一种智能快递柜及其自助售货设备的制作方法

本发明涉及自动售货技术，特别涉及一种智能快递柜及其自助售货设备。

背景技术：

目前，越来越多的智能快递柜被铺设到各大小区，极大地方便了小区居民日常的收、寄快件平衡了居民和快递员之间的时间差，保护了居民的信息安全规避了很多不必要的麻烦。

由于智能快递柜存在功能单一，铺设和运维成本居高不下，营收模式单一难以盈利等问题极大地制约了智能快递柜的推广和发展的问题，市场上出现了将无人贩卖机与智能快递柜结合的设备。为了减少无人贩卖机与快递柜主机的通讯线缆，目前无人贩卖机的价签均采用将打印的纸质材料贴在相应货道的方式，而且商品的选取和付款均借助于智能快递柜的主屏幕，导致出现在购买商品时不能取快递，在到快递时不能购买商品的现象。另外，现有的无人贩卖机的主电路板与其它模块/电路采用排线连接，导致及机器内部存在大量的线材穿插，组装、维护不便，而且不利于无人贩卖机批量生产。

因而现有技术还有待改进和提高。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种智能快递柜及其自助售货设备，便于更换价签，而且支付不需依赖智能快递柜的主屏幕。

为解决以上技术问题，本发明采取了以下技术方案：

一种基于智能快递柜的自助售货设备，装设于智能快递柜的格口中，所述自助售货设备包括：

至少一价签模块，用于显示商品价格；

至少一出货检测模块，用于检测商品是否出货；

付款码显示屏，用于显示付款码；

至少一电机驱动模块，用于控制自助售货设备的货道出货；

主控模块，用于对价签模块、出货检测模块、付款码显示屏、电机驱动模块的功能进行控制。

优选地，所述自助售货设备还包括通讯模块，所述价签模块和电机驱动模块通过通讯模块连接主控模块。

优选地，所述通讯模块包括与外部设备通讯的第一通讯单元和与电机驱动模块通讯的第二通讯单元，所述主控模块通过第一通讯单元与外部设备连接，主控模块通过第二通讯单元与电机驱动模块连接。

优选地，所述付款码显示屏为oled屏或者电子墨水屏、其设置于自助售货设备上。

优选地，所述电机驱动模块包括电机控制单元、至少一电机驱动单元和数量与电机驱动单元对应的升压单元，由升压单元将输入电压升压至电机驱动单元工作所需电压，所述电机控制单元根据主控模块的控制指令控制相应电机驱动单元的工作状态，或者由所述主控模块控制相应电机驱动单元的工作状态。

优选地，所述价签模块包括价签驱动单元和价签显示单元，所述价签驱动单元根据主控模块的控制指令控制价签模块显示相应的价签。

优选地，所述价签驱动单元还用于控制相应出货检测模块的工作状态。

优选地，所述主控模块包括主处理器，所述主处理器的pa1脚、pa8脚连接通讯模块，所述主处理器的pb0脚、pb1脚、pc4脚、pc5脚连接付款码显示屏，主处理器的pb4脚、pb3脚、pa15脚、pd2脚、pc12脚、pc11脚、pc10脚、pb5脚、pb6脚、pb7脚、pb8脚、pa11脚、pa12脚均连接电机驱动模块，所述主处理器的pa3脚和pa2脚连接电机驱动模块和价签模块。

优选地，还包括设置于自助售货设备两侧的led灯模块，主处理器的pa7脚、pb13脚和连接led模块。

一种智能快递柜，包括智能快递柜柜体，所述智能快递柜柜体上设置有显示屏、锁控板、控制箱和若干柜格，所述显示屏和锁控板与控制箱电连接；所述智能快递柜的至少一柜格中设置有自助售货设备，所述自助售货设备与控制箱电连接。

相较于现有技术，本发明提供的智能快递柜及其自助售货设备。其中，自助售货设备包括至少一价签模块、至少一出货检测模块、付款码显示屏、至少一电机驱动模块和主控模块，由主控模块控制价签模块显示及更新价格，并由付款码显示屏显示付款码，无需依赖智能快递柜的主屏幕，提高了设备的智能化程度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的智能快递柜的结构框图。

