CN219285432U - 检测自助设备积尘遮挡的检测电路和自助设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及检测自助设备积尘遮挡的检测电路和自助设备，包括光电检测单元、信号检测单元以及功率调节单元；光电检测单元根据初始供电电压或者功率调节信号执行光电检测并输出光电检测信号；功率调节单元根据初始控制信号产生供电电压，以及根据功率控制信号产生功率调节信号以调节光电检测单元；信号检测单元根据光电检测信号进行遮挡物检测，并在有遮挡物时输出功率控制信号。本实用新型可以检测自助设备是否有积尘遮挡，并在检测到有遮挡物时，调节光电检测单元的光电能量，使光电检测单元保持正常工作。既可以解决现有方案维护不灵活的问题，降低维护次数和维护成本，又可以自动调节设备使其达到良好的使用状态，增加用户的良好体验。

Description

检测自助设备积尘遮挡的检测电路和自助设备

技术领域

本实用新型涉及自助设备的技术领域，更具体地说，涉及一种检测自助设备积尘遮挡的检测电路和自助设备。

背景技术

一般户外用自助缴费机、自助发卡机以及自助打印设备等，由于其使用环境在户外，因此，不可避免的容易进入灰尘等障碍物，从而影响设备的性能，甚至影响设备正常工作。

目前解决这种问题的措施，大部分情况下是通过专业的维护人员定期的对设备进行现场维护与清理，从而尽量的避免影响设备的正常工作。然而该方法有较多弊端，一方面该方法维护时间是固定的，不灵活，另一方面该方法不智能，通常维护人员在维护前不清楚设备是否需要维护，只是按照设定的时间点执行维护动作，增加了维护的次数和维护成本。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种检测自助设备积尘遮挡的检测电路和自助设备。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种检测自助设备积尘遮挡的检测电路，包括：光电检测单元、信号检测单元以及功率调节单元；

所述光电检测单元连接所述功率调节单元和所述信号检测单元，所述信号检测单元连接所述功率调节单元；

所述光电检测单元根据所述功率调节单元输出的初始供电电压或者功率调节信号执行光电检测并输出光电检测信号；

所述功率调节单元根据所述信号检测单元输出的初始控制信号产生所述供电电压，以及根据所述信号检测单元输出的功率控制信号产生所述功率调节信号以调节所述光电检测单元；

所述信号检测单元根据所述光电检测信号对自助设备进行遮挡物检测，并在所述自助设备有遮挡物时输出所述功率控制信号。

在本实用新型所述的检测自助设备积尘遮挡的检测电路中，所述光电检测单元包括：光电信号发射模块和光电信号接收模块；

所述光电信号发射模块与所述功率调节单元连接，所述光电信号发射模块根据所述功率调节单元输出的初始供电电压或者功率调节信号产生光信号；

所述光电信号接收模块接收所述光电信号发射模块产生的光信号并根据所述光信号输出所述光电检测信号。

在本实用新型所述的检测自助设备积尘遮挡的检测电路中，所述光电信号发射模块包括：限流电路和光电信号产生电路；

所述限流电路的输入端连接所述功率调节单元，所述限流电路的输出端连接所述光电信号产生电路；

所述限流电路对所述初始供电电压或者所述功率调节信号进行限流处理后传输至所述光电信号产生电路；

所述光电信号产生电路根据所述初始供电电压或者所述功率调节信号产生所述光信号。

在本实用新型所述的检测自助设备积尘遮挡的检测电路中，所述限流电路包括：限流电阻；所述光电信号产生电路包括：发光二极管；

所述限流电阻的输入端连接所述功率调节单元，所述限流电阻的输出端连接所述发光二极管的阳极，所述发光二极管的阴极接地。

在本实用新型所述的检测自助设备积尘遮挡的检测电路中，所述光电信号接收模块包括：光电信号接收电路和信号转换电路；

所述光电信号接收电路接收所述光电信号产生电路产生的光信号；

所述信号转换电路与所述光电信号接收电路连接，将所述光信号转换为所述光电检测信号，并输出至所述信号检测单元。

在本实用新型所述的检测自助设备积尘遮挡的检测电路中，所述光电信号接收电路包括：光敏元件；所述信号转换电路包括：转换电阻和滤波电容；

所述光敏元件接收所述光信号；

所述转换电阻的第一端与所述光敏元件连接，所述转换电阻的第二端接地，所述滤波电容与所述转换电阻并联设置，所述转换电阻的第一端输出所述光电检测信号。

在本实用新型所述的检测自助设备积尘遮挡的检测电路中，所述功率调节单元包括：功率调节芯片、第一电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容以及稳压管；

