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学校代码:
10904
学
士
学
位
论
文
自动售票机的设计
姓
名:
学
号:
指<
/p>
导
教
师
:
学
院:
机电工程学院
专
业:
机械设计制造及其自动化
完
成
日
期
:
2015
年
6
月
25
日
摘
要
摘要内容:
自动售票系统(
AFC
)是基于计算机、通信、网络、
自动控制等技术,实现
轨道交通售票、检票、计费、收费、统计、管理等全过程的自动化
系统
随着网络的普及,<
/p>
自动售票机在国际国内都有着重要意义,
大到轨道运输行
业,小到电影院自动售票机都是自动售票原理的应用。
对现有系统进行可靠性分析的基础上,
对几种能够提升系统可靠性的方法进
行了深入研究,主要研究内容包括:
1
、分析了铁路自动售票系统原有体系架构
可
靠性不足等缺点,
提出通过优化铁路自动售票系统体系架构的方法来获得系统
可靠性的增长,该方法在原有体系架构各组成模块失效概率保持稳定的前提下,
通过使用负载均衡器建立系统服务器端的服务集群,
有效地延长了系统运行的平
p>
均无故障间隔时间,提高了系统可靠度和可用性。
2
、针对铁路自动售票系统运
行过程中由于后台服务进程
SC
异常、系统资源占用率过高和数据库性能下降等
原因导致铁
路自动售票系统软件失效的现象,
提出了一种通过建立铁路自动售票
监控子系统来提高系统可靠性的方法。
该方法有助于维护人员了解系统实时工作
p>
状态,
及时对系统进行维护,
从而达到延长
系统平均无故障工作时间、
提高系统
可靠度和可用性的目的。<
/p>
3
、
针对铁路自动售票系统运行过程中维
护困难的问题,
提出建立铁路自动售票系统故障诊断专家子系统。
该方法通过对现有铁路自动售
票管理系统进行简单功能升级,
能够实现系统故障的快速定位和提出故障的解决
方法,
降低了维
护工作的难度,
减少了系统维护工作所需时间,
提高了系统可用
性。
针对如何使自动售票机制成为大众化的购票方式,而且怎样避免系统出现失
误,研究制动售票机原理对于解决问题有着显而易见的意义。
整个电路的工作原理其实并不是很复杂,
从下面的电路图中可以分析出它的
工
作
原
理
,
也
< br>能
够
看
出
整
个
电
路
可
以
概
括
为
p>
以
下
几
部
分
:
1.
电机驱动部分
2.
信号反馈部分
3.
出票指令信号部分
4.
手动出票部分
文章还综述了自动售票机存在的问题及相应的系统解决方案
【关键词】
二极管
电机驱动
信号反馈
4
位串行加法器
单片机
Abstract
Automatic ticketing system (AFC) is
based on computer, communication, network,
automatic control technology, such as
rail transit ticket, ticket, billing
and charging,
statistics, management
and so on the whole process of the automation
system
Along
with
the
network
popularization,
the
vending
machine
has
important
significance in the international and
domestic, big to rail transport industry, small to
the cinema application of the principle
of automatic machines are automated.
,
on
the
basis
of
reliability
analysis
of
the
existing
system
of
several
method
can
improve the system
reliability were studied, the main research
contents include: 1, the
original
railway
ticketing
system
are
analyzed
architecture
less
than
shortcomings,
such
as
reliability,
put
forward
by
using
the
method
of
optimization
of
railway
ticketing system architecture for the
growth of the system reliability, the
module of
the
method
in
the
original
architecture
components
failure
probability
under
the
premise
of
stable,
build
system
by
using
a
load
balancer
server
cluster
service,
effectively
prolong
the
time
interval
between
the
average
of
the
system
operation
trouble-free,
improves the system reliability and availability.
