一种自助车票售卖机的出票控制装置的制作方法

本发明属于电子设备技术领域。

背景技术：

随着时代的发展，自助车票售卖机与人们的出行生活息息相关，自助车票售卖机已在各地的火车站和汽车站得到了广泛的应用，并呈日益上升的趋势。

目前的自助车票售卖机在出售车票时，只能出售固定纸张规格的车票，如果要想出售另外一种纸张规格的车票，就需要重新返回生产厂家进行软件升级，有时候甚至需要更换硬件设备。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种自助车票售卖机的出票控制装置，解决了要想出售不同规格纸张的车票，就需要重新返回生产厂家进行软件升级的问题，用户用过简单的参数设置就可以实现同一台自助车票售卖机出售不同规格纸张的车票。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种自助车票售卖机的出票控制装置，包括第一光栅、第二光栅、限位开关、USB接口、USB模块、LED指示灯、主控制器、电源模块、第一电机驱动电路、第一直流无刷电机、第二直流无刷电机、编码器、第三直流无刷电机、第三电机驱动电路、第二电机驱动电路和电流反馈单元，所述电流反馈单元包括第一电流反馈电路和第二电流反馈电路；

第一光栅、第二光栅、限位开关、USB模块、LED指示灯、第一电机驱动电路、第三电机驱动电路、第二电流反馈电流、第二电机驱动电路和第一电流反馈电路均与主控制器连接，USB接口连接USB模块，第三直流无刷电机连接第三电机驱动电路，第二直流无刷电机连接编码器，编码器连接第二电机驱动电路，第一直流无刷电机连接第一电机驱动电路；

电源模块包括外部电源输入端、3.3V电源模块、5V电源模块和15V电源模块，3.3V电源模块、5V电源模块和15V电源模块均连接外部电源输入端，3.3V电源模块输出3.3V电源，5V电源模块输出5V电源，15V电源模块输出15V电源，外部电源输入端连接外部24V电源；电源模块为第一光栅、第二光栅、限位开关、USB接口、USB模块、LED指示灯、主控制器、第一电机驱动电路、第一直流无刷电机、第二直流无刷电机、编码器、第三直流无刷电机、第三电机驱动电路、第二电流反馈电流、第二电机驱动电路和第一电流反馈电路供电。

第一电流反馈电路包括电阻R57、电阻R58、电阻R60、电阻R61、电阻R59、电容C30、电容C31、电容C33、电容C32和放大器U15A，放大器U15A的正输入端为双运算放大器U15的3脚，放大器U15A的负输入端为双运算放大器U15的2脚，放大器U15A的输出端为双运算放大器U15的1脚，电阻R57的2脚通过电阻R58连接双运算放大器U15的3脚，电阻R57的2脚还通过并联连接的电容C30和电容C31连接地线，双运算放大器U15的2脚通过电阻R60连接双运算放大器U15的1脚，双运算放大器U15的2脚还通过电阻R61连接地线，双运算放大器U15的1脚还通过电容C33连接地线，双运算放大器U15的1脚连接电阻R59的1脚，电阻R59的2脚通过电容C32连接地线；

第二电流反馈电路电阻R63、电阻R64、电阻R66、电阻R67、电阻R68、电容C34、电容C35、电容C38和放大器U15B，放大器U15B的正输入端为双运算放大器U15的5脚，放大器U15B的负输入端为双运算放大器U15的6脚，放大器U15B的输出端为双运算放大器U15的7脚，电阻R63的2脚通过电阻R64连接双运算放大器U15的5脚，电阻R63的2脚还通过并联连接的电容C34和电容C35连接地线，双运算放大器U15的6脚通过电阻R67连接双运算放大器U15的7脚，双运算放大器U15的5脚还通过电阻R68连接地线，双运算放大器U15的7脚还通过电容C38连接地线，双运算放大器U15的7脚连接电阻R66的1脚；

双运算放大器U15的8脚连接所述3.3V电源，双运算放大器U15的8脚还通过电容C36连接地线，双运算放大器U15的4脚连接地线。

所述第一电机驱动电路包括电阻R4、电阻R6、电阻R5、电阻R7、场效应管U3、电阻R18、电阻R16、电阻R17、电阻R19、场效应管U5、电阻R20和第一电机接口P4，场效应管U3的2脚通过电阻R6连接主控制器，场效应管U3的2脚还通过电阻R4连接所述15V电源，场效应管U3的4脚通过电阻R7连接主控制器，场效应管U3的4脚还通过电阻R5连接所述15V电源，场效应管U3的1脚和3脚均连接所述15V电源，场效应管U3的7脚和8脚连接第一电机接口P4的1脚，场效应管U3的5脚和6脚连接第一电机接口P4的2脚；