所述功率调节芯片的第三引脚连接所述信号检测单元、用于接收所述初始控制信号或者所述功率控制信号，所述功率调节芯片的第四引脚通过所述第四电容接地，所述第五电容和所述第六电容依次与所述第四电容并联；

所述功率调节芯片的第八引脚通过所述第一电容接地，所述功率调节芯片的第七引脚通过所述第一电阻接地，所述功率调节芯片的第六引脚输出所述初始供电电压或者所述功率调节信号，所述第二电容的第一端与所述功率调节芯片的第六引脚连接，所述第二电容的第二端接地，所述第三电容和所述稳压管依次与所述第二电容并联。

在本实用新型所述的检测自助设备积尘遮挡的检测电路中，所述信号检测单元包括：微控制器；

所述微控制器的第十二引脚与所述功率调节单元连接、用于输出所述初始控制信号或者所述功率控制信号，所述微控制器的第九引脚与所述光电检测单元连接、用于接收所述光电检测信号并根据所述光电检测信号对自助设备进行遮挡物检测以及对所述功率调节单元进行调节。

在本实用新型所述的检测自助设备积尘遮挡的检测电路中，所述初始控制信号为固定占空比的PWM信号，所述功率控制信号为占空比动态变化的PWM信号。

本实用新型还提供一种自助设备，包括：以上所述的检测自助设备积尘遮挡的检测电路。

实施本实用新型的检测自助设备积尘遮挡的检测电路，具有以下有益效果：包括光电检测单元、信号检测单元以及功率调节单元；光电检测单元根据初始供电电压或者功率调节信号执行光电检测并输出光电检测信号；功率调节单元根据初始控制信号产生供电电压，以及根据功率控制信号产生功率调节信号以调节光电检测单元；信号检测单元根据光电检测信号进行遮挡物检测，并在有遮挡物时输出功率控制信号。本实用新型可以检测自助设备是否有积尘遮挡，并在检测到有遮挡物时，调节光电检测单元的光电能量，使光电检测单元保持正常工作。既可以解决现有方案维护不灵活的问题，降低维护次数和维护成本，又可以自动调节设备使其达到良好的使用状态，增加用户的良好体验。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型实施例提供的检测自助设备积尘遮挡的检测电路的原理框图；

图2是本实用新型实施例提供的信号检测单元的电路图；

图3是本实用新型实施例提供的功率调节单元的电路图；

图4是本实用新型实施例提供的光电检测单元的电路图；

图5是本实用新型实施例提供的功率调节单元提供给光电信号发射模块的电压的与信号检测单元输出的控制信号的关系示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在一个优选实施例中，如图1所示，本实用新型提供了一种检测自助设备积尘遮挡的检测电路。该检测自助设备积尘遮挡的检测电路可以用于检测自助设备内部是否有积尘等障碍物。其中，自助设备可以为自助缴费机、自助发卡机、自助打印机等。

具体的，如图1所示，该检测自助设备积尘遮挡的检测电路包括：光电检测单元10、信号检测单元20以及功率调节单元30。其中，光电检测单元10连接功率调节单元30和信号检测单元20，信号检测单元20连接功率调节单元30。

本实施例中，光电检测单元10根据功率调节单元30输出的初始供电电压或者功率调节信号执行光电检测并输出光电检测信号。

可选的，本实用新型实施例中，该光电检测单元10可以采用光电传感器实现检测功能。

在一个优选实施例中，如图1所示，该光电检测单元10包括：光电信号发射模块11和光电信号接收模块12。其中，光电信号发射模块11与功率调节单元30连接，光电信号发射模块11根据功率调节单元30输出的初始供电电压或者功率调节信号产生光信号；光电信号接收模块12接收光电信号发射模块11产生的光信号并根据光信号输出光电检测信号。

具体的，光电信号发射模块11发射光信号，该光信号光电信号接收模块12接收并转换为对应的电信号，该电信号即为光电检测信号。

功率调节单元30根据信号检测单元20输出的初始控制信号产生供电电压，以及根据信号检测单元20输出的功率控制信号产生功率调节信号以调节光电检测单元10。

具体的，本实施例中，功率调节单元30根据信号检测单元20输出的初始控制信号产生对应的供电电压，该供电电压提供给光电信号发射模块11，以使光电信号发射模块11根据该供电电压发射相应的光信号，进而实现对积尘遮挡物的检测。

