一种无人售卖系统的制作方法

本实用新型涉及售卖设备领域，尤其是一种无人售卖系统。

背景技术：

售卖机具有无人售守、可全天工作的特点，正逐渐被各公共场所所接纳，为人们的生活带来极大的便利。目前的售卖机除了支持现场现金支付取货、刷卡支付取货、微信支付等方式，还能支持远程支付后通过提货码进行提货的功能，十分方便。该提货码提货功能的主要流程为：1)云平台或后台服务器接收客户通过移动终端等用户终端上传的订单信息；2)云平台或后台服务器解析订单信息中的地址信息，并提供自助售卖机编号给用户选择；3)产生相应的支付码并发送给用户终端，供用户进行在线支付操作；4)云平台或后台服务器产生相应的取货码并发送给用户选择的自助售卖机和用户终端；5)用户到所选的自助售卖机处，通过按键、触控板或扫码输入正确的提货码进行验货和取货。

然而，目前的自助售卖机在通过提货码进行提货时，只能通过按键输入、触控板输入和扫码输入这三种方式中的任一种输入提货码，在遇到三种方式均输入失败的情况下将无法输入提货码，导致后续提货失败，不够可靠和方便。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于：提供一种功能丰富、可靠和方便的无人售卖系统。

本实用新型所采取的技术方案是：

一种无人售卖系统，包括无人售货机、云服务器和移动终端，所述无人售货机包括工控机和控制板，所述工控机包括提货码按键输入模块、提货码触控输入模块、提货码声音输入模块、提货码扫码输入模块、单片机、第一通信模块和第二通信模块，所述按键输入模块、提货码触控输入模块、提货码声音输入模块、提货码扫码输入模块均连接至单片机的输入端，所述第一通信模块分别与单片机和云服务器连接，所述第二通信模块与控制板连接，所述云服务器还与移动终端无线连接。

进一步，所述无人售货机还包括显示器，所述显示器的输入端与控制板的输出端连接。

进一步，所述无人售货机还包括取货驱动器和取货检测器，所述取货检测器的输出端与控制板的输入端连接，所述取货驱动器的输入端与控制板的输出端连接。

进一步，所述无人售货机还包括出货驱动器和出货检测器，所述出货检测器的输出端与控制板的输入端连接，所述出货驱动器的输入端与控制板的输出端连接。

进一步，所述控制板包括CPU、RS232接口、传感器接口、电机控制接口、BLDC控制器接口和电源模块，所述RS232接口分别与第二通信模块以及CPU连接，所述传感器接口的输入端分别与取货检测器的输出端以及出货检测器的输出端连接，所述传感器接口的输出端与CPU的输入端连接，所述电机控制接口的输入端和BLDC控制器接口的输入端均与CPU的输出端连接，所述电机控制接口的输出端与出货驱动器的输入端连接，所述BLDC控制器接口的输出端与取货驱动器的输入端连接，所述电源模块的输出端与分别与CPU的电源端、RS232接口的电源端、传感器接口的电源端、电机控制接口的电源端和BLDC控制器接口的电源端连接。

进一步，所述CPU由STM32F103VBT6芯片和STM32F103VBT6芯片外围电路组成。

进一步，所述电源模块由TPS54231芯片、LM111-33芯片、78M12芯片和外围电路组成。

进一步，所述RS232接口由MAX3232芯片及MAX3232芯片外围电路组成。

进一步，所述单片机采用CORTEX-A15单片机。

进一步，所述第一通信模块为以太网通信模块。

本实用新型的有益效果是：包括无人售货机、云服务器和移动终端，所述无人售货机包括工控机和控制板，所述工控机包括提货码按键输入模块、提货码触控输入模块、提货码声音输入模块、提货码扫码输入模块、单片机、第一通信模块和第二通信模块，在无人售货机中增设了提货码声音输入模块，能通过按键输入、触控输入、声音输入和扫码输入这四种方式的任一种输入提货码来提货，且能在按键输入、触控输入和扫码输入这三种方式均输入失败时通过声音输入提货码来提货，功能更丰富，且更加方便和可靠。

