一种移动支付式智能热水售卖系统及其控制方法与流程

本发明涉及饮用水售卖系统技术领域，具体的说是一种移动支付式智能热水售卖系统及其控制方法。

背景技术：

在日常生活中，人们所使用的热水售卖系统的支付方式多为刷卡支付或投币支付。刷卡支付系统由运营商出售取水卡给消费者，消费者携带取水卡便可到取水机器旁刷卡取水。这种方式的缺点是消费者需要时常关注卡内余额，并且及时充值才能保证正常取水。但是，目前大多数运营商对于取水卡的充值模式为固定时间、固定地点充值，给消费者带来了极大的不便。此外，由于取水卡丢失或受到损坏而失效，造成消费者无法及时取水的问题也时常发生。投币支付系统需要消费者向取水机器投入固定面值的纸币或硬币，然后系统自动识别纸币或硬币的面值，之后消费者便可在机器旁取出与投入面值相应的水量。这种方式的缺点是，消费者需要事先准备好固定面值的纸币或硬币，并且机器只能一次性取出与纸币或硬币面值相对应的水量，出水量可能与消费者需求量难以相适应。有时消费者为了取得一定的水量，需要多次向取水机器投入固定面值的纸币或硬币。在多次投币后，经常会使出水量超出消费者的需求量，从而造成严重的水浪费问题。除此之外，无论是刷卡支付系统，还是投币支付系统，它们的售水计费方式多为按时间或水流量计费，在计费方面都存在欠缺。按时间计费存在的缺点是，取水过程中流水速度不稳定，使得单位时间内获得的出水量不相同；按水流量计费存在的缺点是，每次取水时，水温不相同。随着时代的发展，这样传统的热水售卖系统及其控制方法，已经不能够满足现代化的需求。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明针对现有智能热水售卖系统及其控制方法存在的缺陷和不足，提供了一种支付方式便捷，可以满足消费者任意出水量需求，计费方式更加精确、合理、公平的移动支付式智能热水售卖系统及其控制方法。其技术方案为：

包括移动终端（1）、后台服务中心（2）、检测单元（3）、mcu微控制器单元（4）、显示单元（5）和水流通断控制单元（6），

所述移动终端（1）为移动通讯设备，用于扫描热水售卖设备机身上含有机器编号等信息的二维码得到设备机器编号，将设备编号信息发送至后台服务中心（2）；

所述后台服务中心（2）即服务器负责与移动终端（1）及mcu微控制器单元（4）进行通信，完成热水售卖过程中相关信息及指令的接收和发送工作；

所述检测单元（3）与mcu微控制器单元（4）相连，经mcu微控理器单元（4）对检测单元（3）采集的信号进行处理，并在所述显示单元（5）上显示；

所述mcu微控制器单元（4）分别与所述的检测单元（3）、显示单元（5）和水流通断控制单元（6）连接，并连接有gprs无线通信模块（8），与后台服务中心（2）进行无线通讯，完成有关热水售卖的指令及信息的接收与发送；处理来自检测单元（3）的信息，和控制显示单元（5）及水流通断控制单元（6）的执行操作；

所述显示单元（５）与mcu微控制器单元（４）通过fsmc接口连接，用于实时显示热水售卖过程中的信息；

所述水流通断控制单元（6）与mcu微控制器单元（４）连接，实现在热水售卖过程中水流的通断。

进一步地，所述移动通讯设备可为手机或者平板电脑。

进一步地，所述检测单元（3）由温度传感器（10）和水流量传感器（11）组成，所述温度传感器（10）为美信公司产品ds18b20，所述水流量传感器（11）为中江节能电子公司产品霍尔式水流量传感器，

进一步地，所述mcu微控制器单元（4）为stm32单片机（７）。

进一步地，所述显示单元（5）由4.3寸tftlcd显示屏（9），所述热水售卖过程中的信息包括水温、水流量、单价及计费金额。

进一步地，所述计费金额由mcu微控制器单元（4）通过所述检测单元（3）获取消费者取水过程中的水流量及温度信息后，计算出消费者本次取水的总热量，再根据预设单价计算得到。

