本发明涉及一种储米容器控制控制系统及方法。
背景技术：
现有的智能储米容器普遍采用通过WIFI网络与手机连接并使用，网络发生变更则需要重新配置储米容器。同时，当剩余米量不足时用户购买大米属于极低频的应用场景，安装并使用App进行查询和购买，操作容易让用户感到繁琐，无法在不干扰用户的前提下独立工作实现完整功能。
技术实现要素：
本发明是为了解决现有智能储米容器采用家庭WIFI与手机连接，需要根据储米量定时对手机进行设置，过程繁琐、智能性差的问题，提出了一种智能储米容器控制方法。
本发明所述的智能储米容器控制系统，该系统包括光学传感器1、数据传输单元2、压力传感器3、显示屏4、控制单元5、出米开关单元6、按键7和数据服务器8；
光学传感器1采用对射式红外传感器实现，设置在储米容器内，且位于储米容器处，该处为储米容器的储米剩余量阈值位置，光学传感器1的信号输出端连接控制单元5的米量限位信号输入端；其中n为正整数；
数据传输单元2用于接收控制单元5的发送的储米量信号、出米量信号、储米容器的ID信息和储米容器的运行状态信息，接收数据服务器8发送的数据接收应答信号；接收数据服务器8发送的应答信号，并将接收的应答信号发送至控制单元5；
压力传感器3设置在储米容器的底部，采集储米容器内剩余米量对储米容器底部的压力信号，压力传感器3的信号输出端连接控制单元5的压力信号输入端；
显示屏4连接控制单元5的显示信号输出端，用于显示储米容器内剩余米量和每次出米的出米量；
控制单元5用于接收数据传输单元2发送的数据接收应答信号，接收光学传感器1输出的储米容器内储米量是否低于储米剩余量阈值信号；
接收储米容器内米的剩余量是否低于储米剩余量阈值信号，并对储米容器内米的剩余量是否低于储米剩余量阈值进行判断；
接收压力传感器3的信号输出端输出的米容器的底部压力信号；向数据传输单元2发送剩余米量信号、出米量信号、储米容器的ID信息和储米容器的运行状态信息，向显示屏4发送储米容器内米的剩余量和每次出米的出米量信号；向出米开关单元6发送的出米控制信号和出米结束信号，其中，n为正整数；
出米开关单元6用于控制储米容器的出米开关，接收控制单元5发送的开始出米信号和结束出米信号；
按键7用于向控制单元5发送储米容器的出米开关控制信号，对每次出米量进行设定；
数据服务器8用于接收设置在储米容器上的数据传输单元2发送的剩余米量信号、出米量信号、储米容器的ID信息、储米容器的运行状态信息和储米容器内米量低于储米容器剩余量的阈值信号。
智能储米容器控制方法，该方法具体包括：
步骤一、通过控制按键7设置储米容器每次出米的出米量和控制储米容器出米开始或结束，控制单元5接收按键7的设置与控制信号，控制储米容器的出米开关单元6的所控制的出米口的开启或关闭；
步骤二、采用光学传感器1采集储米容器内的储米量是否低于储米剩余量阈值信号，并将采集的信号发送至控制单元5，压力传感器3采集储米容器内的米的剩余量、每次出米的出米量，控制单元5判断储米容器内的剩余量是否低于储米剩余量阈值，剩余量若是低于储米剩余量阈值，则执行步骤三；否则，将压力传感器3采集储米容器内的米的剩余量、每次出米的出米量、储米容器的ID信息和储米容器的运行状态信息通过数据传输单元2发送至数据服务器8；
步骤三、控制单元5通过数据传输单元2将储米容器内储米剩余量低于储米剩余量阈值的状态和储米容器内的米的剩余量、每次出米的出米量、储米容器的ID信息和储米容器的运行状态信息通过数据传输单元2发送至数据服务器8；
步骤四、采用显示器对光学传感器1和压力传感器3采集到的储米容器内的米的剩余量、每次出米的出米量信号和米的剩余量是否低于储米剩余量阈值信息进行显示；步骤五、数据服务器8将接收到的储米容器内的米的剩余量、每次出米的出米量、储米容器的ID信息和储米容器的运行状态信息反馈至用户或根据米容器内的米的剩余量对储米容器进行米供给操作，完成智能储米容器控制。
本发明通过移动运营商网络获取客户剩余米粮、剩余电量、设备状态等信息，用以制定大米供应计划及设备维护计划，使客户在合适的时间获取新的大米，保证了存储米的新鲜，同时方便客户。设备完全独立工作，不依赖客户家庭无线网络、电源及手机，减少设备对客户的干扰，并且避免因物联网设备接入家庭网络带来的信息安全威胁。显示屏在用户按下相应按键时显示剩余米量信息、本次出米的量信息等。用户根据个人需求，可以按下相应按键设定定量取米，亦可按下相应按键取任意重量大米，保证足够食用并避免浪费。
附图说明