附图说明

图1为本实用新型一种无人售卖系统的整体结构框图；

图2为本实用新型控制板的结构框图；

图3为本实用新型CPU的电路原理图；

图4为本实用新型电源模块的电路原理图；

图5为本实用新型RS232接口的电路原理图；

图6为本实用新型传感器接口的电路原理图；

图7为本实用新型电机控制接口的电路原理图；

图8为本实用新型BLDC控制器接口的电路原理图。

具体实施方式

参照图1，一种无人售卖系统，包括无人售货机、云服务器和移动终端，所述无人售货机包括工控机和控制板，所述工控机包括提货码按键输入模块、提货码触控输入模块、提货码声音输入模块、提货码扫码输入模块、单片机、第一通信模块和第二通信模块，所述按键输入模块、提货码触控输入模块、提货码声音输入模块、提货码扫码输入模块均连接至单片机的输入端，所述第一通信模块分别与单片机和云服务器连接，所述第二通信模块与控制板连接，所述云服务器还与移动终端无线连接。

参照图1，进一步作为优选的实施方式，所述无人售货机还包括显示器，所述显示器的输入端与控制板的输出端连接。

参照图1，进一步作为优选的实施方式，所述无人售货机还包括取货驱动器和取货检测器，所述取货检测器的输出端与控制板的输入端连接，所述取货驱动器的输入端与控制板的输出端连接。

参照图1，进一步作为优选的实施方式，所述无人售货机还包括出货驱动器和出货检测器，所述出货检测器的输出端与控制板的输入端连接，所述出货驱动器的输入端与控制板的输出端连接。

参照图2，进一步作为优选的实施方式，所述控制板包括CPU、RS232接口、传感器接口、电机控制接口、BLDC控制器接口和电源模块，所述RS232接口分别与第二通信模块以及CPU连接，所述传感器接口的输入端分别与取货检测器的输出端以及出货检测器的输出端连接，所述传感器接口的输出端与CPU的输入端连接，所述电机控制接口的输入端和BLDC控制器接口的输入端均与CPU的输出端连接，所述电机控制接口的输出端与出货驱动器的输入端连接，所述BLDC控制器接口的输出端与取货驱动器的输入端连接，所述电源模块的输出端与分别与CPU的电源端、RS232接口的电源端、传感器接口的电源端、电机控制接口的电源端和BLDC控制器接口的电源端连接。

参照图3，进一步作为优选的实施方式，所述CPU由STM32F103VBT6芯片U10和STM32F103VBT6芯片外围电路组成。

参照图4，进一步作为优选的实施方式，所述电源模块由TPS54231芯片U7、LM111-33芯片U8、78M12芯片U16和外围电路组成。

参照图5，进一步作为优选的实施方式，所述RS232接口由MAX3232芯片U13及MAX3232芯片外围电路组成。

进一步作为优选的实施方式，所述单片机采用CORTEX-A15单片机。

进一步作为优选的实施方式，所述第一通信模块为以太网通信模块。

下面结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步解释和说明。

实施例一

为了解决现有自助售卖机在按键输入、触控输入和扫码输入这三种方式均输入失败时无法提货的问题，本实用新型提出了一种新的无人售卖系统。如图1所示，该无人售卖系统包括无人售卖系统、云服务器和移动终端。本实用新型的云服务器和移动终端沿用了背景技术中的结构，云服务器用于生成提货码，移动终端用于支付等操作并获取提货码。如图1所示，无人售货机包括工控机、控制板、显示器、取货驱动器、取货检测器、出货驱动器和出货检测器。

