前言
ATM機的核心部件是出鈔模塊,，它是集電子,、機械于一體的自動化裝置,。
ATM出鈔模塊的結(jié)構(gòu)
ATM出鈔模塊一般由上,、下兩層功能模塊組成：上層為驗鈔、送鈔及廢鈔回收模塊;下層為鈔箱及挖鈔模塊(由1~4個結(jié)構(gòu)相同的挖鈔單元組成),。
驗鈔及送鈔模塊的作用是對由供鈔模塊挖出的每張鈔票進行高度,、厚度以及傾斜度進行檢測，通過控制分揀器把不合格的鈔票送進廢鈔箱,，而合格的鈔票則送到疊鈔器,，最后由送鈔機械手把整疊的鈔票送到出鈔口,，完成一次出鈔操作。如客戶超時不取款，則把鈔票收回并放到回鈔箱里,。
挖鈔模塊的作用是放置鈔箱并根據(jù)指令把鈔票從鈔箱中一張一張地挖出來，挖鈔方式有兩種：真空吸鈔和摩擦出鈔,。這兩種方式各有千秋,，真空吸鈔精確可靠,，容易維護,，但出鈔速度較慢(1~2張/秒),，目前只有NCR公司使用,。而摩擦出鈔技術(shù)的優(yōu)點是出鈔速度快(5~7張/秒),，為絕大部分ATM廠商所采用,。
ATM出鈔模塊控制系統(tǒng)的硬件設計
整個控制系統(tǒng)的主要功能就是通過各種電子電路驅(qū)動電磁閥,、單、雙向電機和步進電機,，以實現(xiàn)對整個出鈔模塊的所有機械部件的動作,，并對各種開關(guān)量輸入(如光電感應器,、微動開關(guān)、高低電平等)和各種物理參數(shù)測量電路的直流電壓信號(如單張,、整疊鈔票厚度)做實時,、連續(xù)的檢測，根據(jù)檢測結(jié)果及時調(diào)整機械部件的動作,，保障顧客在取鈔過程中的正確,、安全穩(wěn)定運行。同時,，在運行過程中出現(xiàn)故障時能夠記錄故障狀態(tài),，給出錯誤代碼，并進行相應的故障處理,，為維護人員提供準確的參考數(shù)據(jù),。
MSC1210Y5單片機簡介
MSC1210Y5PAGT是TI公司生產(chǎn)的集成數(shù)字/模擬混合信號單片機,，具有運行速度快、功耗低等特點,，其時鐘頻率最高可達33 MHz，運行速度高達825 MIPS,，具有很強的數(shù)據(jù)處理能力;芯片內(nèi)集成了大量的模擬和數(shù)字外圍模塊：內(nèi)含32KB的Flash程序存儲器，并具有多重密碼鎖死(LOCK)功能,，保密性較強,。在對Flash程序存儲器編程方面,，可通過SPI串行接口或一般的編程器進行重新編程,，因而可對用MSC1210Y5組成的系統(tǒng)進行在系統(tǒng)編程,，給新產(chǎn)品的開發(fā),、老產(chǎn)品升級和維護帶來極大的方便,。單片機內(nèi)還包含8通道模擬信號輸入,，1~128倍可編程增益放大器,、24位高精度A/D轉(zhuǎn)換器,，非常適合鈔票厚度檢測等模擬信號的處理,。
鈔票厚度信號采集電路
本系統(tǒng)采用電渦流傳感器對鈔票的厚度進行采集，電渦流傳感器能靜態(tài)和動態(tài)的非接觸,、高線性度,、高分辨率地測量被測金屬導體表面與探頭表面的距離,，將位置信號轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號,，然后通過CPU內(nèi)部的24位高精度ADC進行轉(zhuǎn)換,，檢測精度可以達到0.0005mm,。
CPLD電路
為了簡化硬件電路結(jié)構(gòu),，提高系統(tǒng)的集成度和可靠性,，同時,，也減輕應用系統(tǒng)中處理器的負擔，采用了基于CPLD 的步進電機控制電路,，把處理器接口邏輯、步進電機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動角度控制,、環(huán)形脈沖分配器,、斬波恒流驅(qū)動邏輯等幾個模塊在一個CPLD 器件中實現(xiàn),，實現(xiàn)系統(tǒng)的挖鈔時序控制,。
通信和在線編程電路
出鈔模塊和主機的通信接口采用RS-232C接口,，通過CPU的串行口0來實現(xiàn)通信,，接口芯片采用MAX3232,。MCU的在線編程與通信電路共用CPU的串行口0，二者之間通過跳線來實現(xiàn)接口的轉(zhuǎn)換，在線編程時,， PC將產(chǎn)生RST信號,RST信號經(jīng)過MAX3232轉(zhuǎn)換成TTL電平信號給MCU編程信號PSEN，MCU復位后開始接收下載的程序,。
鍵盤和顯示電路
