当该引脚电平为高的话，芯片选通，可以输入电流，当该引脚电平为零，无输出。值得注意的是该引脚悬空时，因内部上拉，芯片选通，可以输出。3.3.2 3.3VDC/DC 供电电路f1U10C114-22UC110T 2200PK7C112 100FL6 22uH R162MP1583DN-So8n-EPC115二一一一C113 ICJU29 IC108丁 22U 1000P 0.1U系统的3.3V供电使用芯片10KL7W742792040-O图3-9(U29阻(R151,R153,R162),得到 3.3V3.3.3 1.8V供电电路3.3V , DC/DC供电电路)与打印

30、机使用的供电芯片是一样的。通过改变反馈电的输出。3N0GND图3-101.8V供电电路1.8V供电选用linear的LTC3405A(u27)固定1.8V输出。取电从3.3V系统中取电。3.3.4 软开关机技术本设计采用软开机技术，按住ON/OFF 键2s后开机，再按住 2s后关机。G T8864ZS M MTP1ON/OFFC1 100PIAD按键板上接口TP6S10 0-D5mmKO1 68 R 卜 7VRInuiPOWER EN主板上接口图3-11软开关机电路在主板的J4接口第4pin上，有一个2k(R127)上拉到VIN的电阻，该电阻与按键板的R3组成分压，当按键板上的S1(ON/OF

31、F按键)被按下时，R3上面产出了一个1/2VIN的电压，该电压传送到主板上的D3的正端，使D3导通，后Q1,Q8相应导通，在R128,R86DC-DC ,系统上电，系的分压下，POWEREN信号电平大概有4V左右，选通了系统电源统运行起来后，CPU的pow_ctrl置电维持系统的上电。在系统上电的时候按下ON/OFF键时，D3的正端为高电平，此时Q5导通，KEYOFF_INT被拉低，CPU端中断。当CPU检测到这个拉低白电平维持到2s以上，POW_CTRL拉低，此时，只要放开按键ON/OFF,系统断电，关机。器件D13是4.7V稳压管，保证了在VIN电压过高时，POWER_EN的电平仍然不超过

32、5V,这样，保护了系统电源的EN口线（最大电压不超过6V）3.4磁卡模块KUO1431miKUO1331R121 68MAGSTROBEMAG STROBE#MAG DATA#MAG DATAVMAGMaGVER5PIN-1.25MALEV RC104- C103 47PTP7TP6TP8TP98-r-mcr_pwr图3-12磁卡外部接线电路磁卡模块采用MAGTEK的专用集成芯片方案，读取磁道信息、整形、解码等都由单片芯片完成，所以，其外部接线非常简单：只需要2根信号线，1个电源、1个地就可以了。这里，所有信号都来自CPU的I/O口线，通过控制三极管Q9,实现对磁头上下电的控制。3.5 通讯模

33、块3.5.1 CDMA通讯模块CDMA模块板由中兴的MG815A模块，电源供应模块，UIM接口，电平转换等部分组成。电源供应模块VINU1VWL_ENC1122U583DN-SO8MEPL122uR1910KL2VWLW742792040c14 C14-I- 2200P12R 旨7图3-13电源供电电路电源供电芯片（U1）使用的也是MPS的单片电源芯片MP1583,设置输出3.6V。在GPRS模块上面采用的也是相同白供电系统。其中的WL_EN信号是对电源的控制。实际使用过程中，当模块长时间无响应，WL_EN信号拉低，强制切断供电，500ms后重新上电，达到模块重启的目的。电平转换接口图3-14

34、 电平转换接口电路UIM卡的供电部分RUIM_VCC_3V由模块MG815A提供，经过一个过流保护电路（与主板的SAM卡模块上的供电是一样的），给UIM卡进行供电。U4是TVS阵列，起到防静电的作用。R11,R12,R13和C8,C9,C7构成了阻容滤波系统，调整UIM卡的信号。电平转换电路R1图 3-15转换电路对于CDMA模块MG815A来说，串口电平最高只能承受3.2V电平。所以，使用了一片74LVC08(U3)来进行电平转换，将CPU输出的3.3V电平转成3.0。使用了LDO(U2)对其供电。在TX,RX信号上，使用了VMSMEN进行逻辑与，目的在于将模块的TX,RX信号与CPU的TX

