一种自动售货机的控制系统和其控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种自动售货机的控制系统和其控制方法，包括控制板、GPRS通讯模块和触摸液晶屏模块，所述控制板由单片机、单片机外围电路、光栅检测电路、矩阵控制端口电路、电机驱动电路和拔码开关组成，控制板设于所述自动售货机的主柜内部，单片机外围电路、光栅检测电路和拔码开关通过导线与所述单片机连接，所述单片机控制矩阵控制端口电路和电机驱动电路，所述单片机通过总线与触摸液晶屏模块、副柜连接，所述单片机和GPRS通讯模块通过串口收发线连接；本发明专利技术基于矩阵控制的售卖机控制板，只需要很少的外围电路就能实现大容量、多货道、多控制信号功能，降低了硬件电路使用，同时提高控制的信号，降低硬件成本，还以自动配置的方式可扩展售卖机副柜。

A Control System of Vending Machine and Its Control Method

【技术实现步骤摘要】
一种自动售货机的控制系统和其控制方法
本专利技术涉及自动售货机控制
，特别是涉及一种自动售货机的控制系统。
技术介绍
自动售货机是商业自动化的常用设备，它不受时间、地点的限制，能节省人力、方便交易，是一种全新的商业零售形式，又被称为24小时营业的微型超市。目前的自动售货机主要分为三种：饮料自动售货机、食品自动售货机、综合自动售货机，然而常规的自动售货机的控制系统较为简单，功能较少，只能实现简单的售卖功能，无法满足现今自动售货机越来越高的要求。传统的弹簧售卖机的驱动板，基本上没有使用光栅检测技术处理，因异常某一货道出现异常转动时，会直接影响整个售货过程，造成很多客户投诉；传统的弹簧售卖机的驱动板，结构复杂，功能单一，只能适应一种机型，如弹簧机，履带机，蛇形机等；现有驱动板不带驱动软件远程升级功能，软件问题只能回厂重新安装软件；现有售货机驱动板结构复杂，器件成本高，许多可以通过软件程序解决的问题，大多使用通过硬件器件来解决，导致驱动板成本增加；传统的售卖机控制板采用MCS51或者PIC/avr等8为单片机作为主控单元，采用一对一的控制信号，即一个控制信号只能控制一个货道，要想实现大容量、多货道，则需要添加大量的外围扩展电路。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种自动售货机的控制系统和其控制方法，通过对售卖机货道马达的正极和负极同时控制，采用矩阵控制的售卖机控制板，只需要少量IO口就可以控制更多货道，可以自动配置扩展售卖机副柜，光栅检测电路检测售货机的出货故障；用于解决现有技术中实现大容量、多货道需要添加大量的外围扩展电路导致成本增加以及手动操作配置副柜货道信息的的问题。本专利技术提供一种自动售货机的控制系统，包括控制板、GPRS通讯模块和触摸液晶屏模块，所述控制板由单片机、单片机外围电路、光栅检测电路、矩阵控制端口电路、电机驱动电路和拔码开关组成，所述控制板设于所述自动售货机的主柜内部，所述单片机外围电路、光栅检测电路和拔码开关通过导线与所述单片机连接，所述单片机控制矩阵控制端口电路和电机驱动电路，所述单片机通过总线与触摸液晶屏模块、多个副柜连接，所述单片机和GPRS通讯模块通过串口收发线连接，所述矩阵控制端口电路和电机驱动电路电连接；所述控制板通过拨码开关配置通讯地址，所述控制板读取拨码开关的状态来设置一个固定的通讯地址并确认主柜和副柜的运行状态；所述控制板同时控制电机驱动电路的正极和负极，所述矩阵控制端口电路与电机连接，每一列的电机的正极并联在一起通过同一个控制信号控制，每一行的电机负极并联在一起通过同一个控制信号控制，形成N行M列的矩阵控制电路；所述光栅检测电路用于检测售货机的出货故障。进一步地，所述单片机采用STM32F103单片机，可以通过GPRS模块进行程序的远程在线升级。