本实用新型专利技术公开了一种食堂自动售饭机控制系统。本系统采用意法半导体(ST)公司基于ARM Cortex-M3内核的增强型微控制器STM32F103C8T6作为系统的核心单元，结合光电开关、刷卡机、超声波探头、压力传感器、HY-SRF05模块、HX711模块、电机、液晶显示屏、蜂鸣器进行设计。通过刷卡机键盘选择购买米饭的份量，光电开关和压力传感器的作用是确定称重机构上是否有盛饭容器以及对米饭重量的计量。微控制器STM32F103C8T6对刷卡器信号进行分析和处理，驱动电机动作，从而控制打饭装置输出对应米饭份量。该系统计量准确、刷卡和售饭速度快、工作稳定，操作直观简单等特点。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及嵌入式控制器、传感器检测技术、自动控制技术，尤其是一种食堂自动售饭机控制系统。
技术介绍
目前在各大院校和企事业单位食堂主要依靠人工售饭。整个售饭过程中米饭处于开放的环境，容易变凉，且会多次与打饭人员接触，甚至被蚊蝇接触，容易受到污染。而高强度单一的打饭动作容易使人疲劳，导致打饭量不均匀。尤其是大中专院校学生数量众多，就餐时间集中，造成售饭高峰期出现排队长龙现象。市场上有多种类型的打饭机，如自动化快餐米饭生产机和自动盛饭机等，它们体积庞大，能量消耗大，且不能对米饭份量进行选择。常军然等人对米饭售卖机进行了创新，其按照自动售货机的原理实现按体积售饭，售出的米饭为块状，影响口感，且需使用固定规格的饭盒，这种类型的机器也难满足学校等企事业单位食堂用餐随机的要求。为了解决上诉问题与现象，本系统采用微控制器STM32F103C8T6作为核心单元，结合传感器检测技术设计出一种食堂自动售饭机控制系统。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种食堂自动售饭机控制系统，通过刷卡机(2)输入需要的米饭份量并实现刷卡消费，米饭计量电路(5 )实现米饭份量的检测，并把米饭重量进行A/D转换和放大后，送给微控制器STM32F103C8T6 (1 )，驱动打饭装置(7)售出相应份量的米饭。光电开关(3)检测售饭机是否有盛饭容器放入，当出现异常情况时，蜂鸣器报警。米饭余量测量电路(4)实现储饭装置内米饭余量检测，米饭余量通过液晶显示屏(6)进行显示，当余量低于设定值，通过蜂鸣器进行报警。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:本系统采用意法半导体(ST)公司基于ARM Cortex-M3内核的增强型微控制器STM32F103C8T6作为系统的核心单元，结合光电开关、刷卡机、超声波探头、压力传感器、HY-SRF05模块、HX711模块、电机、液晶显示屏、蜂鸣器进行设计。其特征在于由微控制器(1)、刷卡机(2)、光电开关(3)、米饭余量测量电路(4)、米饭计量电路(5)、液晶显示屏(6)、打饭装置(7)共同组成。微控制器(1)采用意法半导体(ST)公司基于ARM Cortex-M3内核的增强型STM32F103C8T6，读取刷卡机(2)的一卡通信息和学生在刷卡机键盘上输入的米饭份量，实时采集光电开关(3)、米饭余量测量电路(4)、米饭计量电路(5)的信息和数据，控制打饭装置(7)输出相应饭量，并把米饭余量、米饭份量等信息显示在液晶显示屏(6)上或输出到蜂鸣器进行报警；刷卡机(2)采用校园一卡通终端RF01-YY-T，实现售饭机刷卡消费，刷卡机(2)的数据线连接在微控制器STM32F103C8T6C1)的8个连续I/O 口 PA0-PA7上；光电开关(3)采用激光NPN型M12对射管，其接收端与微控制器STM32F103C8T6 (1)的PA13端口连接，通过微控制器STM32F103C8T6(1)对其状态进行读取，判断有无盛饭容器的放置；米饭余量测量电路(4)由超声波发射探头、超声波接收探头、HY-SRF05模块和蜂鸣器组成，超声波探头采用16丽超声波防水型分体40KHz传感器测距探头，然后由HX711模块对测距信号进行A/D转换和放大后，经Trig、Echo端口分别与微控制器STM32F103C8T6 (1)的PA8、PA9相连，实现储饭装置内米饭余量检测，米饭余量通过液晶显示屏(6)进行显示，当余量低于设定值，通过蜂鸣器进行报警；米饭计量电路(5)由压力传感器和HX711模块组成，实现米饭份量检测，压力传感器采用专用称重传感器YZC-1B，其引脚R (红)、B (黑)、W (白)、G (绿)四根颜色信号线分别与HX711模块E+、E-、A+、A-相连，由HX711模块对称重信号进行A/D转换和放大后送入微控制器STM32F103C8T6 (1 )，微控制器 STM32F103C8T6 (1)引脚 PA11、PA12 