CN109785506A - 一种饮料自动售货机控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种饮料自动售货机控制系统，包括若干自动售货机子模块；自动售货机子模块包括嵌设于货柜本体内的MCU；MCU分别与温度控制盒、若干个信号盒、电源模块、显示屏和GPS定位模块电连接；温度控制盒嵌设于货柜本体侧壁；若干个信号盒分别安装于载物货道的隔板上；自动售货机子模块内的MCU依次与交换机和路由器连接；路由器均与区域服务器电连接，区域服务器分别与监控终端和云端电连接；监控终端与APP管理端信号连接；云端与APP客户端信号连接。

Description

一种饮料自动售货机控制系统

技术领域

本发明属于自动售货机的技术领域，具体涉及一种饮料自动售货机控制系统。

背景技术

目前，综合型自动售货机一般采用弹簧出货货道，弹簧货道的出货方式是电机每次转一圈钢丝弹簧间距里存放的物品向前移动一个节距，控制系统默认最前面的一件物品会被推出货道，即默认货道弹簧每转一圈出一件货。

综合型自动售货机智能化程度发展迅速，而智能化的背后需要控制系统对其各个模块进行实时监控，而现有控制系统对于售货机的监控功能单一，不能实时对各个模块进行监控，且监控系统往往只能作用于一个售货机，不能针对多个售货机的同时监控。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种饮料自动售货机控制系统，以解决或改善上述问题。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种饮料自动售货机控制系统，其包括若干自动售货机子模块；自动售货机子模块包括嵌设于货柜本体内的MCU；MCU分别与温度控制盒、若干个信号盒、电源模块、显示屏和GPS定位模块电连接；

温度控制盒嵌设于货柜本体侧壁，温度控制盒内集成温度控制电路；温度控制电路包括温度检测电路、报警电路和加热电路；温度检测电路包括两个设置于货仓内的热敏电阻；报警电路包括依次电连接的或门电路、555频率生成器、功率放大电路；加热电路包括至少一个设置于货仓内的电阻丝；

若干个信号盒分别安装于载物货道的隔板上；信号盒内集成信号接收电路；信号接收电路的输入端均与光电传感器和压力传感器电连接；信号接收电路的输入端与由L1和C1组成的滤波器连接，信号接收电路的输出端与MCU电连接；

自动售货机子模块内的MCU依次与交换机和路由器连接；路由器均与区域服务器电连接，区域服务器分别与监控终端和云端电连接；监控终端与APP管理端信号连接；云端与APP客户端信号连接。

优选地，货柜本体顶部安装蒸发器，货柜本体侧壁安装压缩机；位于货柜本体货仓内的顶壁上安装冷凝器；蒸发器、压缩机和冷凝器依次通过管道连通；蒸发器和冷凝器之间的管道上安装节流阀；蒸发器、冷凝器和压缩机均容置于外壳内；蒸发器外壳和冷凝器外壳之间通过至少两根导热管连通；导热管上均安装有导向蒸发器的单向阀；

货仓内包括若干平行放置于货仓内的载物底盘；货仓内壁对称设置若干用于承载载物底盘的滑槽；滑槽两端的侧壁上分别开设第一卡槽和第二卡槽；位于滑槽顶部设置弧形槽；载物底盘内并排容置若干载物滑道；载物底盘两侧底端均设置第一滚轮、第二滚轮和第三滚轮；位于滚轮上方的所述载物底盘两侧壁上设置有与第一卡槽和第二卡槽配合的第一凸起和第二凸起；位于最下端的载物底盘下方依次设置缓冲导向板和红外传感器；

载物滑道包括U型底槽、载物板、旋转弹簧和信号盒；U型底槽一端安装隔板，U型底槽另一端安装挡板；位于挡板底部设置用于承载货物的载物板，载物板下表面与缓冲弹簧一端焊接连接，缓冲弹簧另一端固定于过渡板上；过渡板与承载底板之间设置压力传感器；

旋转弹簧固定于隔板边端，位于隔板的另一边端安装一光电传感器；光电传感器和压力传感器均与信号盒电连接。

优选地，载物滑道通过螺栓固定于载物底盘内。

本发明提供的饮料自动售货机控制系统，具有以下有益效果：

本发明将区域内的自动售货机通过交换机和路由器有效地连接在一起，并通过区域服务器接收每台自动售货机上传的数据。区域服务器进而将若干数据传送至云端和监控终端，云端用于数据备份和数据下载查看；监控终端用于实时对各种数据进行实时监控，监控终端同时将监控的数据传送至APP管理端，由专职的管理人员同监控终端共同监管区域内的自动收集的运行情况。同时，APP客户端为专职的维护人员，其受控于APP管理端和监控终端，可根据APP管理端和监控终端下达的具体指令，直接对具体的自动售货机进行维护修理。