进一步地，所述主柜和副柜之间使用uart通讯，所述主柜和副柜之间通过串口通讯收发总线并联，所述主柜的拨码开关配置为0x0000，副柜1的拨码开关配置为0x0001，如此类推，最后一个副柜的拨码开关配置为0xnnnn。进一步地，所述光栅检测电路通过IN_GRATING进入到电机驱动电路的驱动板，用于驱动A04813mosfet。进一步地，所述光栅检测电路输出高电平时，IN_GRATING设置为24V，A04813处于导通状态，GRATING_DET输出低电平；当有货物挡住光栅的时，IN_GRATING设置为0V，A04813处于截止状态，GRATING_DET输出高电平。进一步地，N行M列的矩阵控制电路的N行信号输出为0V，M列信号输出为24V正极，M列和N行之间接负载形成回路，所述N行信号输出之间连接电机到位的检测信号。进一步地，所述控制板通过VGA接头与触摸液晶屏模块连接，触摸液晶屏模块设置于所述自动售货机的正面。另一个方面,本专利技术还提供了一种自动售货机的控制方法，包括以下几个步骤：S1、控制板上电：系统开机上电，主柜与副柜控制板上电，单片机启动，主柜与副柜中个电路模块自检，若无故障，所述自动售货机处于待机售卖状态；S2、主柜控制板根据GPRS模块的请求进行售卖操作：当主柜控制板上的GPRS模块通过远程通讯发送请求来判断是否有购买操作及是否收到货款，确认收款后，所述主柜控制板根据物品的数量与种类进行划分，如果有副柜需要出货，主柜联合对应的副柜一起将相应的物品送出；S3、光栅检测物品是否正常送出：若长时间发现光栅没有检测到信号，表明所述物品货道送出机构存在故障或所述光栅检测存在故障，电路系统立即对该光栅与货道送出机构进行自检，查找问题，如确定所述货道置为故障状态后，货道商品被禁止购买，并返还相应的钱款；S4、故障反馈：某物品货道出现故障时，主机通过GPRS模块反馈到服务器或相关维护管理人员，通知安排维修；S5、回到S3，继续待机等待售卖命令，按照步骤S3-S5反复循环。进一步地，所述步骤S2还包括以下步骤：主柜控制板确定有购买操作时，通过液晶界面选择好相应的商品，系统会弹出相应的支付二维码供购买者扫描支付。进一步地，所述步骤S3还包括以下步骤：如确定所述货道置无故障后，完成货道商品出货操作。本专利技术的一实施例中，如上所述，本专利技术的一种自动售货机的控制系统，具有以下有益效果：1)本专利技术是基于矩阵控制的售卖机控制板，只需要很少的外围电路就能实现大容量、多货道、多控制信号功能，采用矩阵控制方式，使得只需要少量IO口就可以控制更多货道，即(N+M)个IO口可以配置成(N*M)个货道，货道容量较传统方式扩大好几倍。2)本专利技术可扩展售卖机副柜，以自动配置的方式，实现一主柜带N个副柜的形式，并且固定每一个副柜的地址，使控制板与副柜能够一一对应起来，不管在配置过程还是在维护过程都非常的方便，同时告别目前市场上手动配置副柜货道信息操作。3)通过软件技术，使用基于矩阵控制方法，降低了硬件电路使用，同时提高控制的信号，降低硬件成本。4)通过单片机与GPRS模块相连，可以实现远程通讯，解决售卖支付问题，客户可以在液晶操作面板上选择要购买的物品，并选择支付方式，微信或支付宝等任意一种支付手段。支付操作成功后，单片机便控制某一货道电机驱动，并送出物品，完成交易。该GPRS模块可以与卖方手机APP连接，并实时上传相关数据及各柜机状态，当出现某柜机或货道出现故障时，及时报警，通知相关维护人员对柜机维修，降低客户投诉率。由于GPRS又具有远程通讯能力，通过配置相关软件及上位机，可以对单片机进行远程在线烧录升级，免去工作人员出差调试与维护的麻烦，大大减少后期维护的成本的投入与开支。5)采用一主柜带N副柜的形式，副柜通过串口总线与主柜连接，在一定程度上减少了电路硬件成本的开销，又不影响客户的购买体验，提高了产品的竞争力。