进一步地，当检测到自助设备有积尘或者灰尘等遮挡物时，功率调节单元30根据信号检测单元20输出的功率控制信号产生相应的功率调节信号，该功率调节信号用于调节光电检测单元10中光电信号发射模块11发射的能量，以增大光电信号发射模块11的光能量输出，从而增大光电信号接收模块12的接收能量，使转化的电信号增大，最终使信号检测单元20所接收到的光电检测信号增大，使设备在积尘或者有障碍物遮挡的状态下仍然可以保持良好的使用状态，减少维护次数，降低维护成本。

信号检测单元20根据光电检测信号对自助设备进行遮挡物检测，并在自助设备有遮挡物时输出功率控制信号。

具体的，本实施例中，信号检测单元20主要用于对光电检测单元10输出的光电检测信号进行检测，并根据该光电检测信号检测自助设备是否有积尘、灰尘等障碍物，实现遮挡物的检测。进一步地，在检测到自助设备有遮挡物时还输出相应的功率控制信号，通过该功率控制信号调节功率调节单元30输出至光电信号发射模块11的电压，以增大光电信号发射模块11发射的光能量。

可选的，本实用新型实施例中，初始控制信号为固定占空比的PWM信号，功率控制信号为占空比动态变化的PWM信号。

下面以一个具体的实施例对该检测自助设备积尘遮挡的检测电路的原理进行说明。

具体的，如图2至图4所示，该实施例中，信号检测单元20包括：微控制器U4。

微控制器U4的第十二引脚与功率调节单元30连接、用于输出初始控制信号或者功率控制信号，微控制器U4的第九引脚与光电检测单元10连接、用于接收光电检测信号并根据光电检测信号对自助设备进行遮挡物检测以及对功率调节单元30进行调节。其中，初始控制信号或者功率控制信号均由微控制器U4的第十二引脚输出(即如图2中的PWM所示)。微控制器U4所接收的光电检测信号如图2中的VOUT所示(第九引脚接收)。

可选的，本实用新型实施例中，微控制器U4可以选用现有常用的微控制器U4，例如，可以采用STM8/STM32等常用型号，或者，也可以采用GD32等。本实用新型不作具体限定。

该实施例中，如图3所示，功率调节单元30包括：功率调节芯片U1、第一电阻R1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6以及稳压管D1。

具体的，功率调节芯片U1的第三引脚连接信号检测单元20(即连接微控制器U4的第十二引脚)、用于接收初始控制信号或者功率控制信号，功率调节芯片U1的第四引脚通过第四电容C4接地，第五电容C5和第六电容C6依次与第四电容C4并联；功率调节芯片U1的第八引脚通过第一电容C1接地，功率调节芯片U1的第七引脚通过第一电阻R1接地，功率调节芯片U1的第六引脚输出初始供电电压或者功率调节信号，第二电容C2的第一端与功率调节芯片U1的第六引脚连接，第二电容C2的第二端接地，第三电容C3和稳压管D1依次与第二电容C2并联。

该实施例中，如图4所示，光电信号发射模块11包括：限流电路和光电信号产生电路。限流电路的输入端连接功率调节单元30，限流电路的输出端连接光电信号产生电路；限流电路对初始供电电压或者功率调节信号进行限流处理后传输至光电信号产生电路；光电信号产生电路根据初始供电电压或者功率调节信号产生光信号。

其中，限流电路包括：限流电阻R2；光电信号产生电路包括：发光二极管U3；限流电阻R2的输入端连接功率调节单元30，限流电阻R2的输出端连接发光二极管U3的阳极，发光二极管U3的阴极接地。优选的，该发光二极管U3可以为红外发射管。

光电信号接收模块12包括：光电信号接收电路和信号转换电路；光电信号接收电路接收光电信号产生电路产生的光信号；信号转换电路与光电信号接收电路连接，将光信号转换为光电检测信号，并输出至信号检测单元20。

具体的，本实施例中，光电信号接收电路包括：光敏元件U2；信号转换电路包括：转换电阻R3和滤波电容C7。

其中，光敏元件U2接收光信号；转换电阻R3的第一端与光敏元件U2连接，转换电阻R3的第二端接地，滤波电容C7与转换电阻R3并联设置，转换电阻R3的第一端输出光电检测信号。可选的，本实用新型实施例中，该光敏元件U2可以采用光敏二极管、光敏三极管，优选光敏三极管。如图4所示，该实施例中，光敏元件U2采用的是光敏三极管。