其中，工控机用于用户输入提货码、取货等控制信号。如图1所示，工控机可进一步细分为提货码按键输入模块、提货码触控输入模块、提货码声音输入模块、提货码扫码输入模块、单片机、第一通信模块和第二通信模块。提货码按键输入模块，用于通过按键输入提货码或取货等控制信号。提货码按键输入模块可沿用现有自助售卖机的按键来实现，其通过电连接线与单片机有线连接。提货码触控输入模块，用于通过触控屏输入提货码或取货等控制信号。提货码触控输入模块可沿用现有自助售卖机的触控屏来实现，其通过HDMI接口与单片机连接。提货码扫码输入模块可沿用现有自助售卖机的扫描器(如微信二维码扫描器等)来实现，其通过电连接线与单片机有线连接。提货码声音输入模块，用于采集用户的声音并转化为文字等表示的提货码或取货等控制信号。提货码声音输入模块可采用现有的声音采集与声文识别设备来实现，其通过电连接线与单片机有线连接。第一通信模块，用于与云服务器进行通信，获取提货码等信息。第一通信模块可采用以太网网卡来实现，其通过UART串口或GPIO口与单片机连接。单片机，用于根据用户输入的提货码或取货等控制信号以及第一通信模块获取的提货码等信息，触发相应的控制信号(包括提货码正确控制信号、取货控制信号和出货控制信号等)。本实用新型的单片机并没有涉及任何软件方法上的改进，其数据处理流程均可采用现有的技术手段(如CORTEX-A15单片机)来实现。第二通信模块，用于通过RS232、有线等方式与控制板进行通信，将单片机的控制信号发送给控制板，并获取返回的状态检测信号。第二通信模块可采用RS232接口等实现，其与单片机有线连接。

控制板，用于根据工控机的控制信号触发相应的控制信号(包括货道出货控制信号、出货口出货控制信号等)。本实用新型的主控制板沿用了与现有售卖机的控制板相类似的结构，并没有涉及任何软件方法上的改进。如图2所示，控制板可进一步细分为CPU、RS232接口、传感器接口、电机控制接口、BLDC控制器接口和电源模块。

RS232接口，用于与工控机进行通信，获取工控机的控制信号，并返回控制板的状态信号(如取货结束信号等)给工控机。如图5所示，RS232接口可使用CPU的内部异步串行通信接口，并通过常用的接口电平转换芯片U13(型号为MAX3232)实现。U13是专用的RS232电平转换芯片，实现电平转换。C41为去耦电容。C34、C35、C39、C40是电荷泵的储能电容。

传感器接口，用于获取售卖机的传感器检测信号(包括取货检测器检测信号、出货检测器检测信号等)。传感器接口与取货检测器检测信号和出货检测器检测信号连接。如图6所示，传感器接口通过光电耦合器OC2A(型号TLP521-4)光耦隔离后采用CPU的IO脚SEN0来进行通用的开关量的输入，实现传感器的检测。其中R47为限流电阻，D19为保护二极管，RN8A和C50组成积分电路。

CPU，用于根据传感器检测信号和工控机的控制信号触发相应的控制信号(包括电机控制信号、BLDC控制信号等信号)。如图3所示，CPU采用的是ST公司的STM32F103VBT6，最高工作频率72MHZ，内部带有20KB的SRAM，128KB的FLASH及非常丰富的接口资源。如图3所示，STM32F103VBT6芯片U10的外围电路中，C11、C22等为去耦电容，用于消除电源上的噪声，有利于CPU的稳定运行；E10、E15等为储能电容，能降低电源内阻、增加电源的响应速度；CY2是石英晶体谐振器，谐振频率有极高的稳定性，为STM32F103VBT6芯片提供稳定的工作时钟；JD1为程序下载插口，用于为STM32F103VBT6芯片下载程序；C24－C25是谐振电路的匹配电容，有协助晶体起振与稳定振荡的作用；R21是阻尼电阻，用来预防晶振被过分驱动及降低电路的电磁干扰；LED1和LED2为状态指示灯，LED3为电源指示灯。

