CN214409905U - 一种支付设备 - Google Patents

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罗祥禄
徐冠
林凡
郑云斌
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Abstract

本实用新型公开一种支付设备，包括主控IC、电源模块和手势传感器；所述主控IC与所述电源模块连接；所述主控IC包括I2C总线；所述I2C总线包括I2C时钟总线和I2C数据总线；所述手势传感器的输入端与所述I2C时钟总线连接；所述手势传感器的输出端与所述I2C数据总线连接；在支付设备中增设手势传感器，并且令手势传感器与主控IC的I2C总线连接，通过手势传感器代替现有的触摸屏、触控笔、按键，实现了支付设备的隔空操作，避免了手指与支付设备的接触，提高了操作的便利性，大大提升支付体验和效率，并且也更卫生。

Description

一种支付设备
技术领域
本实用新型涉及支付领域，尤其涉及一种支付设备。
背景技术
现有的支付设备，比如超市自助结账设备、麦当劳自助点餐设备、餐饮自助点餐终端，自助点餐收银机、自助购物机等带液晶触摸屏幕设备，在浏览和选择确认支付清单时或者在选择支付方式(人脸识别、支付宝、微信、信用卡) 时，都是直接用手指触碰液晶屏和按键；或者如传统的POS终端和支付设备刷卡时，采用触控笔和手指，触控屏幕签名确认，有时会写到屏幕和前面区外，不太方便使用。而对触控笔、液晶屏或按键的直接接触，有可能将手上细菌病毒等带到触控笔、液晶屏、按键上传染给后面使用的人员，影响到客户使用健康安全，增加相互感染的概率，卫生体验感知不好。同时手指上的油脂、油迹多次点击污染屏幕，久而久之，液晶屏或保护模出现刮花模糊迹象，影响液晶显示效果和美观，出现模糊不干净的不好体验。
实用新型内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种支付设备，能够实现隔空操作，提高操作的便利性。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种支付设备，包括主控IC、电源模块和手势传感器；
所述主控IC与所述电源模块连接；
所述主控IC包括I2C总线；
所述I2C总线包括I2C时钟总线和I2C数据总线；
所述手势传感器的输入端与所述I2C时钟总线连接；
所述手势传感器的输出端与所述I2C数据总线连接。
进一步的，还包括温度传感器和距离传感器；
所述温度传感器和所述距离传感器分别与所述主控IC连接。
进一步的，所述温度传感器和所述距离传感器集成在所述手势传感器上。
进一步的，所述手势传感器的芯片型号为FGS-4024135P8；
所述手势传感器的I2C时钟总线管脚与所述I2C时钟总线连接；
所述手势传感器的I2C数据总线管脚与所述I2C数据总线连接。
进一步的，所述手势传感器的电源管脚和所述I2C时钟总线管脚之间连接有第一电阻。
进一步的，所述第一电阻的阻值小于5.95千欧。
进一步的，所述手势传感器的中断信号输入管脚连接有第二电阻。
进一步的，所述手势传感器的电源管脚与接地管脚之间连接有一旁路电容。
进一步的，所述支付设备包括液晶屏；
所述手势传感器设置于所述支付设备的液晶屏边框上。
进一步的，所述手势传感器焊接在所述支付设备的PCB板上；
所述手势传感器远离所述PCB板的一侧覆盖有玻璃。
本实用新型的有益效果在于：在支付设备中增设手势传感器，并且令手势传感器与主控IC的I2C总线连接，通过手势传感器代替现有的触摸屏、触控笔、按键，实现了支付设备的隔空操作，避免了手指与支付设备的接触，提高了操作的便利性，大大提升支付体验和效率，并且也更卫生。
附图说明
图1所示为本实用新型实施例的一种支付设备的结构示意图；
图2所示为本实用新型实施例的一种支付设备的主控IC的I2C总线的信号波形图；
