一种基于单片机的可编辑售货机线路板的制作方法

本实用新型涉及一种售货机线路板，尤其是涉及一种基于单片机的可编程售货机线路板。

背景技术：

新市场环境的变化和物联网概念及设备的普及要求售货机控制系统的实时性，可追踪，反映速度快，硬性要求更高，成本更低。自动售货机也进入了物联网体系，自动售货机属于固定终端，每一台自动售货机都是一个联网终端，它囊括了库存状态、机器运行反馈、远程维护等综合性功能。而支撑这一切的，则是 “强大的底层采集，可以将底层数据通过数据传给上位机，从机器运行情况到货品情况，都在时刻监控，统一管理”。

传统的售货机控制系统基于PLC或基本的电路板完成，基本的电路板无法编程，虽然成本低，但是适应差无法进行数据交互。使用PLC控制可以进行编程，但是通常的PLC必须使用厂家的专用软件进行编程，设备系统通用差，更换麻烦、成本又相对较高。

新一代的物联网售货机已经开始逐渐替代传统的售货机。物联网自动售货机的一切功用整合到一个单片机的板卡上，而实际上其本钱低于其取代的一切板卡的本钱总和。与此同时还简化了新功用的集成进程。考虑到自动售货机规划的可持续性，简化新功用是做出出资决策时考虑的重要因素。

技术实现要素：

一种基于单片机的可编程售货机线路板。其主要是解决现有售货机控制回路所存在的控制器的通讯接口适应性低，无法进行编程，控制成本高，逻辑程序移植困难等问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：单片机的可编程货机线路板，包括EMI吸收电路1、模式选择电路2、485通讯电路3、CAN通讯电路4、MCU控制电路5、输出信号电路6、外围接口电路7、输入信号电路8,所述电路以MCU控制电路5为基础对包括EMI吸收电路1 、模式选择电路2、485通讯电路3、CAN通讯电路4、输出信号电路6、外围接口电路7、输入信号电路8进行控制及管理，从而达到控制售货机的目的；

所述MCU控制电路5的IO接口引脚VDD_1、VDD_2、VDD_3、VDD_4与VCC3.3相连，MCU控制电路5的引脚VSS_1、VSS_2、VSS_3、VSS_4与GND相接，MCU控制电路5的引脚OSC_IN通过电容C6与GND相连，引脚OSC_IN通过电容C7与GND相连，中间并联电阻R39和晶振Y1；

所述EMI吸收电路1的U2引脚VIN与JP2的1脚相连，引脚GND与JP2的2脚相连。EMI吸收电路1的引脚PH与C1相连后接入引脚BOOT，引脚VSNS通过电阻R13与GND相连；引脚PH与DZ1相连接入GND、又与L1相连接入VCC5；VCC5与GND直接并入一个E2的220UF电容；VCC5与R3和VSNS直接并入R3电阻。降压芯片V1的引脚Vin接入VCC5，引脚GND接入GND，降压芯片V1的引脚Vout接入VCC3.3；

所述模式选择电路2，YCC3.3与GND直接串入拨码SW1与电阻排R20，拨码SW1分别接入单片机的PB1、PB8、PB9、PC2脚；

所述模式485通讯电路3， IC1芯片的引脚RO接入单片机的RS485_TX；引脚RE+DE接入单片机的RS485_RE；引脚RI接入单片机的RS485_RX；IC1的引脚VCC和GND接入VCC3.3和GND电压；引脚A和引脚B接入JP4的1脚和2脚。1和2直接接入电阻120欧姆。

所述模式CAN通讯电路4，芯片IC2的TXD和RXD脚接入单片机的CAN_TX和CAN_RX，引脚VCC和GND接入VCC5和GND；引脚CANH和CANL并入一个电阻120欧姆，分别接入JP6的1和2脚；

所述输出信号电路6，高电平输入至U5、U11、U16的引脚D1~D7输出至引脚Q1~Q7再接入U7、U12、U17的引脚1B~7B输出至引脚1C~7C。串入电阻1OK最终通过U1~U19的引脚G1、G2输出到D1~D2，外部回路接入JP3和JP5的1~10；

所述外围接口电路7，VCC3.3串入10K电阻接入单片机的引脚Reset，GND接入按钮至单片机的引脚Reset。单片机引脚PB10和PB11和LED3接入指示灯LED_1和LED_2通过电阻至VCC3.3等；

所述输入信号电路8，JP7的1~10脚接入U20的1B~7B以及U21的1B~B3，U20的1C~7C脚以及U21的1C~C3脚接入单片机的IN1~IN10脚并联排阻R55、R56、R57接入VCC3.3。