电机控制接口，用于根据CPU的电机控制信号驱动小功率的电机(如控制出货口出货的电机，能带动传送带从出货口出货)。如图7所示，电机控制接口由专用芯片U26(型号为A4950)及其外围电路组成，可控制2A以下直流电机，并带有齐全的保护功能，稳定可靠。

BLDC控制器接口，用于根据CPU的BLDC控制信号驱动大功率的电机(如控制货道将货物推出的电机)。如图8所示，本实用新型的BLDC控制器接口可由第一IRS2003电机驱动芯片U29、第二RS2003电机驱动芯片U31、第一MOS管Q8、第二MOS管Q9、第三MOS管Q10、第四MOS管Q11和MOS桥外围电路组成。图8采用了分立的MOS桥电路来实现BLDC控制，U29、U31为专用的IRS2003半桥驱动芯片，通过这种芯片可方便地连接CPU，具有电路简单、可靠、低成本的优点。

电源模块，用于为控制板各模块供电。考虑到成本和可靠性，电源模块选择了TI的低成本的电源方案TPS54231，它的工作频率在570KHZ左右，能降低电感器的成本，最大2A的电流输出能力，能完全满足我们的系统要求。并且TI公司本身有多个型号PIN－TO－PIN兼容，可满足更多不同电路需求。如图4所示，本实用新型的电源模块设计有1路DC－DC电源，一路12V电源，用于电路板其它电路供电，这样整个售货机只需要1个24V电源盒即可，降低了电源盒成本；另一路3.3V为控制电路提供逻辑控制电源。图4所示的电源模块由TPS54231芯片U7、LM111-33芯片U8、78M12芯片U16和外围电路组成。

图4中，U7为TI的电源管理芯片TPS54231，成本低、可靠性高，并有多个兼容型号。U8为LM111电源管理芯片，用于将5.5V电源转换为3.3V电源。U16为78M12稳压芯片，用于稳压为12V电源进行输出。C15、C10、C12、C19等为滤波电容分别为输入电源和电源输出进行滤波，使电源更干净。E1－E3及E5、E6等为储能电容，响应速度极高，能为电路提供瞬时的电能。R17、R18为EN脚提供电源的分压，实现欠压保护功能。R34、R35为VSEN脚提供输出的分压，实现输出电压的闭环控制。C8为软启动电容，能实现电源电路的软启动，减少电路的电流应力和电压应力。C13、C14和R23为环路补偿电路，使用电源的控制环路更稳定，提高电源的可靠性及电源的动态性能。C9为电荷泵的储能电容，用于为芯片内部半桥的供电。L1为储能电感，电源电路的能量都通过这2个电感传送。D7为续流二极管，用于电感的续流。

显示器，用于显示工控机的控制信号、取货检测器检测信号、出货检测器检测信号等内容。显示器可采用现有的液晶显示屏来实现，其可通过HDM连接线与CPU连接。

取货驱动器，用于根据BLDC控制接口的信号驱动货道将货物推到取货台(用于装载货物)上。取货驱动器可采用现有的电机、机械手来实现，其与BLDC控制接口连接。

取货检测器，用于检测取货是否完成。取货检测器可采用现有的传感器(如压力传感器，取完货物货道的压力降低)等来实现，其与传感器接口连接。

出货驱动器，用于根据电机控制接口的信号驱动传送带将取货台上的货物传送到出货口上，以完成出货。出货驱动器可采用现有的电机来实现，其与电机控制接口连接。

出货检测器，用于检测出货是否完成。取货检测器可采用现有的传感器(如对射型红外传感器，出货完成前，红外线被遮挡；出货完成后，红外线被接收)等来实现，其与传感器接口连接。

本实用新型一种无人售卖系统的工作原理为：

用户和无人售货机通过移动终端和云服务器获取提货码后，用户来到相应的无人售货机处，通过按键输入、触控输入、声音输入和扫码输入这四种方式的任一种输入提货码，单片机根据用户输入的提货码和从云服务器获取的提货码确认提货码正确后，可通过现有自助售卖机的取货和出货等流程进行出货，最终完成提货码取货流程。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。