35、,RX信号隔离，只有在模块上电工作后，该通道才被选通，从而防止了复位模块时，模块不上电而通讯口线上的电流反灌。3.5.2 GPRS通讯模块与CDMA模块类似，也是由GPRS模块(MOTOROLAG24),电源模块，SIM卡接口等部分组成。电源模块与CDMA模块是一样的，SIM卡接口也只是比CDMA模块板少了个过流限制，因为G24模块对SIM卡供电本身就有过流保护功能。因GPRS模块数据手册上也没有提到与CPU的上电时序问题，所以在电平转换方面只用了2个电阻(R4,R5)进行分压。图3-16分压电路3.6 接口板接口板有电源适配器接口，232下载口和耳麦口。由232电路，电源切换电路，充电电路和

36、密钥保护电路组成。3.6.1 电源切换电路KKIRLM6401TR/-IRLM6401TR/-Q1O-UNE图3-17电源切换电路当适配器插入时,Q4的E极与B极有压差，Q4导通，Q1,Q2的G极为高电平，截止,VIN=VCHG_9 ,系统由适配器供电。当适配器拔掉后,Q1,Q2 的G极为低电平，导通,VIN=VBAT 。 D5保证了电池供电时电池电压不会反灌到VCHG 9 。3.6.2 充电电路锂电池的充电需要先恒流后恒压充电，故选择专用的充电芯片完成这个CC/CV 过程的充电。采用的充电芯片是 TI的BQ24103 ,该充电芯片是 PWM模式调制,在大电流的充电情况下，发热量比较小。VCH

37、G 9木IT- _C28 _OU _ GNDLED744053100-10uH-1.5AL13VDD氽VBAT小VBATC2910UC250.1UC26丁 0.1UGNDR3810KD N G 1-_D NGCHARGEJNT R41100K L -R44 0.22VCHG9该电路电流设置靠R44,R43和R36进行设置，在这里，选择R36为7.5K,设置了充电电流为1.3A左右。R37设置了充电截止电流，选择了10K,设置在90ma左右。这样，充电时间就可以缩短为2.5个小时。同样，PIN2为充电状态指示引脚。与BQ2057不同，该引脚是集电极开路型，故增加了Q8来增强驱动能力。4系统软件设

38、计4.1 打印机工作流程RS-232数据。如如图4-1,给出了打印机工作的软件流程图。本热敏打印机的软件设计主要是通过通信模块接收由主机传来的数据。当接收到数据时，首先要判断是命令字还是字符果是命令字，则打印机按照命令动作；如果判断为字符数据，则从字库中提取字符点阵，按行打印，走纸。开始系统初始化接收串口数据姐里余令图4-1打印机工作流程4.1.1 数据加载与印字I/O模拟串行将内存缓冲区的数据输出到热敏打印头的移位寄存器中，可以通过硬件方式和软件移位的方式实现。本打印机实现方案采用的是后者。一般情况下，软件移位是由数据传输时序。图4-2为I/O实现数据移位流程图。P1.0模拟时钟CLOCK,

39、P1.1口在CLOCK的配合下输出数据DATA,输出数据到热敏打印头内部的移位寄存器中。P20:5分别与打印头内部的加热选通信号STB0:5相连接。当数据全部移入到移位寄存器后，对STB0:5操作，加热印字。由于热敏打印机是通过打印头加热后在热敏打印纸上灼烧印字，所以，加热时间的长短决定了印字的清晰与快慢。因此，根据实际情况，合理的设计加热时间对于实现热敏打印机的高质量打印十分重要。4.1.2 步进电机走纸及驱动图4-3I/O口模拟输出PWM的时序图设计的热敏打印机内部的二相四拍步进电机控制打印头的走纸及走纸速度。由2路I/O口模拟2路PWM输出，再经过两个非门，将输出的2路模拟PWM波形转换