图1为本发明所述智能储米容器控制系统的原理框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
具体实施方式一、结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的智能储米容器控制系统，该系统包括光学传感器1、数据传输单元2、压力传感器3、显示屏4、控制单元5、出米开关单元6、按键7和数据服务器8；
光学传感器1采用对射式红外传感器实现，设置在储米容器内，且位于储米容器处，该处为储米容器的储米剩余量阈值位置，光学传感器1的信号输出端连接控制单元5的米量限位信号输入端；其中n为正整数；
数据传输单元2用于接收控制单元5的发送的储米量信号、出米量信号、储米容器的ID信息和储米容器的运行状态信息，接收数据服务器8发送的数据接收应答信号；接收数据服务器8发送的应答信号，并将接收的应答信号发送至控制单元5；
压力传感器3设置在储米容器的底部，采集储米容器内剩余米量对储米容器底部的压力信号，压力传感器3的信号输出端连接控制单元5的压力信号输入端；
显示屏4连接控制单元5的显示信号输出端，用于显示储米容器内剩余米量和每次出米的出米量；
控制单元5用于接收数据传输单元2发送的数据接收应答信号，接收光学传感器1输出的储米容器内储米量是否低于储米剩余量阈值信号；
接收储米容器内米的剩余量是否低于储米剩余量阈值信号，并对储米容器内米的剩余量是否低于储米剩余量阈值进行判断；
接收压力传感器3的信号输出端输出的米容器的底部压力信号；向数据传输单元2发送剩余米量信号、出米量信号、储米容器的ID信息和储米容器的运行状态信息，向显示屏4发送储米容器内米的剩余量和每次出米的出米量信号；向出米开关单元6发送的出米控制信号和出米结束信号，其中，n为正整数；
出米开关单元6用于控制储米容器的出米开关，接收控制单元5发送的开始出米信号和结束出米信号；
按键7用于向控制单元5发送储米容器的出米开关控制信号，对每次出米量进行设定；数据服务器8用于接收设置在储米容器上的数据传输单元2发送的剩余米量信号、出米量信号、储米容器的ID信息、储米容器的运行状态信息和储米容器内米量低于储米容器剩余量的阈值信号。
本发明所述的智能储米容器，实现良好的防潮、防虫性能，实现定量取米、剩余米粮监测，在不重度依赖用户的家庭无线网络和手机的前提下，具备将相关数据传输至供应商的能力，从而使供应商按照客户数据制定供应计划，通过多种可选方式将相关数据反馈至客户。采用电池供电，不需要连接客户家庭电源，减少智能设备对用户的干扰，降低中老年用户群体的学习成本，帮助供应商制定供货、仓储计划。
具体实施方式二、本实施方式是对具体实施方式一所述的智能储米容器控制系统的进一步说明，光学传感器1采用对射式红外线传感器。
具体实施方式三、本实施方式是对具体实施方式一所述的智能储米容器控制系统的进一步说明，按键7包括两个按键，分别为按键A和按键B。
具体实施方式四、本实施方式所述智能储米容器控制方法，该方法具体包括：
步骤一、通过控制按键7设置储米容器每次出米的出米量和控制储米容器出米开始或结束，控制单元5接收按键7的设置与控制信号，控制储米容器的出米开关单元6的所控制的出米口的开启或关闭；
步骤二、采用光学传感器1采集储米容器内的储米量是否低于储米剩余量阈值信号，并将采集的信号发送至控制单元5，压力传感器3采集储米容器内的米的剩余量、每次出米的出米量，控制单元5判断储米容器内的剩余量是否低于储米剩余量阈值，剩余量若是低于储米剩余量阈值，则执行步骤三；否则，将压力传感器3采集储米容器内的米的剩余量、每次出米的出米量、储米容器的ID信息和储米容器的运行状态信息通过数据传输单元2发送至数据服务器8；
步骤三、控制单元5通过数据传输单元2将储米容器内储米剩余量低于储米剩余量阈值的状态和储米容器内的米的剩余量、每次出米的出米量、储米容器的ID信息和储米容器的运行状态信息通过数据传输单元2发送至数据服务器8；
步骤四、采用显示器对光学传感器1和压力传感器3采集到的储米容器内的米的剩余量、每次出米的出米量信号和米的剩余量是否低于储米剩余量阈值信息进行显示；
步骤五、数据服务器8将接收到的储米容器内的米的剩余量、每次出米的出米量、储米容器的ID信息和储米容器的运行状态信息反馈至用户或根据米容器内的米的剩余量对储米容器进行米供给操作，完成智能储米容器控制。
具体实施方式五、本实施方式是对具体实施方式四所述的智能储米容器控制方法的进一步说明，它还包括定时将压力传感器3采集储米容器内的米的剩余量、储米容器的ID信息和储米容器的运行状态信息通过数据传输单元2发送至数据服务器8的步骤。