具体的，如图4所示，功率调节芯片U1的第六引脚连接限流电阻R2的输入端，通过功率调节芯片U1的第六引脚向光电信号发射模块11提供对应的电压信号(VS_Sensor)，该电压信号流经发光二极管U3后，发光二极管U3发光产生光信号(Sensor-TX)，该光信号光敏元件U2接收并转换为对应的电流信号，该电流信号通过转换电阻R3转换为电压信号(VOUT：0-3.3V)，该电压信号即为光电检测信号，该光电检测信号输入至微控制器U4的第九引脚，由微控制器U4接收检测。

具体的，如图2至图4所示，初始状态，微控制器U4通过其第十二引脚输出一固定占空比的PWM信号给功率调节芯片U1，功率调节芯片U1的第三引脚接收到该固定占空比的PWM信号，并通过其第六引脚输出一固定初始电压(VS_Sensor)，该VS_Sensor给光电信号发射模块11供电。其中，VS_Sensor＝VOUT＝(PWM占空比/100％)*5V，占空比输出值范围为0-100％，VS_Sensor随PWM信号线性变化。

例如，当PWM＝50％，VS_Sensor＝VOUT＝(50％/100％)*5V＝2.5V，当PWM＝50％，VS_Sensor＝VOUT＝(100％/100％)*5V＝5V，调节规律如图5。

光电信号发射模块11接收到VS_Sensor后输出光能量，光电信号发射模块11正常工作；光电信号接收模块12接收到光电信号发射模块11发出的光能量，根据光电效应产生电流信号，该电流信号由转换电阻R3转化为电压信号VOUT(即光电检测信号)。

VOUT输入至微控制器U4的第九引脚，由微控制器U4根据第九引脚接收到的VOUT进行检测。

当光电信号发射模块11没有积尘遮挡、或者光电信号发射模块11与光电信号接收模块12之间没有遮挡物时(此时，光电信号发射模块11接收到的VS_Sensor即为前述的初始供电电压)，微控制器U4检测到固定的电压值。当光电信号发射模块11有积尘遮挡、或者光电信号发射模块11与光电信号接收模块12之间有遮挡物时，光电信号接收模块12接收到的光电能减弱，此时，微控制器U4所检测到的VOUT产生跳变或者变小，当微控制器U4检测到VOUT发生跳变或者变小，则判定自助设备有积尘或者有遮挡物。因此，微控制器U4根据其第九引脚所接收的VOUT的值即可检测自助设备内是否有积尘或者遮挡物。

进一步地，当微控制器U4根据VOUT的值检测到自助设备内有积尘或者遮挡物时，微控制器U4则输出一功率控制信号(即增大了占空比的PWM信号)，从而使得功率调节芯片U1输出至光电信号发射模块11的VS_Sensor(此时的VS_Sensor即为前述的功率调节信号)增大，使光电信号发射模块11输出的光能量增大，弥补由于积法等遮挡物而减弱的部分电压，使设备恢复正常工作状态。

随着设备的继续使用，积尘障碍物遮挡物等难免的进一步加剧，则微控制器U4继续增大PWM信号的占空比，光电信号发射模块11的供电电压VS_Sensor增大，使发射端输出的光能量增大，弥补由于积尘等障碍物遮挡物而减弱的部分电压，使设备恢复正常的使用状态；如此重复，直到最后到达设备系统设定的需现场维护处理的状态。其中，判定设备是否达到系统设定的需现场维护处理的状态可以通过多种方式实现，例如，可以设定PWM信号的占空比上限阈值，当增大到PWM信号的占空比上限阈值时，则判定需现场维护。或者，也可以设定VOUT的下限阈值，当VOUT下降至下限阈值时，则判定需现场维护。

通过实施本实用新型的检测自助设备积尘遮挡的检测电路可以自动调节设备使其达到良好的使用状态，增加用户的良好体验，实现自助设备的现场维护与否的判定。而且还可以解决目前维护不灵活、不智能的问题，使产品变得更加灵活、更加微智能化，从而达到灵活产品的维护方案，降低现场维护次数，降低维护成本。

进一步地，本实用新型还提供一种自助设备，该自助设备包括：本实用新型实施例公开的检测自助设备积尘遮挡的检测电路。其中，该自助设备可为户外使用的自助设备，也可以为室内使用的自助设备，可包括但不限于自助缴费机、自助打印机、自助发卡机等。

