一种基于总线的模块化储物柜控制模块制造技术

本发明专利技术属于物联网智能控制领域，具体地说，一种基于总线的模块化储物柜控制模块，采用模块化的设计，通过CAN总线实现操作界面控制器对最多1万个单元模块控制器实现控制，用于密集储物柜或智能仓库等应用环境，由操作界面控制器、模块中继控制器和单元模块控制器组成，操作界面控制器与模块模块中继控制器、单元模块控制器通过总线串联而成，控制单元模块能够实现模块化的控制方案，极大方便储物柜的数量的扩展和使用灵活性，也具有低成本的优势，施工接线简单方便，远程PC和手机APP也能控制，通用性和智能性强。

【技术实现步骤摘要】
一种基于总线的模块化储物柜控制模块
本专利技术属于物联网智能控制领域，具体地说，一种基于总线的模块化储物柜控制模块，采用模块化的设计，通过CAN总线实现操作界面控制器对最多1万个单元模块控制器实现控制，用于密集储物柜或智能仓库等应用环境。
技术介绍
随着我国经济的不断发展和人民生活水平的不断提高，人们对智能仓储、智能储物、智能贩卖和共享经济等有着极大的需求。在类似智能储物或云柜的典型应用中，人们可以在超市、商场和图书馆附近设置简易的存放处和储物柜，以共享经济的商业运营模式，通过储物柜寄存自己的物品，人们可以通过手机APP支付的方式，支付成功后控制储物柜打开电子锁，拿走自己寄存的物品。在类似自动售货机或发货机的应用中，比如销售药品、衬衫等商品时，人们也是可以通过手机APP支付的方式，与销售终端操作界面控制器交互，操作界面控制器通过与远程PC控制室确认后，通过操作界面控制器实现售卖单元格内的电子锁的开门，用户拿走自己的物品。在一些智能仓库的管理中，可能库存管理人员通过物料清单，需要在仓库中寻找物料清单中的物品，费时费力，仓库管理人员希望在每一个存放单元处，能够有指示灯或者电子锁自动弹出仓库单元格，便于仓库管理人员通过远程PC平台，选择自己想要的物品，然后进入仓库就能很快的找到并拿到所需要的物品。在现有的一些技术中，大都采用PLC或者工控机的控制方式，这种控制方式存在以下几种缺点：（1）PLC和工控机的输入和输出点数是有限的，有上限的，很难达到几千上万个点的控制，达到这个点数的控制，电气的布线和程序都会显得很臃肿，缺乏灵活性。（2）在一次设计定型后，如果向增加新的点位，难度比较大，需要更换更多点数的PLC和控制器等，还需要重新设计走线，施工周期长。（3）施工成本高，当需要增加更多的点位时，可能需要换新的型号的控制器或PLC，可能原来是需要中型PLC的，随着点数增加就需要选择大型PLC架构，电气的成本急剧增加。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于总线的模块化储物柜控制模块，能够解决大部分的智能储物柜、智能售货机和智能仓库管理等类似应用中，需要大量的单元控制，每个单元控制有着共同的特点，都需要一个能够控制电磁锁的输出、一个指示灯和一个按钮的控制的问题。本专利技术采用的具体技术方案如下：一种基于总线的模块化储物柜控制模块，由操作界面控制器、单元模块控制器和总线耦合而成，该基于总线的模块化储物柜控制模块还包括模块中继控制器，操作界面控制器的信号通过一组总线连接一个或一个以上模块中继控制器，模块中继控制器的信号通过另一组总线连接一个或一个以上的单元模块控制器。在上述技术方案中，操作界面控制器主要是用于人机的交互，与远程PC平台交换数据和接收手机APP发来的指令，向各模块中继控制器发送指令等；模块中继控制器主要用于接收操作界面控制的指令，向每个模块控制器分发指令等；单元模块控制器主要用于每个模块化储物柜的单元指示灯、电磁锁和按钮等操作的控制。其中，远程PC平台可以根据实际的应用需求，由开发人员开发必要的应用程序，比如，在智能仓库的管理中，远程PC平台可以为操作界面控制器提供强大的后台数据库功能，可以提供BOM物料清单给操作界面控制器，用来操作界面控制器控制每个单元。手机APP可以根据实际的应用需求，由开发人员必要的应用，比如，在自动发放衣服的智能设备中，可以通过手机扫描二维码，提供支付密码等方式，确认衣服的领取权限，手机APP发送指令给操作界面控制器，然后操作界面控制器控制单元门阀发放衣物。本专利技术的进一步改进，操作界面控制器包含有嵌入式处理器、触摸屏、RS232接口、WIFI模块、网络接口模块、CAN接口模块、RAM和FLASH。其中，嵌入式处理器主要用于嵌入式操作系统和应用程序的执行；触摸屏主要用于人机交互；RS232接口主要用于设备调试与参数传递等；WIFI模块用于与手机APP建立无线通讯，接受手机APP的数据和指令等；网络接口模块用于与远程PC建立通讯，用于远程应用控制端传递数据和指令；CAN接口模块用于与模块中继控制器和单元模块控制器通讯，下发实际的控制指令。