图2为本发明实施例提供的自助售货设备的结构框图。

图3为本发明实施例提供的自助售货设备的电机驱动模块的结构框图。

图4为本发明实施例提供的自助售货设备的价签模块的结构框图。

图5为本发明实施例提供的自助售货设备的主控模块的电路图。

图6为本发明实施例提供的自助售货设备的电机驱动模块中电机控制单元的电路图。

图7为本发明实施例提供的自助售货设备的电机驱动模块中升压单元的电路图。

图8为本发明实施例提供的自助售货设备的电机驱动模块中电机驱动单元的电路图。

图9为本发明实施例提供的自助售货设备的价签模块的电路图。

图10为本发明实施例提供的自助售货设备的第一通讯单元和第二通讯单元的电路图。

图11为本发明实施例提供的自助售货设备的led灯模块的电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当部件被称为“装设于”、“固定于”或“设置于”另一个部件上，它可以直接在另一个部件上或者可能同时存在居中部件。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在居中部件。

还需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

请参阅图1，本发明提供的自助售货设备11，装设于智能快递柜的格口中。如图2所示，本发明的自助售货设备包括至少一价签模块101、至少一出货检测模块102、付款码显示屏103、至少一电机驱动模块104和主控模块105，所述价签模块101、出货检测模块102、付款码显示屏103和电机驱动模块104均与主控模块105连接。

其中，价签模块101其数量与自助售货设备的货道数量相对应，用于显示商品价格；出货检测模块102，用于检测商品是否出货；付款码显示屏103，用于显示付款码；电机驱动模块104其数量与自助售货设备的货道数量相对应，用于控制自助售货设备的货道出货；主控模块105，用于对价签模块101、出货检测模块102、付款码显示屏103、电机驱动模块104的功能进行控制。

本发明由主控模块105控制价签模块101显示及更新价格，并由付款码显示屏103显示付款码，无需依赖智能快递柜的主屏幕，提高了设备的智能化程度,也便于支付操作。

较佳地，本发明的基于智能快递柜的自助售货设备，还包括通讯模块106，所述价签模块101和电机驱动模块104通过通讯模块106连接主控模块105。所述通讯模块106采用rs485电线和can电路与外部通讯，数据传输速率快，而且抗干扰能力强。

本实施例中，所述通讯模块106包括与外部设备通讯的第一通讯单元1061和与电机驱动模块104通讯的第二通讯单元1062，所述主控模块105通过第一通讯单元1061与外部设备连接，主控模块105通过第二通讯单元1062与电机驱动模块104连接。

请一并参阅图3，在本发明的基于智能快递柜的自助售货设备中，所述电机驱动模块104包括电机控制单元1041、至少一电机驱动单元1042和数量与电机驱动单元1042对应的升压单元1043，升压单元1043与电机驱动单元1042连接，控制所述电机驱动单元1042通过电机控制单元1041与主控模块105连接，所述电机驱动单元1042与主控模块105连接。

由升压单元1043将输入电压升压至电机驱动单元1042工作所需电压，所述电机控制单元1041根据主控模块105的控制指令控制相应电机驱动单元1042的工作状态，或者由所述主控模块105控制相应电机驱动单元1042的工作状态。其中，由主控模块105直接控制电机驱动单元1042动作的控制方式为设备备选控制方式，当电机控制单元1041出现故障时，直接由主控模块105直接控制电机的工作状态，从而避免出现停机的状况。

请一并参阅图4，在本发明的基于智能快递柜的自助售货设备中，所述价签模块101包括价签驱动单元1031和价签显示单元1032，所述价签驱动单元1031根据主控模块105的控制指令控制价签模块101显示相应的价签。

所述价签驱动单元1031还用于控制相应出货检测模块102的工作状态，其控制与所述价签驱动单元1031还用于控制相应出货检测模块102连接，控制出货检测模块102的工作状态。