40、为4路，输入步进电机驱动器，驱动步进电机4。图4-3为P1.2与P1.3口模拟输出PWM的时序图。在一个周期内，P1.2较P1.3延时3/4个周期。4.1.3 保护与中断热敏打印头加热时间一般为1ms,连续加热超过1s后，很容易烧毁、损坏热敏头，所以实际的热敏打印机必须对热敏打印头添加过热保护电路。当热敏打印头温度过高时，过热保护模块输出一个低电平到/INTO脚，使打印机进入中断。图4-4为过热保护中断流程图。进入中断后，主控芯片断开热敏打印头加热供电控制继电器，停止热敏打印头的加热供电，并暂停其他动作。当热敏打印头温度降低后，则过热保护模块输出一个高电平到/INTO脚，此时，打印机延时一段时

41、间后出中断。热敏打印头内部用光电继电器作为传感器，检测打印头是否有纸。当热敏打印头无纸时，传感器中的发光二极管发出的光束无法经由打印纸反射到光敏三极管上，光敏三极管由此而无法导通，经过外部电路后，/INT1为低电平，进入中断。反之，/INT1为高电平，工作正常。其中断流程与过热保护中断类似。进入中断屏裱所有中断将/工MT设为L/0口断开加热，电维电器等传中点虬麦瑞为高运时闺台加热供电继电器工|相/工HT中断使一并中断1O断返回二图4-4过热保护中断流程图4.2 无线通信模块的软件设计软件设计是实现模块的关键，其设计目标是提供一种不依赖于应用和硬件MCU的监控程序。该程序主要包括模块定义、系统参

42、数初始化和模块功能实现3部分。模块定义根据应用要求定义模块是FFD还是RFD,从而确定节点性质和软件内核规模。系统参数初始化主要进行协议栈配置，参数初始化流程如图4-5所示。图4-5初始化软件流程图首先定义系统的时钟信号，然后定义芯片所连接的MCU类型和型号，接着定义通信模块性质即定义通信模块所在节点为全功能节点还是缩减功能节点；再接着定义模块的工作频率、电源管理方式及网络层和MAC层的参数，如网络地址、节点所属接口、集群等。模块功能实现主要包括由模块用户开发的上层应用程序。在程序设计中需要考虑较多的因素，如电源管理、通信协议实现、数据管理和网络安全等。系统的初始化程序中需要首先定义这些参数。

43、模块的初始化可通过两个方法实现，一是直接设置在单片机源程序中初始化部分，采用专门的宏定义文件；一是开发专门的上层软件，在PC机操作系统窗口中设置。从模块应用的通用型考虑，后者比较合适，但为了不增加硬件的复杂性，初始化程序数据需嵌入到MCU程序中，从串口下载至MCU的flash存储器中。5总结本设计是基于ARM9的电子支付终端的设计，由于本人知识有限，就只对其中打印电路部分做了详细设计，从设计中不难看出ARM9功能的强大，要分别控制以下模块：主控模块（CPU）、存储器模块（MEM）、显示模块（LCD）、键盘扫描模块（KEY）、打印机模块（PRN）、磁卡阅读器模块（MCR）、智能卡模块（SCR）、

44、接口模块（COM+USB）、调制解调模块（MODEM）、电源管理模块（PWR），可选模块为：以太网模块IP-80和WiFi模块。本设计针对热敏打印机做了详细的设计，从问题出发，对打印机的基本需求和可能出现的故障：打印头过热、打印机缺纸、步进电机驱动、恒流控制、电平转换，几个方面入手，抓住重点，解决问题，从而使设计更全面，实用性更强一些。通过此次毕业设计，我不仅把知识融会贯通，而且丰富了大脑，同时在查找资料的过程中也了解了许多课外知识，开拓了视野，认识了将来电子的发展方向，使自己在专业知识方面和动手能力方面有了质的飞跃。毕业设计是我作为一名学生即将完成学业的最后一次作业，他既是对学校所学知识的全

45、面总结和综合应用，又为今后走向社会的实际操作应用铸就了一个良好开端，毕业设计是我对所学知识理论的检验与总结，能够培养和提高设计者独立分析和解决问题的能力；是我在校期间向学校所交的最后一份综和性作业,毕业的时间一天一天的临近，毕业设计也接近了尾声。在不断的努力下我的毕业设计终于完成了。在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的大概总结，但是真的面对毕业设计时发现自己的想法基本是错误的。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识太理论化了，面对单独的课题的是感觉很茫然。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都