场效应管U5的2脚连接主控制器，场效应管U5的2脚通过电阻R16连接所述15V电源，场效应管U5的2脚还通过电阻R18连接地线，场效应管U5的4脚连接主控制器，场效应管U5的4脚通过电阻R17连接所述15V电源，场效应管U5的4脚还通过电阻R19连接地线，场效应管U5的7脚和8脚均连接第一电机接口P4的1脚，场效应管U5的5脚和6脚均连接第一电机接口P4的1脚，场效应管U5的1脚和3脚均通过电阻R20连接地线，场效应管U5的1脚和3脚还均连接电阻R57的1脚，第一电机接口P4连接第一直流无刷电机。

所述第三电机驱动电路包括电阻R27、电阻R31、电阻R28、电阻R32、场效应管U7、电阻R37、电阻R34、电阻R35、电阻R38、场效应管U5、电阻R20和第三电机接口P7，场效应管U7的2脚通过电阻R31连接主控制器，场效应管U7的2脚还通过电阻R27连接所述外部24V电源，场效应管U7的4脚通过电阻R32连接主控制器，场效应管U7的4脚还通过电阻R28连接所述外部24V电源，场效应管U7的1脚和3脚均连接所述外部24V电源，场效应管U7的7脚和8脚连接第三电机接口P7的1脚，场效应管U7的5脚和6脚连接第三电机接口P7的2脚；

场效应管U8的2脚连接主控制器，场效应管U8的2脚通过电阻R34连接所述外部24V电源，场效应管U8的2脚还通过电阻R37连接地线，场效应管U8的4脚连接主控制器，场效应管U8的4脚通过电阻R35连接所述外部24V电源，场效应管U8的4脚还通过电阻R38连接地线，场效应管U8的7脚和8脚均连接第三电机接口P7的1脚，场效应管U8的5脚和6脚均连接第三电机接口P7的2脚，场效应管U8的1脚和3脚均连接地线，第三电机接口P7连接第一直流无刷电机。

所述第二电机驱动电路包括电阻R42、电阻R44、电阻R50、电阻R45、场效应管U11、电阻R53、电阻R34、电阻R51、电阻R54、场效应管U13、电阻R56和编码器接口P9，场效应管U11的2脚通过电阻R44连接主控制器，场效应管U11的2脚还通过电阻R42连接所述外部24V电源，场效应管U11的4脚通过电阻R45连接主控制器，场效应管U11的4脚还通过电阻R50连接所述外部24V电源，场效应管U11的1脚和3脚均连接所述外部24V电源，场效应管U11的7脚和8脚连接编码器接口P9的6脚，场效应管U11的5脚和6脚连接编码器接口P9的1脚；

场效应管U13的2脚连接主控制器，场效应管U13的2脚通过电阻R34连接所述外部24V电源，场效应管U13的2脚还通过电阻R53连接地线，场效应管U13的4脚连接主控制器，场效应管U13的4脚通过电阻R51连接所述外部24V电源，场效应管U13的4脚还通过电阻R54连接地线，场效应管U13的7脚和8脚均连接编码器接口P9的6脚，场效应管U13的5脚和6脚均连接编码器接口P9的1脚，场效应管U13的1脚和3脚均通过电阻R56连接地线，编应管U13的1脚和3脚还均连接所述电阻R63的1脚,码器接口P9连接编码器；

编码器接口P9的4脚通过电感L2连接主控制器，编码器接口P9的3脚通过电感L3连接主控制器，编码器接口P9的5脚连接所述3.3V电源，编码器接口P9的2脚连接地线。

所述主控制器的型号为MKL27Z64VLH4；所述USB模块的型号为CH340G；所述双运算放大器U15的型号为LM358。

所述场效应管U3、场效应管U5、场效应管U7、场效应管U8、场效应管U11和场效应管U13的型号均为APM4953。

所述3.3V电源模块的型号为AMS1117-3.3V；所述5V电源模块的型号为LM2576S-5V；所述15V电源模块的型号为LM317。

本发明所述的一种自助车票售卖机的出票控制装置，解决了要想出售不同规格纸张的车票，就需要重新返回生产厂家进行软件升级的问题，用户用过简单的参数设置就可以实现同一台自助车票售卖机出售不同规格纸张的车票，方便快捷。