请参阅图2和图5，所述主控模块105包括主处理器u1，所述主处理器u1的pa1脚、pa8脚连接通讯模块106，所述主处理器u1的pb0脚、pb1脚、pc4脚、pc5脚连接付款码显示屏103，主处理器u1的pb4脚、pb3脚、pa15脚、pd2脚、pc12脚、pc11脚、pc10脚、pb5脚、pb6脚、pb7脚、pb8脚、pa11脚均连接电机驱动模块104，所述主处理器u1的pa3脚和pa2脚连接电机驱动模块104和价签模块101。

本实施例中，所述主处理器u1可采用型号为stm32f103ret6或类似功能的微控制器，可通过can总线、i2c总线、irda总线、lin总线、spi总线、uart/usart、usb等通讯方式，与主板上的模块通讯。

所述付款码显示屏103为oled屏或者电子墨水屏、其设置于自助售货设备上，通过spi总线和/或i2c总线通讯的方式，避免了传统通过排线导致线缆穿插，导致组装和维护不便的现象。

本实施例中，主处理器u1的pb0脚、pb1脚、pc4脚、pc5脚为spo口，其直连付款码显示屏103，省去了传统lcd显示屏通过排线连接的方式，避免了线缆穿插，而且oled屏或者电子墨水屏的耗电非常低，并使支付时不依赖快递柜的主屏，便于用户操作。

请一并参阅图6，所述电机控制单元1041包括第一微处理器u2，所述第一微处理器u2可采用型号为stm8l051f3或类似功能的集成芯片，所述第一微处理器u2的pc5脚和pc6脚与所述主处理器u1的pa3脚和pa2脚，与主处理器u1通讯，接收主处理的控制指令，所述第一微处理器u2的pb0脚、pd0脚、pc4脚、pc1脚、pc0脚、pb7脚、pb6脚、pb5脚、pb3脚、pb2脚、pb1脚均连接电机驱动单元1042，由第一微处理器u2通过各电机驱动单元1042的工作状态。

具体实施时，所述的自助售货设备的货道为3件，需要3个电机分别控制各货道出货，因此，电机驱动单元1042对应为三个。由于电机驱动单元1042的电路相同，本发明以其中一个电机驱动单元1042举例进行详细说明：

如图8所示，所述电机驱动单元1042包括驱动芯片u3、光耦芯片u4、三极管q1、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5和电机接口j1，本实施例中，驱动芯片u3可采用型号为drv8801或类似功能的电机驱动芯片u3，所述三极管q1为npn三极管q1，其当基极为高电平时，三极管q1导通。所述电机接口j1用于连接电机。

所述驱动芯片u3的nfault脚连接第一微处理器u2的pb0脚和主处理器u1的pa12脚，驱动芯片u3的phase脚连接第一微处理器u2的pc4脚和主处理器u1的pc10脚，驱动芯片u3的enable脚连接第一微处理器u2的pc1脚和主处理器u1的pa15脚，驱动芯片u3的out+脚连接电机接口j1的第1脚，驱动芯片u3的out-脚连接电机接口j1的第2脚。

所述三极管q1的集电极连接的驱动芯片u3的pb3脚和主处理器u1的pa11脚、也通过第一电阻r1连接vcc_3v3供电端，三极管q1的基极通过第二电阻r2连接光耦芯片u4的第4脚和第三电阻r3的一端，光耦芯片u4的第1脚通过第四电阻r4接地、也通过第五电阻r5电机接口j1的第3脚。

常态下，驱动芯片u3由第一微处理器u2接受主处理器u1的控制来控制电机转动状态及转动角度等，当第一微处理器u2故障不能正常工作时，由主处理器u1直接驱动驱动芯片u3工作。