2, the movement process
of
the
railway
ticketing
system,
service
process
due
to
the
background
in
the
SC
abnormalities, system
resources occupancy rate is too high, and database
performance
causes such as railway
ticketing system software failure phenomenon, put
forward a
kind
of
through
the
establishment
of
the
supervisory
control
subsystem
of
railway
ticketing method to
enhance
the
reliability of the system. This
method is helpful to
maintenance personnel to understand the
system real-time working state, to maintain
the
system
in
a
timely
manner,
so
as
to
extend
the
system
average
trouble-free
working time, improve the system
reliability and availability. 3, in view of the
railway
ticketing system maintenance
difficult problems in the process of operation,
proposes
the establishment
of railway ticketing system
fault diagnosis expert subsystem. The
method
based
on
the
existing
railway
ticketing
management
system
upgrade
the
simple function, can realize quick
positioning of system failure and put forward the
solution
of
failure,
reduce
the
difficulty
of
the
maintenance
work,
reduced
the
time
needed for system
maintenance work, improve the system availability.
聽
On how to make
the automatic ticketing system become a popular
way to buy tickets,
and how to
avoid
the system error, the
braking
principle of machines is
of obvious
significance to
solve the problem.
The whole circuit
principle of work is
not
very
complex, can be
analyzed from
the
following
diagram out how it works, also can see that the
circuit can be summarized
as the
following sections:
1. The motor drive
part
2. Signal feedback part
3. The command signal to the issue of a
bill
4. Manual ticket section
Manually
drawn
part
of
the
article
also
summarizes
the
problems
existing
in
the
vending
machine and the corresponding system
solutions
【关键词】
Diode
Motor
drive
Signal
feedback
Four serial
adder
SCM
目
录
第
1
p>
章自动售票机的发展
1.1
发展自动售票机的必要性
……………………………………………
……
p>
1.1.1
自动售票机的出现
(
小
4
号、宋体
)…………
………………………
.
1.1.2
自
动售票机的概况
……………………………………………………
.
1.2
自动售票机的国内发展状况
…
……………………………………………
.
1.3
自动售票机的国外发展概况
…………………………………………
……
..
1.4
自动售票机的发展前
景
………………………………………………………
第
2
章
自动售票机的用户分析
2.1
乘
客
……………………………………………………………………………
..
2.2
工作人员
………………………………………………………………………
< br>
2.3
系统业务层
……………………………………………………………………
第
3
章
系统硬件模块的主要功能和软件的组成
3.1
硬件模块部分
………
…………………………………………………………
.
3.1.1
主控单元
………………………………………………………………
.
3.1.2
显示器与触摸屏
…………………………………………
……………
3.1.3
< br>票卡读卡器
……………………………………………………………
< br>.
3.1.4LED
状态显示屏
…………………………………………………………
3.1.5
不间断电源
……………………………………………………………
..
3.2
软件部分
…………………………………………………………………………
.
3.1.1
软件系统构架
…………………………………………………………
..
3.1.2
内部元件
< br>…………………………………………………………………
3.2.3
自动售票机内部系统各
电路设计
…………………………………
..
第
4
章自动
售票机主要存在的问题及系统解决方案
p>
4.1
主要存在的问题
………………………
………………………………………………
4.1.1
界面问题
…………………………………………………………………………
.
p>
4.1.2
购票人群的全面性
………………
……………………………………………
.
4.1.3
取票问题
………………………………………………………………………
..
p>
4.1.4
自动售票机整体问题
……………
………………………………………………
4.2
系统解决方案
4.2.1
人机因素的合理设计
p>
…………………………………………………………
p>
4.2.2
提高界面设计的针对性
…………
……………………………………………
.
4.2
.3
统一操作界面和应用模块
………………………………………
……………
..
4.2.4
增加交互的功能与方式
………………………………………………………
..
第
5
章论文小结
参考文献
…………………………………………………………………………………
…
.
附
录
致
谢
.