进一步地，所述水流通断控制单元（6），由继电器（12）、自复位开关（13）和常闭电磁阀（14）组成，所述自复位开关（13）用于取水前的确认取水操作或取水过程中的结束取水操作，所述常闭电磁阀（14）由mcu微控制器单元（4）通过所述继电器（12）进行控制开闭。

一种移动支付式智能热水售卖系统的控制方法，包括移动终端（1）、后台服务中心（2）、检测单元（3）、mcu微控制器单元（4）、显示单元（5）和水流通断控制单元（6），其操作步骤如下：

步骤一，移动终端（1）扫描所述热水售卖设备机身二维码，向后台服务中心（2）发送热水售卖设备机器编号信息及取水请求；

步骤二，后台服务中心（2）接受请求之后，向mcu微控制器单元（4）发送预取水指令，mcu微控制器单元（4）接收到后台服务中心（2）的预取水指令后，热水售卖设备处于等待确认取水状态；

步骤三，在消费者按下水流通断控制单元（6）的自复位开关（13）后，mcu微控制器单元（4）收到取水确认指令，并通过检测单元（3）检测热水温度；

步骤四，如果热水温度大于或等于90摄氏度，mcu微控制器单元（4）控制继电器（12）开启常闭电磁阀（14），热水售卖设备进行热水售卖；如果热水温度小于90摄氏度，常闭电磁阀（14）继续处于关闭状态，等待热水加热，直至温度到达90摄氏度，mcu微控制器单元（4）控制继电器（12）开启常闭电磁阀（14），开始取水；

步骤五，在热水售卖过程中，如果热水量已经满足消费者需求量，消费者按下自复位开关（13）结束取水；

步骤六，mcu微控制器单元（4）收到结束取水指令，控制继电器（12）关闭常闭电磁阀（14），热水中断，mcu微控制器单元（4）将结束取水指令发送给后台服务中心（2），由后台服务中心（2）在移动终端（1）生成支付订单，完成支付，操作结束。

本发明的有益效果为：本发明为一种移动支付式智能热水售卖系统及其控制方法，利用第三方支付平台完成热水售卖结束后的订单支付，支付方式简单，便捷；mcu微控制器单元为stm32单片机，连接有gprs无线通信模块，与后台服务中心进行无线通讯，完成有关热水售卖的指令及信息的接收与发送，并处理来自检测单元的信息，控制显示单元及水流通断控制单元的执行操作；采用检测单元获取热水售卖过程中的水温及水流量，通过计算得出本次取水的总热量，按照热量得到最终计费金额，计费方式更加精确，合理，公平；利用水流通断控制单元，在热水售卖过程中可以随时中断热水，以结束热水售卖过程，节约水资源，支付方便、快捷，满足消费者对任意出水量的需求，适应现代化的需要。

附图说明

图1是本发明系统的整体框架图；

图2是本发明系统的电路连接框图；

图3是本发明方法流程图。

如图所示，1-移动终端，2-后台服务中心，3-检测单元，4-mcu微控制器单元，5-显示单元，6-水流通断控制单元，7-stm32单片机，8-gprs无线通信模块，9-tftlcd显示屏，10-温度传感器，11-水流量传感器，12-继电器，13-自复位开关，14-常闭电磁阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实例对本发明进行详细描述。

本发明为一种移动支付式智能热水售卖系统及其控制方法，包括移动终端1、后台服务中心2、检测单元3、mcu微控制器单元4、显示单元5和水流通断控制单元6，所述mcu微控制器单元4分别与检测单元3、水流通断控制单元6、显示单元5连接，负责处理来自检测单元3中各个传感器在热水售卖过程中所采集的信号，控制水流通断控制单元6，实现在热水售卖过程中水流的通断以及驱动显示单元5显示所采集的各种检测信息。