以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种检测自助设备积尘遮挡的检测电路，其特征在于，包括：光电检测单元、信号检测单元以及功率调节单元；

所述光电检测单元连接所述功率调节单元和所述信号检测单元，所述信号检测单元连接所述功率调节单元；

所述光电检测单元根据所述功率调节单元输出的初始供电电压或者功率调节信号执行光电检测并输出光电检测信号；

所述功率调节单元根据所述信号检测单元输出的初始控制信号产生所述供电电压，以及根据所述信号检测单元输出的功率控制信号产生所述功率调节信号以调节所述光电检测单元；

所述信号检测单元根据所述光电检测信号对自助设备进行遮挡物检测，并在所述自助设备有遮挡物时输出所述功率控制信号。

2.根据权利要求1所述的检测自助设备积尘遮挡的检测电路，其特征在于，所述光电检测单元包括：光电信号发射模块和光电信号接收模块；

所述光电信号发射模块与所述功率调节单元连接，所述光电信号发射模块根据所述功率调节单元输出的初始供电电压或者功率调节信号产生光信号；

所述光电信号接收模块接收所述光电信号发射模块产生的光信号并根据所述光信号输出所述光电检测信号。

3.根据权利要求2所述的检测自助设备积尘遮挡的检测电路，其特征在于，所述光电信号发射模块包括：限流电路和光电信号产生电路；

所述限流电路的输入端连接所述功率调节单元，所述限流电路的输出端连接所述光电信号产生电路；

所述限流电路对所述初始供电电压或者所述功率调节信号进行限流处理后传输至所述光电信号产生电路；

所述光电信号产生电路根据所述初始供电电压或者所述功率调节信号产生所述光信号。

4.根据权利要求3所述的检测自助设备积尘遮挡的检测电路，其特征在于，所述限流电路包括：限流电阻；所述光电信号产生电路包括：发光二极管；

所述限流电阻的输入端连接所述功率调节单元，所述限流电阻的输出端连接所述发光二极管的阳极，所述发光二极管的阴极接地。

5.根据权利要求3所述的检测自助设备积尘遮挡的检测电路，其特征在于，所述光电信号接收模块包括：光电信号接收电路和信号转换电路；

所述光电信号接收电路接收所述光电信号产生电路产生的光信号；

所述信号转换电路与所述光电信号接收电路连接，将所述光信号转换为所述光电检测信号，并输出至所述信号检测单元。

6.根据权利要求5所述的检测自助设备积尘遮挡的检测电路，其特征在于，所述光电信号接收电路包括：光敏元件；所述信号转换电路包括：转换电阻和滤波电容；

所述光敏元件接收所述光信号；

所述转换电阻的第一端与所述光敏元件连接，所述转换电阻的第二端接地，所述滤波电容与所述转换电阻并联设置，所述转换电阻的第一端输出所述光电检测信号。

7.根据权利要求1所述的检测自助设备积尘遮挡的检测电路，其特征在于，所述功率调节单元包括：功率调节芯片、第一电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容以及稳压管；

所述功率调节芯片的第三引脚连接所述信号检测单元、用于接收所述初始控制信号或者所述功率控制信号，所述功率调节芯片的第四引脚通过所述第四电容接地，所述第五电容和所述第六电容依次与所述第四电容并联；

所述功率调节芯片的第八引脚通过所述第一电容接地，所述功率调节芯片的第七引脚通过所述第一电阻接地，所述功率调节芯片的第六引脚输出所述初始供电电压或者所述功率调节信号，所述第二电容的第一端与所述功率调节芯片的第六引脚连接，所述第二电容的第二端接地，所述第三电容和所述稳压管依次与所述第二电容并联。

8.根据权利要求1-7任一项所述的检测自助设备积尘遮挡的检测电路，其特征在于，所述信号检测单元包括：微控制器；

所述微控制器的第十二引脚与所述功率调节单元连接、用于输出所述初始控制信号或者所述功率控制信号，所述微控制器的第九引脚与所述光电检测单元连接、用于接收所述光电检测信号并根据所述光电检测信号对自助设备进行遮挡物检测以及对所述功率调节单元进行调节。

9.根据权利要求1所述的检测自助设备积尘遮挡的检测电路，其特征在于，所述初始控制信号为固定占空比的PWM信号，所述功率控制信号为占空比动态变化的PWM信号。

10.一种自助设备，其特征在于，包括：权利要求1-9任一项所述的检测自助设备积尘遮挡的检测电路。

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