本专利技术的进一步改进，模块中继控制器包含有单片机处理器、MOSEET驱动电路、指示灯、两路CAN接口：CAN接口1、CAN接口2和按钮输入模块。其中，单片机处理器主要用来提供2路CAN总线通讯控制；指示灯用于储存柜的选中指示或一些操作状态的闪烁显示等；MOSEET驱动电路主要用于低功率的电磁锁的电磁圈的控制，主要发出一定占空比的PWM波形，实现电磁圈的吸合又不至于电磁圈的发热，增加电磁锁的寿命；按钮输入主要是每个储存柜的手动开门等操作；CAN接口1和CAN接口2分别用来与操作界面控制器和单元模块控制器通讯，用于指令的传递。本专利技术的进一步改进，单元模块控制器包含有单片机处理器、MOSEET驱动电路、指示灯、CAN接口和按钮输入模块。其中，单片机处理器、MOSEET驱动电路、指示灯和按钮输入的功能与模块中继控制器的一致，区别是出于成本考虑，单片机处理器的选型不一样，只有1路CAN接口，作为终端储存柜单元模块控制使用。本专利技术的进一步改进，操作界面控制器中的嵌入式处理器采用A8架构的ARM处理器，具体使用AM335x微处理器作为核心处理器，触摸屏采用7寸触摸屏；模块中继控制器中单片机处理器采用基于Cortex-M3的STM32F105R8芯片为主控制器；单元模块控制器中单片机处理器采用STM32F042F4P6芯片为主控制器。本专利技术的有益效果：本专利技术主要是在模块化、低成本和适用性高等几方面设计，采用模块化的设计后，每一个控制单元都是独立的，增加一个单元只需要简单接几根线就可以，而且总线与电源都是可以串联连接的，一排控制单元只需要4根线即可；低成本主要是采用统一的电路设计后，可以大批量生产，每个点平均成本比集成控制要低的多；而且，同样的应用需求都可以使用此硬件结构，根据实际的操作和应用，开发特定的程序。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术中操作界面控制器模块结构示意图。图3为本专利技术中模块中继控制器结构示意图。图4为本专利技术中单元模块控制器结构示意图。具体实施方式为了加深对本专利技术的理解，下面将结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本专利技术，并不对本专利技术的保护范围构成限定。实施例：一种基于总线的模块化储物柜控制模块，由操作界面控制器、单元模块控制器和总线耦合而成，该基于总线的模块化储物柜控制模块还包括模块中继控制器，操作界面控制器的信号通过一组总线连接一个或一个以上模块中继控制器，模块中继控制器的信号通过另一组总线连接一个或一个以上的单元模块控制器。如图1所示，操作界面控制器通过CAN总线与n个模块中继控制器通讯，每个模块中继控制器通过CAN总线又可与m个单元模块控制器通讯，这样的话，实际上1个操作界面控制器可以控制n*m个单元模块控制器，也就是n*m个储物柜单元结构。操作界面控制器可以与远程PC通过以太网通讯和手机APP通过WIFI通讯，同时可以与模块中继控制器通过CAN总线通讯，最大可支持110个模块中继控制器通讯。操作界面控制器也可以直接与单元模块控制器通过CAN总线通讯，最大可支持110个单元模块控制器。操作界面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于总线的模块化储物柜控制模块，由操作界面控制器、单元模块控制器和总线耦合而成，其特征在于，该基于总线的模块化储物柜控制模块还包括模块中继控制器，所述操作界面控制器的信号通过一组总线连接一个或一个以上所述模块中继控制器，所述模块中继控制器的信号通过另一组总线连接一个或一个以上的所述单元模块控制器。

【技术特征摘要】
1.一种基于总线的模块化储物柜控制模块，由操作界面控制器、单元模块控制器和总线耦合而成，其特征在于，该基于总线的模块化储物柜控制模块还包括模块中继控制器，所述操作界面控制器的信号通过一组总线连接一个或一个以上所述模块中继控制器，所述模块中继控制器的信号通过另一组总线连接一个或一个以上的所述单元模块控制器。2.根据权利要求1所述的基于总线的模块化储物柜控制模块，其特征在于，所述操作界面控制器包含有嵌入式处理器、触摸屏、RS232接口、WIFI模块、网络接口模块、CAN接口模块、RAM和FLASH。3.根据权利要求2所述的基于总线的模块化储物柜控制模块，其特征在于，所述模块中继控制器包含有单片机处理器、MOSEET驱动电路、指示灯、两路CAN接口：CAN接口1、CAN接口2和按钮输...

【专利技术属性】
技术研发人员：高坤，高罗卿，
申请(专利权)人：常州轻工职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32