所述移动终端1可为手机、平板电脑等可以移动通讯的设备，通过扫描热水售卖设备机身上含有机器编号等相关信息的二维码得到设备机器编号，将设备编号信息发送至后台服务中心2，并接收显示后台服务中心2传来的水温及流量等信息，结束取水后，后台服务中心2在移动终端1生成支付订单；

所述mcu微控制器单元4具体就是stm32单片机，存在于热水售卖设备中，作用是协调并控制热水设备各个单元进行工作，mcu微控制器单元4为意法半导体公司产品stm32单片机7，具体为stm32f103zet6，连接有gprs无线通信模块8，与后台服务中心2进行无线通讯，完成有关热水售卖的指令及信息的接收与发送，并处理来自检测单元3的信息，控制显示单元5及水流通断控制单元6执行操作；

所述显示单元5由4.3寸tftlcd显示屏9组成，并与mcu微控制器单元4通过fsmc接口连接，用于实时显示热水售卖过程中水温、水流量、单价及计费金额等信息；所述计费金额由mcu微控制器单元4通过所述检测单元3获取消费者取水过程中的水流量及温度信息后，计算出消费者本次取水的总热量，再根据预设单价计算得到。

按热量计费的计算公式：m=c*p*v*t*s

m:计费金额

c：水的比热容

p：水的密度

v：水的总流量（热水售卖结束后热水出售的总体积，由水流量传感器得出）

t：水温（热水售卖过程中热水的温度，由温度传感器得出）

s：预设单价

所述检测单元3由温度传感器10和水流量传感器11组成，所述温度传感器10为美信公司产品ds18b20，所述水流量传感器11为中江节能电子公司产品霍尔式水流量传感器，本单元与mcu微控制器单元4相连，经mcu微控理器单元4对检测单元3所采集的温度及水流量的信号进行处理，并在所述显示单元5上显示。

所述水流通断控制单元6，由自复位开关13、继电器12及常闭电磁阀14组成，并与mcu微控制器单元4连接，所述自复位开关13用于取水前的确认取水操作或取水过程中的结束取水操作，所述常闭电磁阀14由mcu微控制器单元4通过所述继电器模块12进行控制开闭。

所述后台服务中心2即服务器负责与移动终端1及mcu微控制器单元4进行通信，完成热水售卖过程中相关信息及指令的接收和发送工作。

所述移动终端1将热水售卖应用嵌入第三方平台化的app，用户打开所述移动终端1内的所述热水售卖应用，扫描所述热水售卖设备机身二维码，向后台服务中心2发送热水售卖设备机器编号等信息，然后选择热水售卖应用中的取水操作，向后台服务中心2发送取水请求，后台服务中心2接受请求之后，向mcu微控制器单元4发送预取水指令；在取水过程中，所述移动终端1内热水售卖应用可以实时查看到水温、水流量、单价及计费金额等信息；在结束取水后，后台服务中心2会在热水售卖应用中生成订单，消费者通过第三方支付平台在热水售卖应用中完成订单支付。所述第三方平台化app可为微信、支付宝等。所述热水售卖应用，可为微信小程序或支付宝小程序。

所述的控制方法是在mcu微控制器单元接收到后台服务中心的预取水指令后，热水售卖设备处于等待确认取水状态，在消费者按下水流控制单元的自复位开关后，mcu微控制器单元收到取水确认指令，并通过检测单元检测热水温度。如果热水温度大于或等于90摄氏度，mcu微控制器单元控制继电器开启电磁阀，热水售卖设备进行热水售卖；如果热水温度小于90摄氏度，电磁阀继续处于关闭状态，等待热水加热，直至温度到达90摄氏度，mcu微控制器单元控制继电器开启电磁阀，开始取水。在热水售卖过程中，如果热水量已经满足消费者需求量，消费者按下自复位开关结束取水，mcu微控制单元收到结束取水指令，控制继电器关闭电磁阀，热水中断，取水结束。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。