附图说明

图1是本发明的原理图方框图；

图2是本发明的电流反馈单元原理图；

图3是本发明的第一电机驱动电路的原路图；

图4是本发明的第三电机驱动电路的原路图；

图5是本发明的第二电机驱动电路的原路图；

图6是本发明的机械结构示意图；

图中：第一光栅1、第二光栅2、限位开关3、USB接口4、USB模块5、LED指示灯6、主控制器7、电源模块8、第一电机驱动电路9、第一直流无刷电机10、第二直流无刷电机11、编码器12、第三直流无刷电机13、第三电机驱动电路14、第二电流反馈电路15、第二电机驱动电路16、第一电流反馈电路17、进纸主动棍18、电动推杆19、切纸刀20、出纸主动棍21、出纸从动棍22、进纸从动棍23。

具体实施方式

如图1-5所示的一种自助车票售卖机的出票控制装置，包括第一光栅1、第二光栅2、限位开关3、USB接口4、USB模块5、LED指示灯6、主控制器7、电源模块8、第一电机驱动电路9、第一直流无刷电机10、第二直流无刷电机11、编码器12、第三直流无刷电机13、第三电机驱动电路14、第二电机驱动电路16和电流反馈单元，所述电流反馈单元包括第一电流反馈电路17和第二电流反馈电路15；第一光栅1、第二光栅2、限位开关3、USB模块5、LED指示灯6、第一电机驱动电路9、第三电机驱动电路14、第二电流反馈电流、第二电机驱动电路16和第一电流反馈电路17均与主控制器7连接，USB接口4连接USB模块5，第三直流无刷电机13连接第三电机驱动电路14，第二直流无刷电机11连接编码器12，编码器12连接第二电机驱动电路16，第一直流无刷电机10连接第一电机驱动电路9；

电源模块8包括外部电源输入端、3.3V电源模块8、5V电源模块8和15V电源模块8，3.3V电源模块8、5V电源模块8和15V电源模块8均连接外部电源输入端，3.3V电源模块8输出3.3V电源，5V电源模块8输出5V电源，15V电源模块8输出15V电源，外部电源输入端连接外部24V电源；电源模块8为第一光栅1、第二光栅2、限位开关3、USB接口4、USB模块5、LED指示灯6、主控制器7、第一电机驱动电路9、第一直流无刷电机10、第二直流无刷电机11、编码器12、第三直流无刷电机13、第三电机驱动电路14、第二电流反馈电流、第二电机驱动电路16和第一电流反馈电路17供电。

第一电流反馈电路17包括电阻R57、电阻R58、电阻R60、电阻R61、电阻R59、电容C30、电容C31、电容C33、电容C32和放大器U15A，放大器U15A的正输入端为双运算放大器U15的3脚，放大器U15A的负输入端为双运算放大器U15的2脚，放大器U15A的输出端为双运算放大器U15的1脚，电阻R57的2脚通过电阻R58连接双运算放大器U15的3脚，电阻R57的2脚还通过并联连接的电容C30和电容C31连接地线，双运算放大器U15的2脚通过电阻R60连接双运算放大器U15的1脚，双运算放大器U15的2脚还通过电阻R61连接地线，双运算放大器U15的1脚还通过电容C33连接地线，双运算放大器U15的1脚连接电阻R59的1脚，电阻R59的2脚通过电容C32连接地线；

第二电流反馈电路15电阻R63、电阻R64、电阻R66、电阻R67、电阻R68、电容C34、电容C35、电容C38和放大器U15B，放大器U15B的正输入端为双运算放大器U15的5脚，放大器U15B的负输入端为双运算放大器U15的6脚，放大器U15B的输出端为双运算放大器U15的7脚，电阻R63的2脚通过电阻R64连接双运算放大器U15的5脚，电阻R63的2脚还通过并联连接的电容C34和电容C35连接地线，双运算放大器U15的6脚通过电阻R67连接双运算放大器U15的7脚，双运算放大器U15的5脚还通过电阻R68连接地线，双运算放大器U15的7脚还通过电容C38连接地线，双运算放大器U15的7脚连接电阻R66的1脚；

