一种控制多个目标单并发的外置控制电路和系统的制作方法

本实用新型涉及一种用于并行控制多个目标的外置控制电路和应用了控制电路的系统。

技术背景

随着娱乐生活的持续改进，游乐设备越来越受到欢迎，扭蛋机、抓娃娃机、摇摇车等游乐设备快速增多。对于普通游乐者，游乐设备的新奇是吸引游乐者的重要因素，因此游乐设备需要不停更新。游乐设备如果成本较低且维修维护简单，那么游乐设备将具有较强的市场竞争力。

目前，游乐设备的主要成本包括两部分：控制部分和机械部分。对于游乐设备来说，机械部分要求能够实现功能，可靠性、维护性好；对于控制部分来说，要求能够实现例如电子代币支付、扫码支付等支付方式，并且能够控制机械部分。

传统的游乐设备的控制部分和机械部分一体设置，机械部分对于游乐设备是实现功能的部件，必不可少；控制部分仅控制本机的机械部分。这样的游乐设备存在如下问题：1、制造成本较高，控制部分一般需要使用多个芯片，单台设备如果既具有控制部分又具有机械部分，成本较高；2、维修维护成本高，一旦设备出现故障，需要将设备拆解后进行维修。

技术实现要素：

本实用新型提供一种控制多个目标单并发的外置控制电路，包括电源接口、微处理器、存储器、通信模组、驱动模块、提示模块；电源接口通过稳压芯片分别与微处理器、存储器、驱动模块、提示模块连接，微处理器分别与存储器、通信模组、驱动模块、提示模块连接，微处理器通过高低、电平控制驱动模块，微处理器与通信模组串行通讯，微处理器与存储器同步串行通信。

其中稳压芯片包括第一稳压芯片和第二稳压芯片，第一稳压芯片分别连接到微处理器和存储器，第二稳压芯片分别连接到微处理器、感应模组、提示模块。

其中提示模块为声音提示模块，提示模块包括连接到存储器的电位计、由稳压芯片供电的放大器以及连接到放大器的扬声器。

其中通信模组为可以与2G、3G、4G或者WIFI通信芯片进行连接的硬件接口。

其中驱动模块包括与微处理器连接的继电器驱动，继电器驱动接受电源接口的电力并根据微处理器的信号向继电器供电。

其中写入模块可通过在线编程方式向微处理器写入程序。

其中微处理器通过高、低电平控制感应模组，第二稳压电路为感应模组供电；感应模组可以为接受红外感应器或者微动感应器信号的接口硬件。

一种具有多个受控制目标的系统，包括上述控制电路，以及多个目标，控制电路设置在多个目标外。

其中多个受控制目标在同一时刻仅有一个目标能够处于工作状态。

本实用新型相较现有技术具有以下技术特点：

1、本实用新型的控制电路可以同时控制多个相同目标。单台游乐设备包括一个机械部分(也即受控制的目标)，但不再需要一个独立的控制电路；多台游乐设备的机械部分共享一个控制电路，单台游乐设备的成本大为降低。

2、本实用新型的控制电路设置在受控制的目标之外，一组游乐设备包括外置控制电路和一组机械部分，故障容易发现，维修维护成本低。

3、本实用新型的控制电路外置，所控制的多个目标无主次之分，不存在带有控制电路的主游乐设备维修时影响其他游乐设备正常工作的问题。

4、本实用新型采用考虑到成组设置的游乐设备在运行时的工作特点，一个控制电路控制的游乐设备在同一时刻仅有一台能够正常工作，既能满足游乐设备的正常功能需要，又大幅降低了游乐设备的制造和维护成本。

附图说明

图1示出了本实用新型控制电路组成示意图；

图2示出了本实用新型系统的示意图。

具体实施方式

本实用新型控制电路组成示意图参见图1。

图1中，一种控制多个目标单并发的外置控制电路，其中电源接口1通过第一稳压芯片21连接到微处理器4和存储器5相连，电源接口1外接12V直流输入，第一稳压芯片21型号为EA8212TR6，微处理器MCU型号为 STM32F103xB，存储器ROM型号为MX25L12835F，第一稳压芯片输出电压为3.3V；第一稳压芯片向微处理器提供的电源供MCU自身工作及向外部提供控制信号。电源接口1通过第二稳压芯片22连接到微处理器4、感应模组8和放大器62，感应模组用以获取控制目标的动作，放大器62选用NS8002型号芯片；第二稳压芯片向微处理器提供的电源主要用以向例如模拟电路提供电力输出用。电源接口直接与LED3相连，通过电源接口为LED供电。