具体实施方式六、本实施方式是对具体实施方式三所述的智能储米容器控制方法的进一步说明，通过控制按键7控制储米容器出米开始或结束的具体方法为：
控制单元5实时扫描按键A和按键B；当按下按键A，控制单元5对按键A按下的持续时间进行计时，
当按键A按下时间小于S1秒就结束时:
控制单元5执行命令1，所述命令1为为控制单元5控制出米开关单元6开启，并持续时间A1出米开关单元6关闭；所述A1正数；
当按下按键A的持续时间大于S1秒时:
控制单元5执行命令2，所述命令2为控制单元5控制出米开关单元6开启，储米容器开始放出米，并持续出米开关单元6开启状态，控制单元5对压力传感器3发送的压力变化信息进行记录并实时将接收到的压力变化信息发送至显示屏，显示屏对米的重力变化信息进行显示；
当按键A按下持续时间大于S1秒后结束时：
控制单元5执行命令3，所述命令3为控制单元5控制出米开关单元6关闭，结束放出米，控制单元5根据命令2记录的出米开关单元6开启时储米容器内米的重量和出米开关单元6关闭时储米容器内米的重量，计算本次按下按键A放出米的重量并进行存储；
当按键A按下持续时间大于S1秒后结束，按键B按下时：
将按键A按下时间内的出米的重量信息存储至控制单元5的非易失存储器中，并且覆盖上次出米量信息的设置。
控制单元作为系统的核心，由微型控制器及外围电路构成，外围电路包括存储器、电源管理模块和电池。控制单元接收压力传感器和光学传感器的数据，分析处理后得到当前剩余大米的重量和米位高度，依据用户操作，控制定量取米，并将相应数据通过数据传输单元发送至供应商的数据服务器。为降低设备功耗，减少更换电池，控制单元控制数据传输单元在既定的时段连接网络并发送数据，其他时间处于待机状态。控制单元控制显示屏在用户按下任意按键时开启，显示剩余米量等相应信息，其他时间处于关闭状态。
用户按下(短按)按键A时，产生命令1：控制单元检测到用户长时间按下按键A时，产生命令2，长按结束，产生命令3；用户按下按键B时，产生命令4。
控制单元根据压力传感器在开始放米时和正在放米中数据的差值计算已经放出大米的重量，从而控制出米量。命令1控制出米开关单元放出默认重量(第一次使用时为出厂设置)的大米。命令2控制出米开关单元开始放出大米，此时，控制单元将此次已经取出的大米重量动态地显示在显示屏上，命令3控制出米开关单元结束放出大米，用户通过长按按键A实现取任意重量大米的目的。取出任意重量大米操作结束后固定时间内(5秒)，用户按下按键B，命令4把本次取米的重量信息记录于控制单元的存储器中，并且覆盖出厂设置的默认重量。此后，命令1将控制设备按照上次设定的重量完成定量取米。此操作可重复进行，随时更改定量取米功能的重量预设值。
控制单元根据压力传感器的数据计算重量数据，控制取米量，并能使供应商获取剩余米量信息。光学传感器用于获取剩余大米高度信息，当米高度超过设定的阈值(储米容器的处)时，光学传感器产生状态1，表示用户剩余米量充足；当米高度低于设定的临界值时，光学传感器产生状态2，表示用户剩余米量不足。相对于重量信息，光学传感器的状态信息为供应商评估客户剩余米量提供参考，尤其当压力传感器出现故障时，该信息将成为供应商制定供应计划的依据。
数据传输单元由通信模块和身份识别卡构成，与供应商的服务器按照既定的通信规则实现数据交换。在既定的时段内，控制单元开启数据传输单元，网络状态正常后，数据传输单元向服务器发送链路状态测试数据，服务器接收到测试数据后，向数据传输单元回复应答数据。数据传输单元接到应答数据后向服务器发送包含设备ID、设备运行状态、剩余大米重量及高度信息的数据包，服务器收到数据包后有两种操作：
1.向数据传输单元发送接收完毕指令，接收到指令后，控制单元关闭数据传输单元。
2.若需要对智能米箱进行程序修改等升级维护时，服务器向接收数据单元发送相应的维护程序包，系统成功升级优化后，数据传输单元向服务发送升级结束应答信号，并关闭数据传输单元。
在数据传输开始阶段，若数据传输单元无法建立应答，则尝试重新注册运营商网络，再次建立应答，若依然失败，则在预定的另一时间段重复建立应答。若发现服务器未按计划接收到某一个设备的数据时，应进入售后流程，对设备进行维护。
智能米箱的箱体结构与传统米箱相似，采用箱式结构，在取米、出米口处增加防潮防虫的密封闭锁装置。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。