双运算放大器U15的8脚连接所述3.3V电源，双运算放大器U15的8脚还通过电容C36连接地线，双运算放大器U15的4脚连接地线。

所述第一电机驱动电路9包括电阻R4、电阻R6、电阻R5、电阻R7、场效应管U3、电阻R18、电阻R16、电阻R17、电阻R19、场效应管U5、电阻R20和第一电机接口P4，场效应管U3的2脚通过电阻R6连接主控制器7，场效应管U3的2脚还通过电阻R4连接所述15V电源，场效应管U3的4脚通过电阻R7连接主控制器7，场效应管U3的4脚还通过电阻R5连接所述15V电源，场效应管U3的1脚和3脚均连接所述15V电源，场效应管U3的7脚和8脚连接第一电机接口P4的1脚，场效应管U3的5脚和6脚连接第一电机接口P4的2脚；

场效应管U5的2脚连接主控制器7，场效应管U5的2脚通过电阻R16连接所述15V电源，场效应管U5的2脚还通过电阻R18连接地线，场效应管U5的4脚连接主控制器7，场效应管U5的4脚通过电阻R17连接所述15V电源，场效应管U5的4脚还通过电阻R19连接地线，场效应管U5的7脚和8脚均连接第一电机接口P4的1脚，场效应管U5的5脚和6脚均连接第一电机接口P4的1脚，场效应管U5的1脚和3脚均通过电阻R20连接地线，场效应管U5的1脚和3脚还均连接电阻R57的1脚，第一电机接口P4连接第一直流无刷电机10。

所述第三电机驱动电路14包括电阻R27、电阻R31、电阻R28、电阻R32、场效应管U7、电阻R37、电阻R34、电阻R35、电阻R38、场效应管U5、电阻R20和第三电机接口P7，场效应管U7的2脚通过电阻R31连接主控制器7，场效应管U7的2脚还通过电阻R27连接所述外部24V电源，场效应管U7的4脚通过电阻R32连接主控制器7，场效应管U7的4脚还通过电阻R28连接所述外部24V电源，场效应管U7的1脚和3脚均连接所述外部24V电源，场效应管U7的7脚和8脚连接第三电机接口P7的1脚，场效应管U7的5脚和6脚连接第三电机接口P7的2脚；

场效应管U8的2脚连接主控制器7，场效应管U8的2脚通过电阻R34连接所述外部24V电源，场效应管U8的2脚还通过电阻R37连接地线，场效应管U8的4脚连接主控制器7，场效应管U8的4脚通过电阻R35连接所述外部24V电源，场效应管U8的4脚还通过电阻R38连接地线，场效应管U8的7脚和8脚均连接第三电机接口P7的1脚，场效应管U8的5脚和6脚均连接第三电机接口P7的2脚，场效应管U8的1脚和3脚均连接地线，第三电机接口P7连接第一直流无刷电机10。

所述第二电机驱动电路16包括电阻R42、电阻R44、电阻R50、电阻R45、场效应管U11、电阻R53、电阻R34、电阻R51、电阻R54、场效应管U13、电阻R56和编码器12接口P9，场效应管U11的2脚通过电阻R44连接主控制器7，场效应管U11的2脚还通过电阻R42连接所述外部24V电源，场效应管U11的4脚通过电阻R45连接主控制器7，场效应管U11的4脚还通过电阻R50连接所述外部24V电源，场效应管U11的1脚和3脚均连接所述外部24V电源，场效应管U11的7脚和8脚连接编码器12接口P9的6脚，场效应管U11的5脚和6脚连接编码器12接口P9的1脚；

场效应管U13的2脚连接主控制器7，场效应管U13的2脚通过电阻R34连接所述外部24V电源，场效应管U13的2脚还通过电阻R53连接地线，场效应管U13的4脚连接主控制器7，场效应管U13的4脚通过电阻R51连接所述外部24V电源，场效应管U13的4脚还通过电阻R54连接地线，场效应管U13的7脚和8脚均连接编码器12接口P9的6脚，场效应管U13的5脚和6脚均连接编码器12接口P9的1脚，场效应管U13的1脚和3脚均通过电阻R56连接地线，编应管U13的1脚和3脚还均连接所述电阻R63的1脚,码器接口P9连接编码器12；

编码器12接口P9的4脚通过电感L2连接主控制器7，编码器12接口P9的3脚通过电感L3连接主控制器7，编码器12接口P9的5脚连接所述3.3V电源，编码器12接口P9的2脚连接地线。