电源接口还直接与继电器71和继电器驱动72连接。继电器驱动芯片型号为AT8PE56E。

微处理器4与存储器5是I²C通讯，读取ROM里的数据、确认交互成功之后把其中含有的音频数据通过电位计63传送到放大器62，由放大器推动扬声器61发声。

微处理器4与通信模组9为串口通讯，微处理器4通过通信模组与通信电路进行连接。通信电路向微处理器发送开关电信号，微处理器收到开关信号后，向继电器驱动供电，继电器驱动向继电器发出开关控制信号，继电器向游乐装置供电，控制机械部分处于工作状态或者停止状态。

机械部分处于工作状态时，感应模组可能会被触发，例如被游乐装置使用者触发、被游乐装置触发等，感应模组被触发后，可以向微处理器发送开关控制信号，微处理器可以根据感应模组发来的开关控制信号，向继电器驱动发送控制信号，继电器驱动根据微处理器发来的控制信号，改变或者维持继电器的供电状态，从而改变或者维持机械部分的状态。

当红外模块被触发后，微处理器可以根据机械部分的工作状态，判定是否需要向通信模块反馈信号。在一些场合需要向通信模块反馈信号，在另外一些场合不需要向通信模块反馈信号。

写入模块为ISP在线编程的接口硬件，具备该接口硬件使得可以通过在线编程的方式向微处理器写入控制程序。

上述描述为控制电路的基本构成。以下描述将该控制电路用于系统的具体情况。

如图2所示，控制部分独立设置。控制部分对多个目标同时控制。在本实用新型中，机械装置，也即目标上均设有用于驱动机械装置工作的驱动器，驱动器可以是电动机，驱动器接受来自继电器的电力，驱动机械装置工作。机械装置上还设置有红外传感器，红外传感器可以根据触发情况，向微处理器反馈信号。多个目标具有相同的驱动器和红外传感器设置，多组驱动器和红外传感器均通过线路连接到驱动电路，分别与微处理器的芯片接口连接。

以下以扭蛋机为例说明本实用新型的控制电路和系统的具体工作过程。

当用户通过电子代币或者扫码方式触发后，通信电路(未示出)通过通信模块向控制电路发送启动信号，控制电路收到启动信号，向存储器发送指令，存储器将存储的音频信号送往电位计；电位计产生音频模拟信号后送往放大器，放大器将放大后的信号送到扬声器，产生提示声音；放大器由第二稳压电路供电。在产生提示声音的同时，微处理器向继电器驱动发送启动信号，继电器驱动控制继电器启动，继电器控制扭蛋机电子锁打开，扭蛋机处于可以进行扭蛋操作的状态。当人工操作扭蛋机，扭蛋机出蛋后，在出蛋通道上设置的红外传感器感应到扭蛋掉落；红外感应器感应扭蛋掉落，产生感应信号并送往微处理器；微处理器收到红外感应器的感应信号后，向继电器驱动发出信号，继电器驱动收到信号后，控制继电器，继电器向电子锁送电，电子锁动作，使机械装置处于工作停止状态。机械装置处于工作锁定状态后，微处理器可以通过通信模块由通信电路向主机发送反馈信号，从而使管理者了解扭蛋机目前的状态。在扭蛋机中，红外感应器也可以采用微动开关代替；微动开关代替红外感应器的情况下，当微动开关感应到扭蛋掉落后，给出感应信号到微处理器。

以上是本实用新型控制单台扭蛋机的工作过程；本实用新型的控制电路用于控制多个相同的扭蛋机机械部分。多个相同的扭蛋机上具有一组相同的驱动器和红外传感器设置，多组驱动器和红外传感器均通过线路连接到驱动电路，分别与微处理器的芯片接口连接；当通过扫码或者电子代币支付成功后，通过通信模块给微处理器信号，微处理器通过相应端口向相应支付成功的扭蛋机机械部分传送驱动电力，扭蛋成功获得扭蛋后，红外传感器或者微动开关向控制电路反馈信号，控制电路控制驱动器驱动电子锁锁定机械部分。

在本实用新型考虑扭蛋游乐设备具有自己的独特特点：一组扭蛋机同一时刻基本只有一个使用者使用，很少出现一组扭蛋机同一时刻多个使用者使用的情形，因此，在使用控制电路对扭蛋进行控制时，不需要一组扭蛋机能够同时工作，只需要一组扭蛋机某一时刻仅有一个机械部分能够工作，从而可以选用价格较低的微处理器，降低了处理成本。

本实用新型用于也可以用于儿童摇摇车或者抓娃娃机等娱乐设备，类似于扭蛋机，当本实用新型的控制电路控制多个相同对象时，对于摇摇车等计时娱乐设备可以采用计时器来控制娱乐设备的运行和停止；对于类似于抓娃娃机之类计次娱乐设备，可以通过计数器来控制娱乐设备的运行和停止。

以上内容是结合具体的优选技术方案对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。