46、会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。/、y、ff-参考文献1 徐英慧，马忠梅，王磊，王琳.ARM9嵌入式系统设计-基于S3C2410与Linux北京航空航天大学出版社.2007年9月.2 谢自美.电子线路设计?试验?测试.武昌:华中科技大学出版社.2006年08月.3沈树华等.“DDS-一种新型的频率合成技术（二）”J.通信与广播电视报.No.4.2000年.4 贾立新,王涌.电子系统设计与实践.北京:清华大学出版社.2007年04月.5 周航慈.单片机程序设计基础M.北京：北京航

47、空航天大学出版社.2003年04月.6 田泽.ARM9嵌入式Linux开发实验与实践.北京航空航天大学出版.2006年11月.7 黄智伟，邓明月，王彦.ARM9嵌入式系统设计基础教程.北京航空航天大学出版社.2008年9月.8 韩志军等.单片机应用系统设计M.北京：机械工业出版社，2005年9 肖红兵.跟我学用单片机M.北京：北京航空航天大学出版社，2002年10 李隆宝编.实用电子器件和电路简明手册M.第一版.北京:电子工业出版社,1991年5月11 宋家友吴显鼎.集成电子线路设计手册M.福建科学技术出版社,2002年10月12 张俊谟.单片机中级教程原理与应用M.北京：北京航空航天大学出版

48、出社，2000年6月13 马建国.电子系统设计M.北京：高等教育出版社,2005年.14 杨刚,周群.电子系统设计与实践M.北京：电子工业出版社,2006年15 王修才,刘祖望.单片机接口技术M.上海：复旦大学出版社,2000年.16 谢自美.电子线路设计.实验.测试（第二版）M.武汉：华中科技大学出版社，2000年.17 潘永雄主编.新编单片机原理与应用M.西安:西安电子科技大学出版社,2002年.18 胡汉才主编.单片机原理及系统设计.北京：清华大学出版社.2001年.我的论文的选题来源于毕业后所从事工作的需要，在具体的研究设计过程中，我的导师姜航老师给我我很多的关心和指导，他治学严谨，认

49、真负责，从他那里我受益匪浅。在毕业设计过程中，他给了我很多具体的意见，很多解决问题的思路，使我在设计过程中少走了很多弯路，节省了很多时间，姜航老师对工作严肃认真的态度，对问题刻苦钻研的精神是我一生学习的典范。在这里我向给我帮助最大的老师表示最衷心的感谢。在课题的进行过程中，我身边的很多老师和同学都给了我很多关心、鼓励和帮助，使我在学业上，在精神上收获很大，在这里一并表示感谢，并祝他们工作顺利！在这大学四年里，认识好多老师，在此，我非常感谢这些老师给我悉心的照顾、良好的教育和培养，是你们让我拓宽了视野，提高了动手能力，掌握了大量的专业知识，也教会我怎样做人！我感觉自己特别的荣幸能够接触到这么多的

50、良师益友，只有你们的存在，才有了我今天的收获。同时，深深感谢我的家人多年来在生活、学习工作中给予我无微不至的关怀和支持，是他们的爱才使得我顺利的走到今天，完成自己的学业。附录热敏打印机硬件设计电路Jl：UJ.J附录二：#includeposapi.h#includevar.h#includeterstruc.h#includeextfunc.h#includeioapi.h#includeglbvar.h#includefiles.hexternvoidInfocopy(void);externvoidprtticket(intflag);externvoidinit_pos_com(void

51、);externvoidget_time(void);externbyteprtmx(byteflag);externbytecomputeTotal(intflag);externbyteWaitKey(unsignedinttimeout);externvoidconvertTransName(inttCode);bytecheck_mx(intflag);bytejy_prt(byteprt_bz);bytemx_prt(void);bytequeryTrans(void);bytequeryTotal(void);/*重打印函数*/bytejy_prt(byteprt_bz)byter