本发明通过GPS定位模块实现自动售货机的定位，当一台自动售货机出现异常后，监控终端或APP管理端将选择最近的APP客户端进行查看维护修理，以便节约时间，最快恢复自动售货机的正常运转。

附图说明

图1为饮料自动售货机控制系统货柜本体结构图。

图2为饮料自动售货机控制系统结构图冷凝器和蒸发器结构图。

图3为饮料自动售货机控制系统货仓结构图。

图4为饮料自动售货机控制系统补货状态图。

图5为饮料自动售货机控制系统维护状态图。

图6为饮料自动售货机控制系统载物底盘结构图。

图7为饮料自动售货机控制系统滑槽结构图。

图8为饮料自动售货机控制系统温度控制电路。

图9为饮料自动售货机控制系统载物货道载货结构图。

图10为饮料自动售货机控制系统载物货道侧视图。

图11为饮料自动售货机控制系统U型底槽结构图。

图12为饮料自动售货机控制系统载物货道结构图。

图13为饮料自动售货机控制系统货仓信号接收电路。

图14为饮料自动售货机控制系统原理框图。

图15为饮料自动售货机控制系统子模块框图。

其中，1、U型底槽；2、隔板；3、载物板；4、光电传感器；5、信号盒；6、电机；7、旋转弹簧；8、挡板；9、货物；10、缓冲弹簧；11、过渡板；12、承载底板；13、压力传感器；14、货仓；15、载物滑道；16、缓冲导向板；17、红外传感器；18、螺栓；19、第一凸起；20、第二凸起；21、第一滚轮；22、第二滚轮；23、第三滚轮；24、滑槽；25、第二卡槽；26、第一卡槽；27、弧形槽；28、载物底盘；29、压缩机；30、蒸发器；31、冷凝器；32、温度控制盒；33、热敏电阻；34、电阻丝；35、导热管；36、单向阀；37、外壳；38、货柜本体；39、显示屏；40、取货口；41、节流阀。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

根据本申请的一个实施例，参考图1，本方案的饮料自动售货机控制系统，包括若干自动售货机子模块，一个售货机子模块代表一个自动售货机。

自动售货机子模块包括嵌设于货柜本体内的MCU，MCU分别与温度控制盒、若干个信号盒、电源模块、显示屏和GPS定位模块电连接。

自动售货机子模块内的MCU依次与交换机和路由器连接；路由器均与区域服务器电连接，区域服务器分别与监控终端和云端电连接；监控终端与APP管理端信号连接；云端与APP客户端信号连接。

温度控制盒嵌设于货柜本体侧壁，当货仓内的温度超过或低于临界值时，温度控制盒内的报警模块进行报警，同时将报警信息传送至MCU，MCU通过交换机和路由器将该报警信息传送至区域服务器中，区域服务器将报警信息传送至监控终端和云端，监控终端通过查找在线的APP客户端，确定距离报警自动售货机最近的APP客户端，并向APP客户端下达前往报警点进行查看维修的指令。

当报警信号解除后，同时APP客户端上传完成的相关指令后，APP客户端的该项任务结束。

若干个信号盒分别安装于载物货道的隔板上，当载物滑道出现卡货或者未出货的情况时，信号盒将卡货或者未出货的信息传送至MCU，MCU通过交换机和路由器将该报警信息传送至区域服务器中，区域服务器将报警信息传送至监控终端和云端，监控终端通过查找在线的APP客户端，确定距离报警自动售货机最近的APP客户端，并向APP客户端下达前往报警点进行查看维修的指令。

当卡货或者未出货的信号解除后，同时APP客户端上传完成的相关指令后，APP客户端的该项任务结束。

其中，APP监控端为专职管理人员，需要完成实名认证；APP客户端为维护修理人员，需要实名认证，可由专职人员或者兼职人员完成，并通过手机无线定位。监控终端和APP管理端均可获取APP客户端的基本资料，并向APP客户端下达指令，包括身份数据、维修数据、完成度、报修情况以及无线定位位置。其中，无线定位位置用于确定距离故障自动售货机的距离。