图3所示为本实用新型实施例的收银机的结构示意图；
图4所示为本实用新型实施例的一种支付设备的手势传感器芯片的示意图；
图5所示为本实用新型实施例的手势传感器在收银机上的分布示意图；
图6所示为本实用新型实施例的手势传感器在POS机上的分布示意图；
图7所示为本实用新型实施例的手势传感器焊接在PCB板上的示意图。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1至图7所示，本实用新型的一种支付设备，包括主控IC、电源模块和手势传感器；
所述主控IC与所述电源模块连接；
所述主控IC包括I2C总线；
所述I2C总线包括I2C时钟总线和I2C数据总线；
所述手势传感器的输入端与所述I2C时钟总线连接；
所述手势传感器的输出端与所述I2C数据总线连接。
由上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：在支付设备中增设手势传感器，并且令手势传感器与主控IC的I2C总线连接，通过手势传感器代替现有的触摸屏、触控笔、按键，实现了支付设备的隔空操作，避免了手指与支付设备的接触，提高了操作的便利性，大大提升支付体验和效率，并且也更卫生。
进一步的，还包括温度传感器和距离传感器；
所述温度传感器和所述距离传感器分别与所述主控IC连接。
由上述描述可知，通过温度传感器和距离传感器能够感测人体有温升或者人体靠近支付设备，从而根据感测结果通过主控IC来控制其他模块的工作状态，比如可以当感应到人体靠近时，可以让原本处于休眠状态的液晶显示模块和扫码枪模块等进入工作状态，只有在感应到人体靠近时，主控IC才会激活液晶显示模块和扫码枪模块等，其它时候都控制它们处于休眠状态，从而能够降低支付设备的功耗。
进一步的，所述温度传感器和所述距离传感器集成在所述手势传感器上。
由上述描述可知，通过将温度传感器和距离传感器集成在手势传感器上，能够使得设备小型化，降低占用空间。
进一步的，所述手势传感器的芯片型号为FGS-4024135P8；
所述手势传感器的I2C时钟总线管脚与所述I2C时钟总线连接；
所述手势传感器的I2C数据总线管脚与所述I2C数据总线连接。
进一步的，所述手势传感器的电源管脚和所述I2C时钟总线管脚之间连接有第一电阻。
进一步的，所述第一电阻的阻值小于5.95千欧。
进一步的，所述手势传感器的中断信号输入管脚连接有第二电阻。
由上述描述可知，在中断信号输入管脚加上第二电阻，第二电阻作为上拉电阻，能够防止电路电压抖动及干扰，稳定信号。
进一步的，所述手势传感器的电源管脚与接地管脚之间连接有一旁路电容。
由上述描述可知，由于电路板上的印刷电路存在电子和电容会导致电路不稳定，会产生振荡，而通过旁路电容的加入，能够防止电路工作不稳定，避免产生振荡。
进一步的，所述支付设备包括液晶屏；
所述手势传感器设置于所述支付设备的液晶屏边框上。
由上述描述可知，将手势传感器设置于支付设备的液晶屏边框上，既不占用支付设备的空间，又能够实现对手势的正确识别，在不影响支付设备原有功能的基础上实现了支付设备的隔空操作功能。
进一步的，所述手势传感器焊接在所述支付设备的PCB板上；
所述手势传感器远离所述PCB板的一侧覆盖有玻璃。
由上述描述可知，将手势传感器焊机在PCB板上，保证了手势传感器设置的牢固性，并且在其表面覆盖玻璃，能够防尘。
本实用新型上述支付设备可以包括任何类型的支付设备，比如收银机(包括单屏、双屏、单屏)、POS机(包括单屏、双屏)、超市的自助结账设备、自助点餐机、自助购物机等，以下通过具体的实施例进行说明：
实施例一
请参照图1，一种支付设备，包括主控IC、电源模块和手势传感器；
所述主控IC与所述电源模块连接；
所述主控IC包括I2C总线；
所述I2C总线包括I2C时钟总线SCL和I2C数据总线SDA；
所述手势传感器的输入端与所述I2C时钟总线连接；