鍵盤和顯示電路的主要功能是在沒有外部主機的情況下,，維護人員也可以對出鈔模塊進行相應的操作,，通過鍵盤輸入相應的命令,，并將執(zhí)行結(jié)果在LED上顯示出來。LED顯示采用靜態(tài)方式,，通過CPU的串口和74LS164串行移位來實現(xiàn),，大大節(jié)省了CPU資源。
出鈔模塊控制系統(tǒng)軟件設計
出鈔模塊控制系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)
出鈔模塊控制軟件主要接收ATM主機的控制命令,，根據(jù)這些命令執(zhí)行相應的功能操作,，并將執(zhí)行結(jié)果送回到ATM主機，因此可以將ATM出鈔模塊的控制軟件劃分為通信模塊和命令功能模塊,。通信模塊實現(xiàn)ATM出鈔模塊與ATM主機之間的信息交換,，命令功能模塊主要實現(xiàn)挖鈔命令、送鈔命令、 未取鈔回收命令,、通道清理與復位命令,、獲取鈔箱信息命令、出鈔口取鈔檢測命令和拒絕命令操作,，ATM主機通過發(fā)送這些命令實現(xiàn)顧客在ATM機上的取款操作,。整個控制系統(tǒng)軟件主程序如圖4所示。
通信模塊
出鈔模塊通信采用中斷方式,，CPU接收到一個命令包之后,，設立一個標志，主程序檢測到這個標志后就讀取命令包,。
出鈔模塊在執(zhí)行命令后,，以一定格式將命令的執(zhí)行結(jié)果返回到PC主機，在執(zhí)行命令過程中出鈔模塊不接收命令,，直到命令返回,。
命令功能模塊
命令功能模塊實現(xiàn)挖鈔命令、送鈔命令,、 未取鈔回收命令,、通道清理與復位命令、獲取鈔箱信息命令,、出鈔口取鈔檢測命令和拒絕命令操作,。ATM主機軟件在啟動時，先要發(fā)送通道清理與復位命令,，檢測出鈔模塊的狀態(tài);進行一次完整的取款操作需要依次發(fā)送獲取鈔箱信息命令,、挖鈔命令、送鈔命令和出鈔口取鈔檢測命令;如果在規(guī)定的時間內(nèi)檢測到鈔票沒有取走,，則發(fā)送未取鈔回收命令,，將出鈔口鈔票回收，拒絕命令是在挖鈔命令執(zhí)行出錯的時候發(fā)送,。每個命令都必須按照這個順序來發(fā)送,，否則被視為非法命令，不予執(zhí)行,。
1通道清理與復位命令
此命令的主要功能是復位出鈔模塊內(nèi)部寄存器,、清理挖鈔通道和送鈔通道，如果有殘余鈔票在通道中,，則將其送入回收箱，同時檢測各個部件是否正常,。ATM主機軟件在啟動時,，首先要發(fā)送此命令對出鈔模塊進行通道清理和復位，出鈔模塊將相應的執(zhí)行結(jié)果返回到控制主機，如果出鈔模塊有故障返回碼,，表示出鈔模塊不能正常工作,，ATM主機控制軟件需要停止取款的功能，并給出相應的故障提示,，等待維護,。
2獲取鈔箱信息命令
此命令的主要功能是出鈔模塊將模塊中鈔箱的配置信息，包括各個鈔箱中鈔票的面額和幣種信息返回給主機控制軟件,，在有取款操作時,，主機控制軟件通過這些信息來分配每個鈔箱的出鈔數(shù)量。
3挖鈔命令
此命令的功能是執(zhí)行主機控制軟件所分配的各個鈔箱的出鈔數(shù)量,，在對每個通道鈔箱進行挖鈔操作時,，都要對鈔票進行檢測，如果有尺寸或者厚度不合格的,，則打開分揀器將其送入廢鈔箱中,，將合格的鈔票送到疊鈔板上，整個命令執(zhí)行完成后將各個鈔箱的出鈔數(shù)量和廢鈔數(shù)量返回到主機,，等待主機控制軟件發(fā)送下一個命令,，即送鈔命令。
4送鈔命令
此命令的主要功能是把疊鈔板上的鈔票送到閘門口,，取款人就可以將鈔票拿走,。
5出鈔口檢測命令
此命令的主要功能是檢測閘門口的鈔票是否被拿走，并將信息返回到主機,，如果檢測到鈔票已經(jīng)拿走,，機械手將回到原始位置。
6未取鈔回收命令
如果在銀行規(guī)定的時間內(nèi)(一般是30秒,，時間由主機控制軟件控制)閘門口的鈔票都未拿走,，主機控制軟件將發(fā)送此命令，通知出鈔模塊將閘門口鈔票回收,，送入回收箱中,。
7拒絕命令
在挖鈔命令執(zhí)行過程中出現(xiàn)了故障，整個命令未成功執(zhí)行,，或者是挖鈔命令執(zhí)行成功,，但由于某些原因，不能進行送鈔操作,，此時主機控制軟件需要發(fā)送拒絕命令,，通知出鈔模塊將疊鈔板上的鈔票送入回收箱中。
結(jié)語
由于篇幅所限,，本文只能從出鈔模塊控制系統(tǒng)的功能著手對整個控制系統(tǒng)做一個簡單的介紹,。本文所介紹的出鈔模塊控制系統(tǒng)已應用于ATM機中,，實踐證明，系統(tǒng)可靠,、穩(wěn)定,。