监控终端和APP管理端向APP客户端进行指令下达时，类似于指令下单，并根据APP客户端完成的情况进行打分，平均分越高的，具有优先接收指令的功能。打分标准，包括维修数量、维护时间、自动售货机内部数据反馈等等。

同时，本发明将区域内的自动售货机通过交换机和路由器有效地连接在一起，并通过区域服务器接收每台自动售货机上传的数据。区域服务器进而将若干数据传送至云端和监控终端，云端用于数据备份和数据下载查看；监控终端用于实时对各种数据进行实时监控，监控终端同时将监控的数据传送至APP管理端，由专职的管理人员同监控终端共同监管区域内的自动收集的运行情况。同时，APP客户端为专职的维护人员，其受控于APP管理端和监控终端，可根据APP管理端和监控终端下达的具体指令，直接对具体的自动售货机进行维护修理。

本发明通过GPS定位模块实现自动售货机的定位，当一台自动售货机出现异常后，监控终端或APP管理端将选择最近的APP客户端进行查看维护修理，以便节约时间，最快恢复自动售货机的正常运转。

以下对本发明涉及的自动售货机进行详细说明：

货柜本体38顶部安装蒸发器30，货柜本体38侧壁安装压缩机29；位于货柜本体38货仓14内的顶壁上安装冷凝器31。

显示屏39设置于货柜本体38上，可通过显示屏39完成商品选择和付款，货柜本体38底部开设有连通货仓14的取货口40。

参考图2，蒸发器30和冷凝器31之间的管道上安装节流阀40，蒸发器30、冷凝器31和压缩机29均容置于外壳37内，外壳37可减少蒸发器30和冷凝器31与外部空气之间的热交换，减少能量消耗。

蒸发器30外壳37和冷凝器31外壳37之间通过至少两根导热管35连通，导热管35上均安装有导向蒸发器30的单向阀36。

单向阀36空气导热管35中气体的流向，使导热管35中的气体只能由冷凝器31向蒸发器30流动，可将冷凝器31内制冷剂液化释放的热量导向蒸发器30中，而蒸发器30可利用导入的热量将制冷剂汽化，加快蒸发器30内制冷剂的汽化，加快蒸发速率，最大程度的利用壳体与壳体之间的热量，节约能源，增大热利用率。

蒸发器30、压缩机29和冷凝器31依次通过管道连通；其中，蒸发器30和压缩机29均安装于货仓14外部，蒸发器30安装于售货机顶部，在蒸发器30和压缩机29外部加上外壳37，避免杂质和雨水进入其内。

其中，冷凝器31和蒸发器30之间的管道上设置节流阀40。

参考图3，货柜本体38侧壁嵌设一温度控制盒32，温度控制盒32内集成温度控制电路，温度控制电路包括温度检测电路、报警电路和加热电路；温度检测电路包括两个设置于货仓14内的热敏电阻33；热敏电阻33一个位于货仓14上部，一个位于货仓14下部，更便于温度的检测。

报警电路包括依次电连接的或门电路、555频率生成器、功率放大电路；加热电路包括至少一个设置于货仓14内部的电阻丝34。

温度检测电路，RT1和RT2采用两个热敏电阻33串联，以取得较大的阻值变化，实现电压差值拉大。在温度检测电路中，取自R105的电压分别引入两个比较器，去和标准电压比较。在ICl-1中，基准电压U+＝5.6V，温度低于预设值时，比较器ICl-1输出高电平，加热电路作业，电阻丝34作业，并对货仓14内进行加热，提高加热保温效果。

参考图8，报警电路，主要由一个或门电路、555频率生成器、功率放大电路三部分组成。其工作原理如下：VD201、VD202组成一个或门电路，当温度超过或低于临界值时，温度检测电路输出一跳变信号到或门电路，在E点输出一个大约11V的电压。该电压经RP301、R301对C302充电，当电位上升至2/3VCC时，集成块复位。③脚输出低电平，同时内部放电管与①脚相连通，电容C302通过R301向⑦脚放电，VC302下降，当VC02下降至1/3Vcc时，③脚输出高电平，放电管截止，放电结束。然后再开始充电、放电，形成振荡，进而控制蜂鸣器鸣叫，进行报警。

货仓14内壁对称设置若干滑槽24，滑槽24用于承载载物底盘28，在滑槽24两端的侧壁上分别开设第一卡槽26和第二卡槽25，位于滑槽24顶部设置弧形槽27。

参考图6，载物底盘28内并排容置若干载物滑道15，载物底盘28两侧底端均设置第一滚轮21、第二滚轮22和第三滚轮23；位于滚轮上方的载物底盘28两侧壁上设置有与第一卡槽26和第二卡槽25配合的第一凸起19和第二凸起20。