所述手势传感器的输出端与所述I2C数据总线连接；
如图2所示，在I2C总线中，总线上数据的传输以一个起始信号作为开始条件，以一个结束信号作为传输停止条件，空闲时SDA和SCL都保持高电平，起始条件SCL为高电平，而SDA由高转低跳变；结束条件SCL为高电平，SDA 由低转高跳变；
本实施例的支付设备实现隔空操作的原理如下：
不同的手势代表不同的操作，可以事先设置每一种手势对应的操作，并将它们的映射关系存储在主控IC中，当手势传感器捕捉并识别到用户的手势后，将识别到的手势通过I2C总线发送给主控IC，主控IC根据捕捉到的手势和存储的映射关系确定捕捉到的手势对应的操作，然后基于确定的操作控制对应的模块；上述主控IC基于手势传感器捕捉并识别的手势和存储的映射关系确定对应的操作，及对应执行所述操作为在已有手势传感器和主控IC的连接关系的基础上实现它们之间的交互的常规操作流程，在此不再赘述；
本实施例中，支付设备为收银机，其结构示意图如图3所示，还包括音频模块、外部扩展存储器模块、外部扩展扫码扫描枪模块、电源模块、复位模块、安全和支付模块和液晶显示模块，上述各个模块分别与主控IC连接；
电源模块，包含DC-DC buck电路，给各模块供电，其通过外部24V适配器供电，可以将外部24V转为12V、5V、3.3V，以为各个模块供电，其中，3.3V 可以作为内部电源模块为手势传感器供电；主控IC模块，负责音视频数据的控制以及各模块的控制处理；
其中，音频模块，指的是收银机的声音模块，该模块通常设置为常开模式，用于提示刷卡成功或收单成功等操作；也可以播放音乐、广告等内容；可以通过手势，将音量提高或降低，达到趣味互动；
安全和支付模块，包括非接支付模块，指的是收银机的刷卡NFC支付模块，该模块可以设置为常闭，待用户非接刷卡时启动，进行节能；也减少相关器件老化，如开着处于侦听模式，相关器件一直处于工作状态；可以通过手势进行启动该模块电源，设置启动后多少时间自动关闭；
外部扩展扫码扫描枪模块，指的是收银机的扫码用户二维码收单的模块，该模块传统的为常开，本实施例可以设置常闭，待手势侦测到用户任一行为时打开，进行节能；同样可以减少相关器件老化；用户可以通过任何手势开启该模块，因该模块目前使用频率最高，所以只要检测到用户在，即可打开该模块的侦听功能进行扫码支付；
液晶显示模块，指的是收银机的液晶显示模块，通常是朝着客户的那面，传统的通常情况下是常开，实施例可以是常闭模式，待侦测到用户时开启液晶，以此进行节能；对于有三屏的收银机，用户端两个屏幕，大小屏，也可以设置为小屏幕常开，大屏常闭，待侦测到用户时进行常开；客户可以通过手势隔空滑动浏览显示屏内的内容。
实施例二
本实施例与实施例一的不同在于，还包括温度传感器和距离传感器；
所述温度传感器和所述距离传感器分别与所述主控IC连接；
其中，所述温度传感器和所述距离传感器集成在所述手势传感器上；
具体的，所述手势传感器的芯片型号为FGS-4024135P8；
如图4所示，所述手势传感器的I2C时钟总线管脚SCL管脚与所述I2C时钟总线连接；
所述手势传感器的I2C数据总线管脚SDA管脚与所述I2C数据总线连接；
所述手势传感器的电源管脚VDD管脚和所述I2C时钟总线管脚SCL管脚之间连接有第一电阻R31；
其中，所述第一电阻R31的阻值小于5.95千欧，本实施例中，第一电阻R31 的电阻为4.4千欧；
电源管脚VDD管脚与内部电源模块3.3V连接，实现对手势传感器的供电；
所述手势传感器的中断信号输入管脚INT管脚连接有第二电阻R33，R33 大小为10千欧；
所述手势传感器的电源管脚VDD管脚与接地管脚GND管脚之间连接有一旁路电容C72，C72的大小为0.1uF；
所述手势传感器的SDA管脚还通过第三电阻R32与R33连接，并且R32 和R33共同连接到内部电源模块3.3V；
R31和R32作为SCL和SDA的上拉电阻，使得SCL和SDA空闲状态处于高电平状态，见图2中起始之前的电平要求为高电平，能够避免杂波干扰，误触发；