6)光栅检测电路检测售货机的出货故障，降低了售卖机的维护成本且减少客户投诉率。附图说明图1显示为本专利技术的系统框图；图2显示为本专利技术中电机驱动电路中电机成矩阵部署结构示意图；图3显示为本专利技术中主柜和副柜通讯连接示意图；图4显示为本专利技术中矩阵部署的电机正负极电路图；图5显示为本专利技术中光栅检测电路的电路图；图6显示为本专利技术中控制板的工作流程图。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动售货机的控制系统，其特征在于，包括控制板、GPRS通讯模块和触摸液晶屏模块，所述控制板由单片机、单片机外围电路、光栅检测电路、矩阵控制端口电路、电机驱动电路和拔码开关组成，所述控制板设于所述自动售货机的主柜内部，所述单片机外围电路、光栅检测电路和拔码开关通过导线与所述单片机连接，所述单片机控制矩阵控制端口电路和电机驱动电路，所述单片机通过总线与触摸液晶屏模块、多个副柜连接，所述单片机和GPRS通讯模块通过串口收发线连接，所述矩阵控制端口电路和电机驱动电路电连接；所述控制板通过拨码开关配置通讯地址，所述控制板读取拨码开关的状态来设置一个固定的通讯地址并确认主柜和副柜的运行状态；所述控制板同时控制电机驱动电路的正极和负极，所述矩阵控制端口电路与电机连接，每一列的电机的正极并联在一起通过同一个控制信号控制，每一行的电机负极并联在一起通过同一个控制信号控制，形成N行M列的矩阵控制电路；所述光栅检测电路用于检测售货机的出货故障。

【技术特征摘要】
1.一种自动售货机的控制系统，其特征在于，包括控制板、GPRS通讯模块和触摸液晶屏模块，所述控制板由单片机、单片机外围电路、光栅检测电路、矩阵控制端口电路、电机驱动电路和拔码开关组成，所述控制板设于所述自动售货机的主柜内部，所述单片机外围电路、光栅检测电路和拔码开关通过导线与所述单片机连接，所述单片机控制矩阵控制端口电路和电机驱动电路，所述单片机通过总线与触摸液晶屏模块、多个副柜连接，所述单片机和GPRS通讯模块通过串口收发线连接，所述矩阵控制端口电路和电机驱动电路电连接；所述控制板通过拨码开关配置通讯地址，所述控制板读取拨码开关的状态来设置一个固定的通讯地址并确认主柜和副柜的运行状态；所述控制板同时控制电机驱动电路的正极和负极，所述矩阵控制端口电路与电机连接，每一列的电机的正极并联在一起通过同一个控制信号控制，每一行的电机负极并联在一起通过同一个控制信号控制，形成N行M列的矩阵控制电路；所述光栅检测电路用于检测售货机的出货故障。2.根据权利要求1所述的自动售货机的控制系统，其特征在于，所述单片机采用STM32F103单片机，所述STM32F103单片机通过GPRS模块进行程序的远程在线升级。3.根据权利要求1所述的自动售货机的控制系统，其特征在于，所述主柜和副柜之间使用uart通讯，所述主柜和副柜之间通过串口通讯收发总线并联，所述主柜的拨码开关配置为0x0000，第一个副柜的拨码开关配置为0x0001，如此类推，最后一个副柜的拨码开关配置为0xnnnn。4.根据权利要求1所述的自动售货机的控制系统，其特征在于，所述光栅检测电路通过IN_GRATING进入到电机驱动电路的驱动板，用于驱动A04813mosfet。5.根据权利要求4所述的自动售货机的控制系统，其特征在于，所述光栅检测电路输出高电平时，IN_GRATING设置为24V，A04813处于导通状态，GRATING_DET输出低电平；当有货物挡住光栅的时，IN_GRATING...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖潭福，叶映捷，候志飞，
申请(专利权)人：惠州臻享云科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44