52、esult;bytebuf17;inti,ret,fd;longl;if(ctrl_file.Jy_total=0)return(NO_JY);ScrCls();disp_string(byte*)重打凭单,0,MIDDLE,0,1);if(prt_bz=0)/*重打印上笔交易*/fd=open(pos.log,O_RDWR);if(fd0)return(MEM_ERR);for(i=1;ictrl_file.Jy_total+1;i+)ret=seek(fd,(long)(ctrl_file.Jy_total-i)*ELEC_LEN),SEEK_SET);if(ret0)close(fd);

53、return(MEM_ERR);ret=read(fd,(byte*)&elec,ELEC_LEN);close(fd);return(MEM_ERR);if(elec.BackNo!=POS_DUP)break;bytemx_prt()inti,ret,fd;byteresult;if(ctrl_file.Jy_total=0)return(NO_JY);/ScrCls();ScrClrLine(2,7);disp_string(byte*)打印明细,3,LEFT,0,0);for(i=0;ictrl_file.Jy_total;i+)ret=read(fd,(byte*)&elec,ELE

54、C_LEN);if(ret!=ELEC_LEN)break;if(elec.BackNo!=POS_CON&elec.BackNo!=POS_AUT_CM&elec.BackNo!=POS_GR_TUI&elec.BackNo!=OUT_JS&elec.BackNo!=JS_TZ&elec.BackNo!=JS_TZ_TIP)continue;if(elec.freshid!=0)continue;孙云/*除了由覆盖离线结算而产生的结算调整外，其它被调整过的交易不打印20040304*/if(elec.adjusted=1&elec.change_from_adjust!=1)continue

55、;Infocopy();result=prtmx(1);if(result!=OK)disp_string(byte*)查询明细,0,MIDDLE,0,1);if(ctrl_file.Jy_total=0)return(NO_JY);fd=open(pos.log,O_RDWR);if(fd0)file_err();return(MEM_ERR);printf(char*)buf1);key=getkey();if(key=KEYCANCEL)ScrCls();close(fd);return(JY_ESC);close(fd);ScrCls();disp_string(byte*)显示完毕,

56、3,LEFT,0,0);return(NO_DISP);bytequeryTrans()byteresult;bytebuf45,buf140;inti,ret,fd;longtmp;disp_string(byte*)查询交易,0,MIDDLE,0,1);if(ctrl_file.Jy_total=0)return(NO_JY);ScrCls();disp_string(byte*)交易查询,0,MIDDLE,0,1);disp_string(byte*)输入凭证号,2,LEFT,0,0);result=apiGetBox(buf,NUM_IN,1,6);if(result!=0x00)re

57、turn(JY_ESC);tmp=atol(char*)buf);for(i=0;ictrl_file.Jy_total;i+)ret=read(fd,(byte*)&elec,ELEC_LEN);if(ret!=ELEC_LEN)i=ctrl_file.Jy_total;break;if(elec.posflow=tmp)break;close(fd);if(i=ctrl_file.Jy_total)return(NO_OLD_JY);ScrCls();sprintf(char*)buf,%06ld%s,elec.posflow,elec.authno);disp_string(buf,0,

58、LEFT,0,0);convertTransName(elec.BackNo);disp_string(glbDispBuf,2,MIDDLE,0,0);ScrGotoxy(0,4);printf(char*)elec.CardNo);tmp=elec.Amount;l_to_asc(tmp,buf);i=l_to_dec(buf);/*sprintf(char*)buf1,金额:%s,buf);*/sprintf(char*)buf1,%s,buf);ScrGotoxy(25,6);/ScrGotoxy(48,6);printf(char*)buf1);result=getkey();ret

59、urn(OK);bytequeryTotal()byteresult,buf30;inti;longtmp;disp_string(byte*)查询总计,0,MIDDLE,0,1);result=computeTotal(1);if(result!=OK)return(result);ScrGotoxy(40,2);printf(char*)buf);ScrGotoxy(40,6);tmp=tt_strc.frnCreditAmt;l_to_asc(tmp,buf);i=l_to_dec(buf);printf(char*)buf);_getkey();ScrCls();disp_string(byte*)显示完毕