分别与 HX711 模块(8)输出管脚SCK、D0UT相连进行称重信号的读取；液晶显示屏(6)选用IXD1602，IXD1602的数据引脚 DB0-DB7 接微控制器 STM32F103C8T6 (1)引脚 PB0-PB7，LCD1602 的引脚 RS、R/W、分别接STM32F103C8T6 (1)引脚PB8-PB10，实现饭量、价格等信息的显示；打饭装置(7)由步进电机驱动器3M860和步进电机电机86BYG350-150构成，3M860的PLS+接5v电源，PLS-接微控制器STM32F103C8T6 (1)引脚PB11，3M860的U、V、W三个输出引脚接步进电机86BYG350-150的三相电源线。本技术的有益效果是:采用意法半导体(ST)公司基于ARM Cortex-M3内核的增强型微控制器STM32F103C8T6作为系统的核心单元，结合光电开关、刷卡机、超声波探头、压力传感器、HY-SRF05模块、HX711模块、电机、液晶显示屏、蜂鸣器进行设计。通过刷卡机键盘选择购买米饭的份量，光电开关和压力传感器的作用是确定称重机构上是否有盛饭容器以及对米饭重量的计量。微控制器STM32F103C8T6对刷卡器信号进行分析和处理，驱动电机动作，从而控制打饭装置输出对应米饭份量。系统具有计量准确、刷卡和售饭速度快、工作稳定，操作直观简单等显著特点。【附图说明】下面结合附图对本技术作进一步描述。图1所示是本技术的食堂自动售饭机控制系统结构框图，图中:1.微控制器STM32F103C8T6，2.刷卡机，3.光电开关，4.米饭余量测量电路，5.米饭计量电路，6.液晶显示屏，7.打饭装置。【具体实施方式】由微控制器(1)、刷卡机(2 )、光电开关(3 )、米饭余量测量电路(4 )、米饭计量电路(5)、液晶显示屏(6)、打饭装置(7)共同组成。微控制器(1)采用意法半导体(ST)公司基于ARM Cortex-M3内核的增强型STM32F103C8T6，读取刷卡机(2)的一卡通信息和学生在刷卡机键盘上输入的米饭份量，实时采集光电开关(3)、米饭余量测量电路(4)、米饭计量电路(5)的信息和数据，控制打饭装置(7)输出相应饭量，并把是否放置餐盘、米饭余量、米饭份量等信息显示在液晶显示屏(6)上或输出到蜂鸣器进行报警。刷卡机(2)采用校园一^通终端RF01-YY-T，实现售饭机刷卡消费，刷卡机(2)的数据线连接在微控制器STM32F103C8T6 (1)的8个连续I/O 口 PA0-PA7上，打饭者首先把一卡通放置在刷卡机(2)上，然后通过键盘输入所需米饭份量，刷卡机(2)的数据通过引脚PA0-PA7 读到微控制器 STM32F103C8T6 (1)中。光电开关(3)采用激光NPN型M12对射管，反射管两个引脚分别5v和地，接收管与微控制器STM32F103C8T6 (1)的PA13端口和地连接，通过微控制器STM32F103C8T6 (1)对接收管的状态进行读取，判断有无盛饭容器的放置。米饭余量测量电路(4)由超声波发射探头、超声波接收探头、HY-SRF05模块和蜂鸣器组成，超声波探头采用16MM超声波防水型分体40KHz传感器测距探头，超声波接收探头的输出信号由HX711模本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种食堂自动售饭机控制系统由微控制器（1）、刷卡机（2）、光电开关（3）、米饭余量测量电路（4）、米饭计量电路（5）、液晶显示屏（6）、打饭装置（7）共同组成，其特征在于：a）微控制器（1）采用意法半导体(ST)公司基于ARM Cortex‑M3内核的增强型STM32F103C8T6，实现食堂自动售饭机的信息处理和控制；b)刷卡机（2）采用校园一卡通终端RF01‑YY‑T，实现售饭机刷卡消费；c）光电开关（3）采用激光NPN型M12对射管，用于检测是否放置有盛饭容器；d）米饭余量测量电路（4）由超声波发射探头、超声波接收探头、HY‑SRF05模块和蜂鸣器组成，实现储饭装置内米饭余量检测，米饭余量通过液晶显示屏（6）进行显示，当余量低于设定值，通过蜂鸣器进行报警；e）米饭计量电路（5）由压力传感器和HX711模块组成，实现米饭份量检测；f）液晶显示屏（6）选用LCD1602，实现饭量、价格信息的显示；g）打饭装置（7）由步进电机驱动器3M860和步进电机电机86BYG350‑150构成。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：康志亮，许丽佳，谭雪松，黄鹏，陈松柏，刘明丹，李成，肖飞，
申请(专利权)人：四川农业大学，
类型：新型
国别省市：四川;51
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