参考图7，将载物底盘28滑入滑槽24内，在滑入过程中，第一凸起19和第二凸起20分别卡入第一卡槽26内和第二卡槽25内，用于定位并限制载物底盘28，使其稳固；而在需要将载物底盘28滑出时，只需左右晃动载物底盘28，使第一凸起19和第二凸起20脱离第一卡槽26内和第二卡槽25内即可。

位于最下端的载物底盘28下方依次设置缓冲导向板16和红外传感器17，缓冲导向板16通过铰链活动固定于货仓14内壁，在货物9被推出时，可以起到缓冲作用。红外传感器17为OS100E红外传感器17，用于检测货物9是否掉落。

参考图4，货仓14补货状态，将载物底盘28向外拉，同时向下压载物底盘28，使第二滚轮22卡入并限制于弧形槽27内，即可方便进行补货。

参考图5，货仓14维护时，将载物底盘28继续向外并向下压，使第一滚轮21卡入并限制于弧形槽27内，即可进行载物滑道15的维护。

整个维护和补货过程均不需要将载物滑道15取下，相对于传统补货和维护过程，本发明结构简单，操作便利。

参考图9和图10，载物滑道15的U型底槽1一端安装隔板2，U型底槽1另一端安装挡板8；隔板2主要起阻挡和固定货物9的作用。挡板8与载物板3平行设置，由于载物板3固定于缓冲弹簧10上，为避免载物板3晃动或者不稳定，利用挡板8限制载物板3位置。

参考图11，其中，挡板8水平设置，其宽度为1cm-3cm，用于限位载物板33。

载物板3下表面与缓冲弹簧10一端焊接连接，缓冲弹簧10另一端固定于过渡板11上；过渡板11与承载底板12之间设置压力传感器13，承载底板12固定于U型底槽1底部。

缓冲弹簧10和过度板的配合，可有效缓冲载物板3带来的压力，提高检测精度；同时，在自动售货机出现晃动时，可有效减少晃动带来的干扰，降低检测误差。

压力传感器13为PTS402高精度应变式压力传感器13，用于检测当前载物板3的压力值，进而检测当前货物9的重量，当货物9被推出时，压力值减少一个固定值；当货物9卡货或并未弹出时，压力值不会变化。

旋转弹簧7固定于隔板2边端，电机6用于为旋转弹簧7提供动力。电机6每次转一圈旋转弹簧7间距里存放的物品向前移动一个节距，自动售货机内的控制系统默认最前面的一件货物9会被推出货道。

位于隔板2的另一边端安装一光电传感器4，光电传感器4处于最边端位置，用于检测货物9距离光电传感器4探头的距离，当探头检测到货物9与其距离小于预设值时，此时货物9正处于被推出的过程，由于货物9为圆柱状，故距离为一连续变化值；若检测距离小于预设值，并停留在一固定值内，此时货物9为卡货状态。

其中，光电传感器4为QS18光电传感器4。

参考图12，光电传感器4和压力传感器13均与信号盒5电连接；信号盒5内集成信号接收电路；信号接收电路包括由L1和C1组成的与信号输入端连接的滤波器，以及与输出端连接的LM358组成的两级放大电路。

光电传感器4和压力传感器13将检测的信号传送至信号盒5内，信号盒5将信号处理后，传送至自动售货机的控制系统内，进而得知当前该载物板3是否出现货物99卡货的状况。

参考图13、信号接收电路，压力传感器13和光电传感器4将信号发送至输入端，信号首先通过由L1、C1组成的滤波器使信号载频获得最大增益。接收信号经C2输入由VT1组成的高频放大器进行高频放大，使接收信号有较大的信号幅度。由VT1输出的信号输入由VT2、L0、C7和C7、C10等组成的超再生检波电路进行超再生检波。并由VT2输出的检波信号，通过双运放电路LM358组成的两级放大电路放大后，由输出端输出，送往自动售货机的控制系统。

在载物板3底部依次设置缓冲碳环、过渡板11和压力传感器13，实时采集载物板3上货物9的压力，进而采集货物9的重量；在出货物9时，若货物9出现卡货状况时，载物板3上的压力值将不会变化。同时，配合位于隔板2边端的光电传感器4，检测货物9是否被旋转弹簧7弹出。

