一种冰淇淋制作终端集成电路系统的制作方法

本实用新型涉及自动化电路技术领域，特别是涉及一种冰淇淋制作终端集成电路系统。

背景技术：

随着收入及生活水平的不断提高，人们对生活品质有了更高的要求，地铁口、公交站旁以及其他地方常常设置有自动贩卖机。然而，与已经制成成品的瓶装饮料、或者单个贩卖的水果不同，冰淇淋作为一种即时制作即时食用的零食，其自动制作和贩卖现在还未有比较成熟的技术。现有的冰淇淋机通常具有基本的冷冻分类存储和出料功能，比较高级的冰淇淋机会在内部将冰淇淋和牛奶搅拌后出料，但是冰淇淋杯的抓取以及添加配料仍需要人工介入，无法实现自动制作和销售的目的。

技术实现要素：

本实用新型提供一种冰淇淋制作终端集成电路系统，以解决上述问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种冰淇淋制作终端集成电路系统，包括：通讯控制逻辑电路，以及分别与所述通讯控制逻辑电路连接的冰淇淋机通讯接口电路、果酱控制逻辑电路、顶料控制逻辑电路、纸硬币机通讯接收电路、纸硬币机通讯发送电路和多个步进电机电路；

所述通讯控制逻辑电路外接上位机。

本实用新型的有益效果是：通过通讯控制逻辑电路控制各种驱动电路来执行设定的动作，其中，控制冰淇淋机自动出料，控制果酱装置自动出果酱，控制顶料装置自动出顶料，控制收银装置自动收银。上位机根据输入指令计算价格，并控制收银机收银，实现自动销售和自动制作的功能。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述通讯控制逻辑电路包括相互连接的串口扩展芯片电路和单片机工作电路；

所述果酱控制逻辑电路和所述顶料控制逻辑电路分别与所述单片机工作电路连接；

所述冰淇淋机通讯接口电路、所述纸硬币机通讯接收电路和所述纸硬币机通讯发送电路分别与所述串口扩展芯片电路连接；

所述多个步进电机电路分别与所述单片机工作电路连接；

所述串口扩展芯片电路还外接上位机。

进一步，所述通讯控制逻辑电路还包括分别与所述单片机工作电路连接的第一串行输入转并行输出芯片电路和第二串行输入转并行输出芯片电路；

所述果酱控制逻辑电路分别通过所述第一串行输入转并行输出芯片电路和所述第二串行输入转并行输出芯片电路与所述单片机工作电路连接。

进一步，所述串口扩展芯片电路包括串口扩展芯片，所述单片机工作电路包括单片机芯片，所述冰淇淋机通讯接口电路包括磁耦隔离芯片；

所述串口扩展芯片的TXD0/RXD0串口分别与所述单片机芯片的TXD0/RXD0串口连接；

所述串口扩展芯片的TXD1/RXD1串口分别与所述磁耦隔离芯片的VOA/VIB串口连接；

所述串口扩展芯片的TXD3/RXD3串口分别与所述纸硬币机通讯接收电路的TXD3串口和所述纸硬币机通讯发送电路的RXD3串口连接；

所述串口扩展芯片的TXD2/RXD2串口分别外接上位机。

进一步，所述冰淇淋机通讯接口电路还包括MOS管；

所述磁耦隔离芯片的Gsd端口通过电容C3与所述磁耦隔离芯片的Vsd端口连接；所述Gsd端口还通过所述C3和电阻R2与所述磁耦隔离芯片的VIA端口连接；所述磁耦隔离芯片的VOB端口连接所述MOS管的栅极，所述MOS管的源极分别通过电阻R3与所述Gsd 端口连接、通过所述R3和所述C3与所述Vsd端口连接以及通过所述R3、所述C3和所述R2与所述VIA端口连接，所述MOS管的漏极与所述Vsd端口连接。

进一步，所述果酱控制逻辑电路包括达林顿驱动器和多个与门芯片；

各个所述与门芯片的第一输入端口分别一一对应的与所述第一串行输入转并行输出芯片电路的各个输出端口连接，所述第一串行输入转并行输出芯片电路的输入端口与所述单片机芯片的一个输出端口连接；

各个所述与门芯片的第二输入端口相互连接后与所述第二串行输入转并行输出芯片电路的一个输出端口连接，所述第二串行输入转并行输出芯片电路的输入端口与所述单片机芯片的另一个输出端口连接；

各个所述与门芯片的输出端口分别一一对应的与所述达林顿驱动器的各个输入端口连接，所述达林顿驱动器的与所述各个输入端口一一对应的各个输出端口分别一一对应的外接第一继电器。