所述主控制器7的型号为MKL27Z64VLH4；所述USB模块5的型号为CH340G；所述双运算放大器U15的型号为LM358。

所述场效应管U3、场效应管U5、场效应管U7、场效应管U8、场效应管U11和场效应管U13的型号均为APM4953。

所述3.3V电源模块8的型号为AMS1117-3.3V；所述5V电源模块8的型号为LM2576S-5V；所述15V电源模块8的型号为LM317。

如图6所示，自助车票售卖机包括进纸主动棍18、进纸从动棍23、出纸主动棍21、出纸从动棍22、电动推杆19和切纸刀20；

进纸主动棍18和出纸主动棍21为从左至右依次间隔设置，进纸主动棍18的下侧设有进纸从动棍23，进纸主动棍18的外圈表面与进纸从动棍23的外圈表面线接触，出纸主动棍21的下侧设有出纸从动棍22，出纸主动棍21的外圈表面与出纸从动棍22的外圈表面线接触，进纸主动棍18的左边设有第一光栅1，出纸主动棍21的右边第二光栅2，进纸主动棍18和出纸主动棍21之间设有电动推杆19，电动推杆19的推杆部分为向下伸出，电动推杆19的推杆部分的底端固设有切纸刀20，切纸刀20在电动推杆19的带动下可上下移动，切纸刀20的正下方设有限位开关3；

第一直流无刷电机10带动进纸主动棍18，第二直流无刷电机11带动出纸主动棍21，第三直流无刷电机13带动电动推杆19。

工作时，用户首先在上位机上设置车票纸张24的规格参数，规格参数包括车票纸张尺寸数据和车票纸张的撕纸缝位置数据。

当所述一种自助车票售卖机的出票控制装置处于初次运行状态时，此时车票纸张24还未从进纸主动棍18的左侧进入，第一光栅1未感应到车票纸张24，主控制器7发出无纸报警信息，并通过LED指示灯6显示报警。

当有车票纸张24从左侧首先经过第一光栅1时，第一光栅1检测到车票纸张24并向主控制器7发送进纸信息，主控制器7接收进纸信息后向第一电机驱动电路9和第二电机驱动电路16发送PWM信号，第一电机驱动电路9驱动第一直流无刷电机10动作，第一直流无刷电机10动作带动进纸主动棍18动作，第二电机驱动电路16通过编码器12控制第二直流无刷电机11动作，第二直流无刷电机11动作带动出纸主动棍21动作，车票纸张24在进纸主动棍18和出纸主动棍21的带动下移动到第二光栅2的位置，

第二光栅2检测到纸张信号后，将纸张信号发送给主控制器7，主控制器7控制第一直流无刷电机10和第二直流无刷电机11同时反转，从而使进纸主动棍18和出纸主动棍21将车票纸张24的最前端纸边移动到切纸刀20的正下方，所述一种自助车票售卖机的出票控制装置进入待命状态。

上位机通过USB总线向主控制器7发送购票指令，主控制器7控制第一直流无刷电机10和第二直流无刷电机11同时动作，主控制器7控制第一直流无刷电机10和第二直流无刷电机11将车票纸张24的最前端纸边移动到第二光栅2位置，第二光栅2检测到纸张信号后，主控制器7控制第一直流无刷电机10停止，第二直流无刷电机11继续动作，车票纸张24受到张力作用处于绷紧状态；编码器12将第二直流无刷电机11的运行位置信息反馈给主控制器7；

主控制器7根据编码器12反馈的运行位置信息和电流反馈单元反馈的电流信息计算出车票纸张24移动的距离，并根据规格参数计算出撕纸缝的位置，主控制器7控制第二直流无刷电机11将车票纸张24的撕纸缝移动到切纸刀20的正下方；

主控制器7控制第三直流无刷电机13动作，使电动推杆19带动切纸刀20做上下运动，将车票纸张24切开，主控制器7控制第二直流无刷电机11将切开的车票传送出自助车票售卖机，当第二光栅2检测到车票已经完全传送出以后，一种自助车票售卖机的出票控制装置进入待机状态；

当切纸刀20完成依次上下运动后，第二直流无刷电机11长时间处于转动状态，并且此时第一光栅1和第二光栅2均检测到有纸张信号时，主控制器7发出卡纸报警，并通过LED指示灯6显示卡纸状态。

当第二光栅2检测到有纸张完全传送出自助车票售卖机，并且第一光栅1检测不到纸张信号时，主控制器7发出缺纸报警，并通过LED指示灯6显示缺纸状态。

本发明所述的一种自助车票售卖机的出票控制装置，解决了要想出售不同规格纸张的车票，就需要重新返回生产厂家进行软件升级的问题，用户用过简单的参数设置就可以实现同一台自助车票售卖机出售不同规格纸张的车票，方便快捷。