本发明在蒸发器30和冷凝器31之间设置有至少两根导热管35，可将冷凝器31内制冷剂液化释放的热量导向蒸发器30中，而蒸发器30可利用导入的热量将制冷剂汽化，最大程度的利用壳体与壳体之间的热量，节约能源，增大热利用率。

在货仓14内设置有热敏电阻33，用于实时检测货仓14内的加热温度，当温度不在预设范围值内时，控制开启电阻丝34，加快货仓14内的温度，提高加热效果。同时，热敏电阻33一个位于货仓14上部，一个位于货仓14下部，更便于温度的检测。

补货时，将载物底盘28向外拉，使第二滚轮22卡入并限制于弧形槽27内，即可方便进行补货；将载物底盘28继续向外并向下压，使第一滚轮21卡入并限制于弧形槽27内，即可进行载物滑道15的维护；整个维护和补货过程均不需要将载物滑道15取下，相对于传统补货和维护过程，本发明结构简单，操作便利。

载物板3底部依次设置缓冲碳环、过渡板11和压力传感器13，实时采集载物板3上货物9的压力，进而采集货物9的重量；在出货物9时，若货物9出现卡货状况时，载物板3上的压力值将不会变化。同时，配合位于隔板2边端的光电传感器4，检测货物9是否被旋转弹簧7弹出。

位于载物板3和压力传感器13之间设置缓冲弹簧10和过渡板11，可有效减少售货机晃动带来的干扰，降低压力传感器13的采集误差。

虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims (3)

1.一种饮料自动售货机控制系统，其特征在于：包括若干自动售货机子模块；所述自动售货机子模块包括嵌设于货柜本体内的MCU；所述MCU分别与温度控制盒、若干个信号盒、电源模块、显示屏和GPS定位模块电连接；

所述温度控制盒嵌设于货柜本体侧壁，温度控制盒内集成温度控制电路；所述温度控制电路包括温度检测电路、报警电路和加热电路；所述温度检测电路包括两个设置于货仓内的热敏电阻；所述报警电路包括依次电连接的或门电路、555频率生成器、功率放大电路；所述加热电路包括至少一个设置于货仓内的电阻丝；

若干个所述信号盒分别安装于载物货道的隔板上；所述信号盒内集成信号接收电路；所述信号接收电路的输入端均与光电传感器和压力传感器电连接；所述信号接收电路的输入端与由L1和C1组成的滤波器连接，信号接收电路的输出端与MCU电连接；

所述自动售货机子模块内的MCU依次与交换机和路由器连接；所述路由器均与区域服务器电连接，区域服务器分别与监控终端和云端电连接；所述监控终端与APP管理端信号连接；所述云端与APP客户端信号连接。

2.根据权利要求1所述的饮料自动售货机控制系统，其特征在于：所述货柜本体顶部安装蒸发器，货柜本体侧壁安装压缩机；位于所述货柜本体货仓内的顶壁上安装冷凝器；所述蒸发器、压缩机和冷凝器依次通过管道连通；所述蒸发器和冷凝器之间的管道上安装节流阀；所述蒸发器、冷凝器和压缩机均容置于外壳内；所述蒸发器外壳和冷凝器外壳之间通过至少两根导热管连通；所述导热管上均安装有导向蒸发器的单向阀；

所述货仓内包括若干平行放置于货仓内的载物底盘；所述货仓内壁对称设置若干用于承载载物底盘的滑槽；所述滑槽两端的侧壁上分别开设第一卡槽和第二卡槽；位于所述滑槽顶部设置弧形槽；所述载物底盘内并排容置若干载物滑道；所述载物底盘两侧底端均设置第一滚轮、第二滚轮和第三滚轮；位于滚轮上方的所述载物底盘两侧壁上设置有与第一卡槽和第二卡槽配合的第一凸起和第二凸起；位于最下端的载物底盘下方依次设置缓冲导向板和红外传感器；

所述载物滑道包括U型底槽、载物板、旋转弹簧和信号盒；所述U型底槽一端安装隔板，U型底槽另一端安装挡板；位于所述挡板底部设置用于承载货物的载物板，所述载物板下表面与缓冲弹簧一端焊接连接，缓冲弹簧另一端固定于过渡板上；所述过渡板与承载底板之间设置压力传感器；

所述旋转弹簧固定于隔板边端，位于隔板的另一边端安装一光电传感器；所述光电传感器和压力传感器均与信号盒电连接。

3.根据权利要求1所述的饮料自动售货机控制系统，其特征在于：所述载物滑道通过螺栓固定于载物底盘内。