R33作为INT管脚的上拉电阻，正常工作状态下维持在高电平，电阻值可以设置得大一些，比如可以设置一预设值，让R33大于该预设值，这样可以让上升沿和下降沿更加迅速，此信号为中断信号，反应要求要更迅速；
所述手势传感器的LEDA管脚，即芯片内部LED的阳极管脚与旁路电容远离地端的一端连接，芯片内部LED的阴极管脚LEDK与LED电流驱动管脚短接；
为了抑制总线上的干扰脉冲进入主控IC，可以在SDA、SCL线连接电阻 Rs(100～200Ω)，特别是在静电或脉冲群辐射的噪声环境中，可以将Rs加上；
其中，所述支付设备包括液晶屏；
所述手势传感器设置于所述支付设备的液晶屏边框上，可以是上边框(如图5、图6所示)、下边框、左边框和右边框，也可以布局在支付设备的其他位置，只需手势Sensor对着刷卡或扫码用户的区域即可；
如图7所示，所述手势传感器焊接在所述支付设备的PCB板上；
由于手势传感器感应的是一个区域，如图7所示，手势传感器内部光线接收会有一个角度范围；
为了减少灰尘，所述手势传感器远离所述PCB板的一侧覆盖有玻璃；具体的，可以是茶色的玻璃盖。
综上所述，本实用新型提供的一种支付设备，在支付设备中增设手势传感器，并且令手势传感器与主控IC的I2C总线连接，通过手势传感器代替现有的触摸屏、触控笔、按键，实现了支付设备的隔空操作，并将温度传感器和距离传感器集成在所述手势传感器中，所以手势传感器既具有手势感应功能，还具有温度感应和距离感应功能，不仅避免了手指与支付设备的接触，提高了操作的便利性，减少了触控液晶和按键带来的细菌传染风险以及液晶屏手上油脂污染，大大提升支付体验和效率，能够带来更好的卫生和体验；而且通过温度传感器和距离传感器能够准确识别人体是否靠近手势传感器从而通过主控IC控制其它模块从睡眠状态转换为工作状态，降低支付设备的功耗。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种支付设备，其特征在于，包括主控IC、电源模块和手势传感器；
所述主控IC与所述电源模块连接；
所述主控IC包括I2C总线；
所述I2C总线包括I2C时钟总线和I2C数据总线；
所述手势传感器的输入端与所述I2C时钟总线连接；
所述手势传感器的输出端与所述I2C数据总线连接。
2.根据权利要求1所述的一种支付设备，其特征在于，还包括温度传感器和距离传感器；
所述温度传感器和所述距离传感器分别与所述主控IC连接。
3.根据权利要求2所述的一种支付设备，其特征在于，所述温度传感器和所述距离传感器集成在所述手势传感器上。
4.根据权利要求3所述的一种支付设备，其特征在于，所述手势传感器的芯片型号为FGS-4024135P8；
所述手势传感器的I2C时钟总线管脚与所述I2C时钟总线连接；
所述手势传感器的I2C数据总线管脚与所述I2C数据总线连接。
5.根据权利要求4所述的一种支付设备，其特征在于，所述手势传感器的电源管脚和所述I2C时钟总线管脚之间连接有第一电阻。
6.根据权利要求5所述的一种支付设备，其特征在于，所述第一电阻的阻值小于5.95千欧。
7.根据权利要求4所述的一种支付设备，其特征在于，所述手势传感器的中断信号输入管脚连接有第二电阻。
8.根据权利要求4所述的一种支付设备，其特征在于，所述手势传感器的电源管脚与接地管脚之间连接有一旁路电容。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的一种支付设备，其特征在于，所述支付设备包括液晶屏；
所述手势传感器设置于所述支付设备的液晶屏边框上。
10.根据权利要求9所述的一种支付设备，其特征在于，所述手势传感器焊接在所述支付设备的PCB板上；
所述手势传感器远离所述PCB板的一侧覆盖有玻璃。
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