进一步，所述顶料控制逻辑电路包括串行输入转并行输出芯片；

所述串行输入转并行输出芯片的输入端口与所述单片机芯片的一个输出端口连接；

所述串行输入转并行输出芯片的多个输出端口分别一一对应的外接第二继电器。

进一步，所述纸硬币机通讯接收电路包括MOS管；

所述MOS管的栅极通过电阻R2和TXD3串口与所述串口扩展芯片的RXD3串口连接；

所述MOS管的漏极还分别通过所述R2和所述TXD3串口以及电容C1和所述TXD3串口与所述串口扩展芯片的RXD3串口连接；

所述MOS管的源极通过电阻R1接地。

进一步，所述纸硬币机通讯发送电路包括串联的第一非门和第二非门；

所述第一非门通过RXD3串口与所述串口扩展芯片的TXD3串口连接。

进一步，多个所述步进电机电路分别一一对应的与所述单片机芯片的多个输出端口连接。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例提供的一种冰淇淋制作终端集成电路系统的示意性结构图；

图2为本实用新型另一实施例提供的一种冰淇淋制作终端集成电路系统的示意性结构图；

图3为本实用新型另一实施例提供的一种冰淇淋制作终端集成电路系统中的通讯控制逻辑电路110的电路结构图；

图4为本实用新型另一实施例提供的一种冰淇淋制作终端集成电路系统中的冰淇淋机通讯接口电路120的电路结构图；

图5为本实用新型另一实施例提供的一种冰淇淋制作终端集成电路系统中的果酱控制逻辑电路130的电路结构图；

图6为基于图5的第一串行输入转并行输出芯片电路113的电路结构图；

图7为基于图5的第二串行输入转并行输出芯片电路114的电路结构图；

图8为本实用新型另一实施例提供的一种冰淇淋制作终端集成电路系统中的顶料控制逻辑电路140的电路结构图；

图9为本实用新型另一实施例提供的一种冰淇淋制作终端集成电路系统中的纸硬币机通讯接收电路150的电路结构图；

图10为本实用新型另一实施例提供的一种冰淇淋制作终端集成电路系统中的纸硬币机通讯发送电路160的电路结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例一

一种冰淇淋制作终端集成电路系统100，如1所示，包括：通讯控制逻辑电路110，以及分别与通讯控制逻辑电路110连接的冰淇淋机通讯接口电路120、果酱控制逻辑电路130、顶料控制逻辑电路140、纸硬币机通讯接收电路150、纸硬币机通讯发送电路160和多个步进电机电路170。通讯控制逻辑电路110外接上位机200。

通过通讯控制逻辑电路控制各种驱动电路来执行设定的动作，包括：控制冰淇淋机自动出料，控制果酱装置自动出果酱，控制顶料装置自动出顶料和控制收银装置自动收银。具体的，上位机向通讯控制逻辑电路发送消费者通过上位机界面输入的相关消费信息，通讯控制逻辑电路接收并根据该相关消费信息，与纸硬币机通讯接收电路和纸硬币机通讯发送电路完成收银指令互动，完成自动收银；当向果酱控制逻辑电路发送果酱添加指令时，通过控制步进电路控制相关机械手的移动，将杯子移至相应果酱出料口的位置，果酱控制逻辑电路接收通讯控制逻辑电路的指令并控制果酱装置出料；当向顶料控制逻辑电路发送顶料添加指令时，通过控制步进电路控制相关机械手的移动，将杯子移至相应顶料出料口的位置，顶料控制逻辑电路接收通讯控制逻辑电路的指令，并控制顶料装置出料。

另外，冰淇淋通讯接口电路用于将冰淇淋机中的信号和通讯控制逻辑电路的信号隔离开来，消除干扰信号对两个电路之间的影响；上位机根据输入指令计算价格，并控制收银机收银，实现自动销售和自动制作的功能。

实施例二

一种冰淇淋制作终端集成电路系统100，如2所示，包括：通讯控制逻辑电路110，以及分别与通讯控制逻辑电路110连接的冰淇淋机通讯接口电路120、果酱控制逻辑电路130、顶料控制逻辑电路140、纸硬币机通讯接收电路150、纸硬币机通讯发送电路160和多个步进电机电路170。通讯控制逻辑电路110外接上位机200。

通讯控制逻辑电路110包括相互连接的串口扩展芯片电路111和单片机工作电路112；果酱控制逻辑电路130和顶料控制逻辑电路140 分别与单片机工作电路112连接；冰淇淋机通讯接口电路120、纸硬币机通讯接收电路150、纸硬币机通讯发送电路160分别与串口扩展芯片电路111连接；多个步进电机电路170分别与单片机工作电路112 连接；串口扩展芯片电路111还外接上位机200。

