自动售货机手机刷卡终端的研究及应用

摘要

自动售货机作为新型零售方式已经广泛被人们接受。随着移动产业的迅速发展，传统售货机硬纸币支付方式的缺陷日益显著，已经不能满足人们追求便利生活的理念需求，影响售货机销量的同时也限制了整个行业的发展。因此，本文设计了一款以ARM技术为核心、以移动支付为支撑、以RF_UIM卡为技术依托的手机刷卡终端，并实现该终端在自动售货机支付系统的应用。 本文首先在明确现实需求与课题背景的基础上，选择适合本课题的移动设备，分析移动支付在售货机支付系统应用的可行性，比较移动支付离线应用的优势，为自动售货机手机刷卡终端的研究与应用奠定了良好的基础。 其次，在实际项目----罐装饮料售货机的基础上，采用32位ARM器件为处理器作为刷卡终端系统的主控芯片，采用硬件的独立设计，进行各个功能模块的设计和整体应用，用手机刷卡支付方式取代原售货机硬纸币支付方式。刷卡消费软件的实现在Keil uVision开发环境下用标准C语言实现，充值及卡片初始化部分的上位机软件用MFC编写。本设计重点介绍了占主导地位的刷卡板软硬件设计。同时，详细说明了刷卡消费、充值和卡片初始化的实现过程。 最后，在售货机简易样机上对刷卡支付功能进行了模块测试和整体测试，测试结果表明该设计达到了预期的功能要求，能稳定地实现支付、充值以及RF_UIM卡初始化的功能。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 移动支付业务的国内外现状

1．3 主要工作

第2章 课题研究的相关知识

2．1 移动支付

2．1．1 移动支付的定义

2．1．2 移动支付的分类

2．1．3 手机支付

2．1．4 我国自动售货机手机支付应用现状

2．2 RFID技术

2．2．1 RFID不同标准介绍

2．2．2 RFID技术在手机支付上的应用

2．3 2．4G频段的射频技术

2．4 RF-UIM卡

2．4．1 RF-UIM卡的整体规划

2．4．2 M1应用1的扇区规划

2．4．3 钱包区扇区数据块定义

2．4．4 控制块定义

2．4．5 扇区块的访问条件

2．5 RF_UIM卡读头

第3章 售货机手机刷卡支付系统硬件设计

3．1 主处理器的选择

3．2 刷卡系统硬件设计

3．2．1 刷卡板整体硬件结构

3．2．2 读头模块

3．2．3 电源模块

3．2．4 复位模块

3．2．5 JTAG模块

3．2．6 串口通信模块

第4章 售货机手机刷卡支付系统软件设计

4．1 电子钱包接口

4．1．1 Mifare命令流程

4．1．2 Mifare指令说明

4．1．3 本系统常用指令及响应说明

4．2 刷卡消费模块的软件设计

4．2．1 主控制板软件结构

4．2．2 刷卡板软件结构

4．2．3 刷卡板软件模块

4．2．4 软件协议约定

4．3 充值模块的软件设计

4．3．1 充值模块下位机软件设计

4．3．2 充值模块上位机软件设计

4．4 卡片初始化软件设计

4．4．1 密钥块数据设置说明

4．4．2 卡片初始化

第5章 系统测试与分析

5．1 刷卡支付模块的测试与分析

5．1．1 读头测试

5．1．2 卡片初始化软件测试

5．1．3 售货机整体支付功能测试

5．2 充值模块软件测试

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

附录A 售货机刷卡支付销售界面

附录B 售货机刷卡支付终端实物图

致谢

攻读学位期间参加的科研项目和成果