4、支付模块选型：扫码支付模组、NFC读卡器、纸币器与硬币器、找零模块设计
各位工程师朋友，咱们今天聊聊售货机的心脏——支付模块。说实话，这个模块选不好，机器卖得再好也收不回钱。我在轨道交通项目里踩过的坑，有一半都跟支付有关。你想想看，地铁站里人流量大、环境复杂，支付要是卡壳，乘客可没耐心等你重启。
4.1 扫码支付模组（二维码扫描头）
先说说扫码支付。现在谁还掏现金？基本都是手机一扫。但地铁站的光线条件很复杂——强光、反光、昏暗，都有。
选型要点：
- 识读码制：必须支持QR Code、Code 128、EAN-13。我建议额外支持Data Matrix，有些票务系统用这个。
- 识读角度：水平视角≥60°，垂直视角≥45°。不然乘客手机歪一点就扫不上。
- 环境光适应：支持0~100,000 Lux。地铁站灯光直射时，低端扫描头直接罢工。
- 接口：USB HID或TTL串口。我个人习惯用TTL，抗干扰强一些。
重要参数参考：
| 参数 | 推荐值 | 说明 |
|---|---|---|
| 识读精度 | ≥5mil | 太粗的精度扫不了小二维码 |
| 识读速度 | ≤200ms | 超过这个时间乘客会不耐烦 |
| 工作温度 | -20℃~60℃ | 地铁站夏天闷热，冬天冷 |
我的经验：曾经有个项目选了某品牌的低价扫描头，结果在地铁站强光下识别率只有60%。后来换了带补光灯的工业级模组，识别率直接到99.5%。别省那几十块钱。
4.2 NFC读卡器（支持交通卡、银联闪付）
NFC模块是轨道交通售货机的标配。交通卡、银行卡、手机Pay，全得认。
关键指标：
- 工作频率：13.56MHz，这是国际标准，没得选。
- 读卡距离：0~5cm。太近了乘客要贴上去，太远了容易误读。
- 协议支持：ISO/IEC 14443 Type A/B、MIFARE、FeliCa。国内交通卡主要是Type A，但银联闪付可能用Type B。
- 天线设计：建议用PCB天线，成本低且一致性好。我见过用线圈天线的，批次差异大得离谱。
注意：NFC模块的功耗不低，待机时也要几十mA。如果售货机用电池供电，记得选带低功耗模式的芯片，比如PN532或ST25R系列。我曾经有个项目没注意这个，电池三天就耗光了。
通信接口：I2C或SPI。I2C连线少，但速度慢；SPI快，但多两根线。我个人偏好SPI，因为交易数据要快速处理。
4.3 纸币器与硬币器（支持多国货币）
虽然移动支付普及了，但总有人用现金。地铁站里还有外国游客，所以多国货币支持很重要。
纸币器选型：
- 识别能力：至少支持4种面额，建议6~8种。我建议选能识别新旧版纸币的型号。
- 接收方向：四方向接收。乘客塞钱可不会管方向对不对。
- 防伪：红外、紫外、磁检、厚度检测，缺一不可。地铁站假币风险高。
- 钱箱容量：≥200张。不然一天要清好几次。
硬币器选型：
- 识别币种：至少支持6种硬币。人民币、港币、澳门币、新台币，都得认。
- 找零功能：必须支持找零。不然乘客投了5块买3块的东西，你让人家怎么办？
- 通道宽度：可调。不同国家硬币直径差异大，从15mm到32mm都有。
多国货币支持方案：
| 地区 | 纸币面额 | 硬币面额 |
|---|---|---|
| 中国大陆 | 1,5,10,20,50,100 | 0.1,0.5,1 |
| 香港 | 10,20,50,100,500,1000 | 0.1,0.2,0.5,1,2,5,10 |
| 澳门 | 10,20,50,100,500,1000 | 0.1,0.2,0.5,1,2,5,10 |
避坑指南：我曾经选过一款号称支持多国货币的纸币器，结果识别率只有70%。后来发现是软件算法没更新。记住，纸币器的识别算法要定期升级，尤其是新版纸币发行后。
4.4 找零模块设计
找零模块是售货机的「良心」。找零出错，乘客投诉，运营方头疼。
设计要点：
- 找零方式：硬币找零为主，纸币找零为辅。硬币成本低，可靠性高。
- 硬币找零器：至少4个管，分别装0.1、0.5、1元硬币。每个管容量≥100枚。
- 纸币找零器：可选，用于找10元、20元。但纸币找零故障率高，我建议非必要不加。
- 找零算法：贪心算法，优先用大面额。比如找3.5元，先给1元×3，再给0.5元×1。
硬件接口：MDB（Multi-Drop Bus）协议。这是售货机行业标准，所有主流纸币器、硬币器都支持。通信速率9600bps，用4线制（VCC、GND、DATA+、DATA-）。
注意：MDB总线上可以挂多个设备，但地址不能冲突。纸币器地址通常是0x08，硬币器是0x10。我曾经犯过低级错误，两个设备设成同一个地址，结果通信乱套了。
找零模块的可靠性设计：
- 防卡币：通道要光滑，转角半径≥5mm。硬币卡住是常见故障。
- 传感器：每个通道至少2个光电传感器，检测硬币通过和卡住。
- 自检功能：上电时自动清空通道，确保没有残留硬币。
找零模块测试清单：
- 每种面额硬币各投100次，记录找零成功率
- 模拟硬币不足时，能否自动切换到其他面额组合
- 连续找零100次，检查硬币管是否卡住
- 断电后重新上电，找零模块能否恢复状态
嗯，支付模块就聊到这儿。说白了，选型就是平衡成本、可靠性和用户体验。地铁站的环境比商场恶劣得多，别拿消费级产品去凑合。下一章咱们聊聊主控板选型，那个更烧脑。