通讯控制逻辑电路110还包括分别与单片机工作电路112连接的第一串行输入转并行输出芯片电路113和第二串行输入转并行输出芯片电路114；果酱控制逻辑电路130分别通过第一串行输入转并行输出芯片电路113和第二串行输入转并行输出芯片电路114与单片机工作电路112连接。

在实施例一的基础上，利用串口扩展芯片将单片机的一个全双工串口扩展成三个标准串口，并分别与上位机、纸硬币机和冰淇淋机通讯，扩大了单片机的控制范围。另外，通过控制第一串行输入转并行输出芯片电路和第二串行输入转并行输出芯片电路，实现单片机电路控制多种果酱的准确出料，即一种果酱的出料是在果酱控制逻辑电路同时接收到第一串行输入转并行输出芯片电路和第二串行输入转并行输出芯片电路的出料指令时才可进行。

实施例三

本实施例在实施例二的基础上。如图3～图8所示，串口扩展芯片电路111包括串口扩展芯片，单片机工作电路112包括单片机芯片，冰淇淋机通讯接口电路120包括磁耦隔离芯片121。串口扩展芯片的 TXD0/RXD0串口分别与单片机芯片的TXD0/RXD0串口连接；串口扩展芯片的TXD1/RXD1串口分别与磁耦隔离芯片121的VOA/VIB 串口连接；串口扩展芯片的TXD3/RXD3串口分别与纸硬币机通讯接收电路的TXD3串口和纸硬币机通讯发送电路的RXD3串口连接；串口扩展芯片的TXD2/RXD2串口分别外接上位机。其中，通讯控制逻辑电路110，如图3所示，串口扩展芯片的STADO0端口通过电阻 R3和电阻R1与串口扩展芯片的VDD端口连接；串口扩展芯片的 STADO1端口通过电阻R4和电阻R1与串口扩展芯片的VDD端口连接；串口扩展芯片的SRADO0端口通过电阻R5和电阻R1与串口扩展芯片的VDD端口连接；串口扩展芯片的SRADO1端口通过电阻 R6和电阻R1与串口扩展芯片的VDD端口连接；电阻R1的与VDD 端口连接的一端还通过电容C3接地。串口扩展芯片的MS端口还通过电阻R2与串口扩展芯片的GND端口连接；电阻R2的与串口扩展芯片的GND端口连接的一端还接地。串口扩展芯片的电源正负极端口通过晶振Y1互相连接；晶振Y1的两端分别通过串联的电容C1 和电容C2连接；电容C1和电容C2还分别接待。(需要说明的是，该段中，上述电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻 R6、电容C1、电容C2和电容C3均表示位于该电路图中的各电阻或各电容的标号)。

图3中的部分端口说明如下：

冰淇淋机通讯接口电路120，如图4所示，包括磁耦隔离芯片121 (芯片型号为ADUM1201)和MOS管122，磁耦隔离芯片121的 Gsd端口通过电容与磁耦隔离芯片121的Vsd端口连接；磁耦隔离芯片121的Gsd端口还通过电容C3和电阻R2与磁耦隔离芯片的VIA 端口连接；磁耦隔离芯片的VOB端口连接MOS管的栅极，MOS管的源极分别通过电阻R3与Gsd端口连接、通过电阻R3和电容C3 与Vsd端口连接以及通过电阻R3、电容C3和电阻R2与VIA端口连接，MOS管的漏极与Vsd端口连接；磁耦隔离芯片的Vdd端口通过电容C1与磁耦隔离芯片的GND端口连接；磁耦隔离芯片的GND端口和电容C1还分别接地；磁耦隔离芯片的Vdd端口还通过电容C2 与磁耦隔离芯片的GND端口连接；电容C2接地；磁耦隔离芯片的 Vdd端口、电容C1和电容C2还分别通过电阻R1连接电源。(需要说明的是，该段中，上述电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、电容C2和电容C3均表示位于该电路图中的各电阻或各电容的标号)。

在实施例二的基础上，通讯控制逻辑电路分别通过TXD0/RXD0 实现单片机和串口扩展芯片的通信，串口扩展芯片再分别通过 TXD1/RXD1、TXD2/RXD2和TXD3/RXD3，实现单片机与冰淇淋机通讯接口电路、纸硬币机通讯接收电路和纸硬币机通讯发送电路之间的通信。

实施例四

在实施例三的基础上，果酱控制逻辑电路130，如图5所示，其包括达林顿驱动器131(芯片型号为ULN2003A)和8个与门芯片132 (芯片型号为SN74AHCT1G08DCKR)。