请继续参阅图2和图7，所述升压单元1043包括两个升压子单元，由于升压子单元的电路相同，以下以其中一升压子单元的电路进行详细说明：

如图7所示，所述升压子单元包括升压芯片u5、二极管d1、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9和电感l1，所述升压芯片u5的fsel脚通过第六电阻r6连接vcc_12供电端，所述升压芯片u5的en脚通过第七电阻r7连接vcc_12供电端，所述升压芯片u5的in脚连接vcc_12供电端、也通过电感l1连接二极管d1的正极和升压芯片u5的sw脚，所述升压芯片u5的fb脚通过第八电阻r8连接二极管d1的负极和驱动芯片u3的vcp脚、也通过第九电阻r9接地。由升压芯片u5将vcc_12v电压转动成驱动芯片u3工作所需电压，从而可精确控制电机的工作状态。

请一并参阅图2和图9，所述价签驱动单元1031包括价签驱动控制器u6，所述价签驱动控制器u6的pc5脚和pc6脚连接主控模块105，具体连接主控制器的pa3脚和pa2脚，价签驱动控制器u6的pc4脚和pc1脚，pc0脚和pb7脚，pb6脚和pb5脚各连接一价签显示单元1032，分别驱动显示一个货道的价格。

本实施例中，价签驱动控制器u6可采用型号为stm8l051f3或类似功能的集成芯片，价签显示单元1032为oled屏或者电子墨水屏，所述价签驱动控制器u6通过pc5脚和pc6与主控制器通讯，在需要修改价格时，由主控制器发出控制指令，所述价签驱动控制器u6根据所述控制指令驱动价签显示单元1032显示相应的价格。

进一步地，所述出货检测模块102可采用红外对射管，三个货道采用三组红外对射管，由节省芯片成本及电路板布线空间，所述出货检测模块102由价签驱动控制器u6直接控制。本实施例中，所述价签驱动控制器u6的pb3脚、pb2脚和pb1脚各连接一出货检测模块102，直接复用价签驱动控制器u6的io口，来控制出货检测模块102，当出货检测模块102检测到出货时，将信号反馈给主控制器。

请参阅图2和图10，第一通讯单元1061可采用rs485通讯，第二通讯单元1062可采用或can通讯，第一通讯单元1061连接主处理器u1的pa10脚、pa9脚和pa8脚，其与外部设备(如快递柜的工控机)通讯传递数据，所述第二通讯单元1062与主处理器u1的pa3脚、pa2脚、pa1脚连接，实现与电机之间的通讯。

由于电机驱动模块通过通讯模块的rd、td信号直接供电和通信，如图6至图8所示的电路与主处理器u1之间的信号关系，仅表示电路的控制关系，控制控制指令由第一通讯单元围传输。

进一步地，本发明的自助售货设备还包括设置于自助售货设备两侧的led灯模块107，主处理器u1的pa7脚、pb13脚和连接led模块。如图11所示，图11示出了一个led灯模块107的电路结构。led模块由若干led灯串、led驱动芯片u3、若干电阻、电容组成，led驱动芯片u3从din处连接主控制器的pb13脚或者pa7脚，由主控制器驱动左右led灯模块107的点亮状态。所述led灯串采用全彩led发光二极管d1，实现任意颜色可调，灰度可调led照明灯条。

基于上述的自助售货设备，本发明还提供一种智能快递柜，如图1所示，其包括智能快递柜柜体10，所述智能快递柜柜体10上设置有显示屏12、锁控板、控制箱和若干柜格，所述显示屏和锁控板与控制箱电连接；所述智能快递柜的至少一柜格中设置有自助售货设备11，所述自助售货设备与控制箱电连接。

综上所述，本发明采用将自助售货设备设置独立的电子二维码显示屏，在付款时只需使用智能移动设备扫码，即可实现轻松购物，不需要依赖设备主屏，为智能快递柜主机释放更多时间供取快递使用，而且也方便了购物操作。

同时自助售货设备的各功能模块均采用了独立的微处理器，使得不同功能模块之间只需要传递电源与协议信号，不需要其它多余线材连接，方便产品组装，提升大规模生产的效率。

不仅如此，本发明还采用电子价格标签显示，替代普通纸质价格标签，可通过后台实时修改货物价格，不需要人工现场操作，使用寿命长。

此外，本发明将智能快递柜与零售结合，更加深入接触普通群众的生活，具备更加广泛使用前景。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。