本实用新型的工作原理是：售货机在通电工作时，MCU控制电路5的IO口接收到外部传感器输入信号电路8的低电平，经过MCU控制电路5的单片机电路进行逻辑运算。MCU控制电路5的IO口输出高电平至输出信号电路6后接的电机及电动缸等。MCU控制电路5的串口专用口连接IC1的3485处理芯片，可接入串口主线通讯回路，与其它设备进行标准的modbus交互通讯。MCU控制电路5的CAN专用口连接IC2的1050处理芯片，可接入CAN主线通讯回路，与其它设备进行CAN数据交互通讯。

所述的EMI吸收电路1，将输入的电压12~24V电压通过U2降压，并且由DZ1及E2进行稳压，L1进行滤波，输出一个稳定的5V电压供应给内部元件。又通过V1降压为3.3V。

所述的MCU控制电路5，对U4的单片机进行逻辑编程以便适应各种类型的售货机形式，此为“大脑”部分，外围的Y1与C6和C7组成时钟电路，给单片机准确的内部时间。

所述的485通讯电路3，由单片机U4的15、16、17的IO口与IC1的RO、DI、DE相连接，外部通过JP4接入485数据，接入ICI的A与B电路，单片机完成485数据的交互功能。

所述的CAN通讯电路4，由单片机U4的44、45的IO口与IC2的CAN_TX、CAN_RX相连接，外部通过JP6接入CAN数据，接入ICI的CANH与CANJ电路，两者之间接入R43的120欧姆电阻表示结尾，单片机完成CAN数据的交互功能。

所述的输出信号电路6 和输入信号电路8，单片机的IO输入U5与外部电路进行隔离保护成本相对更高单片机芯片，通过U7芯片驱动外部继电器等大功率元器件，进而控制电气回路。通过U20和U21采集电气回路的输入信号点。将此数据反馈给单片机电路，作为电气回路的控制依据。

本实用新型具有集成度高、功耗小、可编程、通讯接口类型多等优点，本实用新型通过复合晶体管阵列集成芯片，采集外部电气电路输入信号给单片机系统。单片机编程售货逻辑程序，控制高速CMOS总线收发器向外输出电气回路控制信号，并且通过IC1和IC2具有485与CAN信号的数据交换功能。

附图说明

图1是本实用新型的电路示意图；

图2是本实用新型MCU控制电路示意图；

图3是本实用新型EMI吸收电路示意图；

图4是本实用新型模式选择电路示意图；

图5是本实用新型485通讯电路示意图；

图6是本实用新型CAN通讯电路示意图；

图7是本实用新型输出信号电路示意图；

图8是本实用新型外围接口电路示意图；

图9是本实用新型输入信号电路示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

参考图1-9可知，基于单片机的可编程售货机线路板，包括EMI吸收电路1 、模式选择电路2、485通讯电路3、CAN通讯电路4、MCU控制电路5、输出信号电路6、外围接口电路7、输入信号电路8，其中MCU控制电路5包括单片机U4、晶振Y1、电容C6和C7，电阻R39，其中晶振Y1与C6、C7和R39组成稳定的晶振回路，提供12Mhz给U4。EMI吸收电路1包括 C2和E1给12~24V外部输入稳压，通过降压芯片U2 至不稳定的5V，电容C1、二极管DZ1、电感L1及电解电容的滤波及稳压后得到稳定的5V电压，供应后续的元器件。5V输入V1芯片后得到3.3V电压，供应编程器回路。模式选择电路2的SW1拨码与4.7K上拉电阻，当不拨动拨码时低电平引入单片机的IO口，当拨码后引入高电平至单片机的IO口。从而选择编程内想要的模式等。485通讯电路3内385芯片IC1、电阻R34、R36、R33电阻、电容C5组成modbus通讯电路，从而接入modbus主线与其它设备进行数据交互。CAN通讯电路4内TJA1050芯片IC2、电阻R43。电阻R43为120欧姆电阻表明CAN的开始或结尾，此电路与其它元器件进行CAN的数据交互。输出信号电路6包括总线收发器U5、U11、U16，晶体管阵列U7、U12、U17连接外围高功率后对内部元器件进行保护，尤其是对成本相对更高的单片机。MCU控制电路5的单片机IO输出低电平通过此电路后对外部元器件进行控制。输入信号电路8，包括晶体管阵列U20、U21，外部接入传感器的采集又与R55与R57形成输入高电平进入单片机的IO进而采集机器状态。

以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的线路板特征并不局限于此，也可以用于其它类似的电子设备和家用电器设备中。任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。