如图5～图7所示，各个与门芯片132的第一输入端口分别一一对应的与第一串行输入转并行输出芯片电路113的各个输出端口(包括pRL17、pRL20、pRL23、pRL26、pRL29、pRL32、pRL35和pRL38) 连接，第一串行输入转并行输出芯片电路113的输入端口(QH)与单片机芯片的一个输出端口(P00)连接；各个与门芯片132的第二输入端口相互连接后与第二串行输入转并行输出芯片电路114的一个输出端口(pAC8)连接，第二串行输入转并行输出芯片电路114 的输入端口(QH)与单片机芯片的另一个输出端口(P01)连接；各个与门芯片132的输出端口分别一一对应的与达林顿驱动器131的各个输入端口(包括IN1、IN2、IN3、IN4、IN5、IN6、IN7和IN8端口)连接，达林顿驱动器的与各个输入端口一一对应的各个输出端口 (包括OUT1、OUT2、OUT3、OUT4、OUT5、OUT6、OUT7和OUT8 端口)分别一一对应的外接继电器。

一个与门芯片的负极和正极通过电容C1连接，电容C1和负极还分别接地，正极通过电阻R1连接电源。(需要说明的是，该段中，上述电阻R1和电容C1均表示位于该电路图中的电阻和电容的标号)。

如图6所示，第一串行输入转并行输出芯片电路113包括一个串行输入转并行输出芯片(U7)，该芯片的VCC端口外接电源，还通过电容C7分别与该串行输入转并行输出芯片的SCI端口与16脚连接；电容C7、该串行输入转并行输出芯片的SCI端口和该串行输入转并行输出芯片的16脚还分别接地。该串行输入转并行输出芯片的 PE1端口、CLR端口和CLE端口分别一一对应的与单片机芯片各输出端口连接。

如图7所示，第二串行输入转并行输出芯片电路114也包括一个串行输入转并行输出芯片(U8)，其电路连接关系同第一串行输入转并行输出芯片电路113的连接关系，在此不再赘述。

在实施例三的基础上，单片机芯片通过第一串行输入转并行输出芯片电路，一一向每个与门芯片的一个输入端输入指令，并通过第二串行输入转并行输出芯片电路，向各个与门芯片串联起来的另一个输入端输入一个总的指令，各个与门芯片根据这两个指令，向达林顿驱动器发送是否开启对应继电器的指令，实现通讯控制逻辑电路控制果酱出料的控制。

实施例五

在实施例三的基础上，顶料控制逻辑电路140，如图8所示，其包括串行输入转并行输出芯片141(U4，芯片型号为HC595)。串行输入转并行输出芯片141的输入端口与单片机芯片的一个输出端口连接；串行输入转并行输出芯片141的8个输出端口(如图所示，包括A、B、C、D、E、F、G和H端口)分别一一对应的外接继电器。

串行输入转并行输出芯片141的VCC端口外接电源，还通过电容C分别与串行输入转并行输出芯片141的SCI端口与8脚连接；电容C、串行输入转并行输出芯片141的SCI端口和串行输入转并行输出芯片141的8脚还分别接地。串行输入转并行输出芯片141的 PE1端口、CLR端口和CLE端口分别与单片机芯片输出端口连接。

在实施例三的基础上，单片机芯片通过串行输入转并行输出芯片，向顶料控制逻辑电路发送对应每一个顶料是否出料的指令，串行输入转并行输出芯片一并将多个指令输出至对应的每个继电器，实现通讯控制逻辑电路对顶料出料的控制。

实施例六

在实施例三的基础上，纸硬币机通讯接收电路150，如图9所示，其包括MOS管151，MOS管的栅极通过电阻R2和TXD3串口与串口扩展芯片的RXD3串口连接；MOS管的漏极还分别通过电阻R3 和TXD3串口、电容C1和TXD3串口与串口扩展芯片的RXD3串口连接；MOS管的源极通过电阻R1接地。(需要说明的是，该段中，上述电阻R1、电阻R2、电阻R3和电容C1均表示位于该电路图中的电阻和电容的标号)。

纸硬币机通讯发送电路160，如图10所示，其包括串联的第一非门161和第二非门162，第一非门161通过RXD3输出串口与串口扩展芯片的TXD3串口连接；第一非门161的输入端口与第二非门 162的一端连接，第二非门162的另一端通过电阻R4和电容C2接地、通过电阻R4连接电源；第一非门161的负极端口接地，正极端口通过电阻R5连接电源，正极端口还通过电容C3接地。(需要说明的是，该段中，上述电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C2 和电容C3均表示位于该电路图中的电阻和电容的标号)。

在实施例三的基础上，纸硬币机通讯接收电路主要有MOS开关电路组成，当单片机输出为高电平时，MOS始终为开状态，纸币机接受到高电平信号，当单片机输出低电平时MOS管关闭，纸币机接收信号为低电平，通过输入信号控制MOS管的开关来输出信号给纸币机的通讯接收脚。纸硬币机通讯接收电路主要由两个非门传输信号，提高信号传输的抗干扰能力。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。