……………………………………………………………………
……………
………………………………………………………………………………
自动售票机的设计
第一章
自动售票机的发展
1.1
发展自动售票机的必要性
1.1.1
自动售票机的出现
动售票机最早出现在
60
年代的欧美,到上世纪
80
年代,自动售票机
在美、
日等发达国家迅速的普及和发展,其产品特点是集光、机、电、数字加密、智能<
/p>
软件等技术于一体。
24
小时服务,无需
专人盯守,省人工,省成本。
1.1.2
自动售票机的概况
p>
随着
internet
技术的发展,人们对
网络信息的需求越来越大,对网络数据
库的交互和查询速度等性能的要求也越来越高。<
/p>
自动售票机的发展能够更快更好
地完全实现自动化售检票管理,<
/p>
智能卡等管理形式。
而且随着计算机的普及,
信
息处理量的不断扩大,
手工处理方式已经远远满足不了人
们管理活动的需要,
各
种工作都已经从手工转为自动化,
将使许多复杂、
繁琐、
且需要很多人力的工作
变得简单。
< br>生活水平和工作环境促使人们更愿意选择便捷快速的轨道交通作为出行首
选,
p>
这样就带给轨道运输行业不小的压力,
运营以外的压力多体现在购票
的人员
配备上,
为了便于人们出行和缓解轨道运输业人员分配上
的压力,
自动售票机成
为了人工售票以外的最主要购票方式
p>
1.2
自动售票机的国内发展
2008
年,京津城际铁路建成,拉开了我国自动售票
系统的序幕。
2011
年,
互联网售票
的出现,
改变了旅客乘坐火车出行排队购票的传统方式。
旅客仅
需在
互联网上选择支付欲购买的车次车票,
就可使用自动售票机
、
二代居民身份证轻
松获取已购车票。
目前我国各条新建客运专线均配备有自动售检票系统,
这种趋
势
也正向既有线车站发展,
在不久的将来,
更多的人会亲自感受到
自动售票机给
人们出行生活带来的改变。
目前我国对自动售票机
的研究取得了不小的成果,
但
仍然没有形成完备的体系和产业,
研究自动售票机可进一步带动我国售票机产业
的发展,
对自动售票技术的研究可以相对应的引进最新的嵌入式技术应用于自动
售
票机的研制,
提升机器的技术含量,
对推动我国自动售票机行业
的发展和提高
1
自动售票机的设计
我国自动售票机的整体技术水平有着重要意义。
1.3
国外自动售票机的发展
自动售票机最早出现在
60
p>
年代的欧美,
到上世纪
80
年代,
自动售票机在美、
日等发达国家迅速的普及和发
展,
纵观国外形势,
国外人力资源短缺,
尤其是欧
洲,
发展自己工业人力资源不足的情况下,
如果不采取便利的方式和方法解决人
力资源不足的状况,
他们的发展将是怎样一个情况?众所周知,
国外的科技水平
相对较高,
自动售票机的发展也比较早,
体系也相对成熟,
而且国外的电子网络
和银行网络已经是一种方便的消费理财方式
,
自动售票机制已经成为今后购票方
式的一个必然趋势,
但随着外来人口和游客的日渐增多,
国外自动售票行业对多
元化,国际化方向发展不足,是今后发展的一个巨大挑战。
2
自动售票机的设计
第二章自动售票机的用户分析
2.1
乘客
乘坐轨道交通运输线对于广大市民来说,是出行的一个首选,既节省时间,
又方便快捷。
自动售票机的出现使轨道交通运输业压力大大减小,
也渐渐的成了
市民出行购票的一个主流方式。
2.2
工作人员
2.2.1
维护人员
对自动售票机的有维护权限的人员,在他们对设备进行操
作之前需要对其身
份进行有效识别,
该类工作人员对自动售票机
进行故障检查、
产品说明、
更换故
障模
块动作设置、电路维护、参数设置、恢复自动售票机系统中的数据等操作。
2.2.2
操作人员
即指的是对设备有操作权限的工作人员,
主要进行设备定期检查、
点检处理、
机器模块维护等操
作。
2.2.3
软件开发人员
即是指对自动售票系统软件更新、技术研发的工作人员,
主要进行对自动售
票机的软件维护、技术研发等操作,是整个自动售票系统的主干大脑组
成。
2.3
系统业务层
主要分为核心业务层和基础业务层,核心业务层顾名思义
是业务层的主干,
主要组件包括:在
TAM
机上售出车票、更新车票、身份验证。基础业务层是业务
层的根基,
系统所有组件都依赖于基础业务层,
包括:
接受和处理
乘客购票款项、
退换付款、车票读写、数据管理、状态和模式管理、更新网络操作日志以
及为各
组件提供定式服务等功能。
2.4
其他辅助单位
系统的运行少不了辅助单位的配合。
2.4.1
设备控制层
即主要向系统内部设备提供检索、发送命令、更新状态、反
馈信息等功能,主
要有
TD
(处理分发
车票的内部设备)、
R/W
(处理车票读写的内部设备)以及打
3
自动售票机的设计
印机等设备。
2.4.2
数据链路与通信层
该层主要完成对系统命令数据包的生成以及设备对命令执
行的状态及时反馈
给系统完成系统设备与售票机的消息传送和文件传输。
第二章系统硬件模块的主要功能和软件的组成
3.1
硬件模块部分
3.1.1
主控单元
主要功能是运行
AFC
系统的自动售票业务软件,调节
TVM
系统各个
模块间的
工作以及系统与
SC
进行交互
。
3.1.2
显示器与触摸屏
显示器与触摸屏即实现系统
TV
M
与乘客进行可视化信息交互,考虑人体功能
学,建议将乘客与
显示器的视角调节至垂直范围±
45
°,水平范围为±
65
°。
3.1.3
票卡读卡器
主要对旅客二代身份证进行识别、对车票信息进行核对以
及产生各种交易数
据的整合。
3.1.4LED
状态显示屏
主要安装在
TVM
顶部,以方便在后面排队的乘客可及时查看票务信息,一般
规定可视范围为<
/p>
30M.
3.1.5
不间断电源
UPS(
不间断电源
)
的主要功能:
将
TVM
供电与外间环境隔离,
并且给系统各个
模块单独提供电源。在外
接电源断开的情况下,依然源源不断提供电源给系统,
保证
TV
M
还能正常工作一段时间,以保存数据,以免丢失。
3.2
软件部分
3.2.1
软件系统构架
从系统的开发、软件维护、软件更新等方面考虑,可将自
动售票机软件系统
划分为
6
个独立的系
统模块,
即设备驱动和串口管理模块、
网络通讯模块、
主控
制模块、终端监控模块、用户界面显示模块、操作系统。
3.2.2
内部元件
整个电路的工作原理其实并不是很复杂,从下面的电路图
中可以分析出它的
4
自动售票机的设计
整个电路可以概括为以下几部分:
1
)电机驱动部分
2
)信号反馈部分
3
)出票指令信号部分
4
)手动出票部分
< br>首
先
我
们
来
认
识
一
下
每
个
部
分
p>
的
组
成
元
件
与
及
它
是
怎
样
工
< br>作
的
。
电机驱动部分:三极管
D179
3
是组成电机驱动部分的主体元件,常态时指令
信号端电压为<
/p>
0
伏,
三极管基极因此时没有电压而处于
截止状态,
电机线圈中无
法形成电流通路而电机不转,当出票指
令信号到来时,高电平脉冲通过二极管
4148
经过电阻
R9
输入
D1793
的基极,三极管导通,电机线圈通电工作,
LED2
与
R10
组成指示电路,这个时候发光指示。
出票指令信号部分:这部分就是一个二极管
4148
与电阻
R11
,当指
令信号为
高电平脉冲时,二极管
4148
正向导通,指令信号再通过
R9
进入电机驱动部分,
40106
中的
D
、<
/p>
E
、
F
三个反相
器在这里是闲置没用,不起作用的部分。
信号反馈部分:电机运转之后,便通过机械传动的作用把彩票送出,当彩票
从
光控开关中移过时,
通过彩票上半圆缺口的作用,
会在光控开关
的输出端产生
断续的脉冲电压,这个电压信号经过反相器
401
06
倒相后进入三极管
1815
的基<
/p>
极,再经倒相后从集电极输出反馈信号,
LED1
、稳压管
5V1
与电阻
R5<
/p>
组成反馈
信号指示电路,当正常出票时,
LED1
灯随输出信号闪烁,一个闪烁周期代表着
输出一个反馈
信号脉冲。
手动出票部分:
p>
手动出票是通过手动出票按键直接输入一个直流电压给驱动三
极管的
基极,
使其导通工作,
并且这个直流电压还要分成另一路信号通
过二极管
4148
到
40106
的
1
脚,去阻止光控管检测到的出票信号,所
以手动出票时我们
看到
LED1
灯是不
会闪烁的,主机当然也是不会计票数的。
3.2.3
内部各电路设计
引自豆丁网的自动售票机内部系统总体电路
5