一种计水量准确的多功能支付商用饮水机控制装置的制作方法

本实用新型涉及物联网领域中的商用饮水机行业，适用于商用饮水机行业中需多种支付方式，服务器可以远程实时控制的控制装置。

背景技术：

随着社会的发展，商用饮水机广泛使用于办公场所、医院、工厂或建筑工地、学校、各种娱乐场所及大小餐厅酒店宾馆等。然而，传统式商用饮水机存在商家不能有效对每台饮水机工作情况和消费情况进行查看，且支付方式较为单一。

另外，目前市场上饮水机大多采用流量计装置对水量进行计数，再通过水量进行计费。而在水量流速缓慢的情况下，大多数饮水机存在流量计装置测水量不准的情况，从而计费不够准确。

技术实现要素：

为了克服市场饮水机支付方式单一、测水量不准和商家不能实时查看设备消费情况的不足，本实用新型提供了一种多功能支付方式、提高测水量精度和商家可以实时监测的计水量准确的多功能支付商用饮水机控制装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种计水量准确的多功能支付商用饮水机控制装置，包括用于控制及执行命令的控制器单元、用于显示开水机状态和支付二维码信息的lcd液晶屏显示模块、用于和服务器通信的gprs模块、用于存储用户数据的存储器模块、用于控制电磁阀通断的继电器模块、用于识别卡号的刷卡器模块、用于识别二维码id号的扫码器模块、用于收费的投币器模块、用于捕获水量的称重传感器模块、按键模块和用于供电的电源模块，所述lcd显示模块、gprs通信模块、存储器模块、继电器模块、刷卡器模块、扫码器模块、投币器模块、称重传感器模块、按键模块、电源模块均与所述控制器单元连接；

所述控制器单元、lcd显示模块、gprs通信模块、存储器模块、继电器模块、刷卡器模块、扫码器模块、投币器模块、称重传感器模块、按键模块均与所述电源模块连接。

进一步，所述控制器单元的主控芯片为stm32f103vct6微控制器。

再进一步，所述电源模块支持多种电压输入，支持包括交流12v、交流24v、直流5v、直流12v和直流24v。

再进一步，所述lcd显示模块选用晶惠迪128*64的液晶屏。

再进一步，所述存储器模块采用w25q64存储器。

再进一步，所述继电器模块采用欧姆龙直流5v继电器。

再进一步，所述gprs通信模块采用m26移远通信芯片。

再进一步，所述刷卡器模块采用rc522芯片。

再进一步，所述刷扫码器接口采用串口通信，扫码器模块采用mo1850-n扫码器。

再进一步，所述称重传感器模块采用hx711模块，且该模块在该装置中共有4个，分别位于4个水龙头下面。

再进一步，所述按键模块包括1个触摸按键和4个机械按键，1个触摸按键用于设备安装时配置参数时使用，4个机械按键分别用于控制4个水龙头的通断。

本实用新型的有益效果主要表现在：采用了hx711传感器模块，克服了在水速缓慢的情况，都能对水量进行了有效精准的测量；gprs模块使得商家可以实时监测每台饮水机的工作状态，并可以查看每台机器的消费情况；控制器单元的主控芯片采用高性能的stm32f103vct6微控制器，具有资源丰富、运算速度快等特点；扫码器模块、投币器模块和lcd显示模块，使得消费方式多元化；该控制装置拥有4个机械按键，4个继电器，4个hx711传感器模块，可以同时控制4个水龙头的工作，极大化利用了stm32f103vct6微控制器的资源。

附图说明

图1是一种计水量准确的多功能支付商用饮水机控制装置的原理框图。

图2是一种计水量准确的多功能支付商用饮水机控制装置的工作原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1和图2，一种计水量准确的多功能支付商用饮水机控制装置，包括用于控制及执行命令的控制器单元、用于显示开水机状态和支付二维码信息的lcd液晶屏显示模块、用于和服务器通信的gprs模块、用于存储用户数据的存储器模块、用于控制电磁阀通断的继电器模块、用于识别卡号的刷卡器模块、用于识别二维码id号的扫码器模块、用于收费的投币器模块、用于捕获水量的称重传感器模块、按键模块和用于供电的电源模块，所述lcd显示模块、gprs通信模块、存储器模块、继电器模块、刷卡器模块、扫码器模块、投币器模块、称重传感器模块、按键模块、电源模块均与所述控制器单元连接；

所述控制器单元、lcd显示模块、gprs通信模块、存储器模块、继电器模块、刷卡器模块、扫码器模块、投币器模块、流量计模块、按键模块均与所述电源模块连接。

进一步，所述控制器单元的主控芯片为stm32f103vct6微控制器。

再进一步，所述电源模块支持多种电压输入，支持包括交流12v、交流24v、直流5v、直流12v和直流24v。

再进一步，所述lcd显示模块选用晶惠迪128*64的液晶屏，液晶屏上显示用于付款的二维码以及四个水龙头的工作状态。由于该设备工作状态所用字数较少，为了减少控制装置成本，该lcd屏没有字库芯片。

再进一步，所述存储器模块采用w25q64存储器，该存储器是用于存储服务器下发的黑白名单，黑白名单是gprs模块在线和离线两种状态存储的id号，分别用来设备在线和离线时匹配读卡模块、扫码模块读出的id号。

再进一步，所述继电器模块采用欧姆龙直流5v继电器。该模块电路采用的是stm32f103vct6芯片控制npn型三极管的导通，去拉低继电器另一个引脚，进而使继电器闭合，该电路可以使得继电器可以进行高频率、稳定性闭合。

再进一步，所述gprs通信模块采用m26移远通信芯片，该芯片需供电4v，因此需要一个5v转4v电路。该gprs模块需要插入物联卡进行联网，并且该模块有着自己的开机过程，开机时需要拉低pwrkey引脚2秒后释放置高；关机时需要拉低pwrkey引脚1秒，延时15秒，模块断电。该模块的工作的情况很稳定，在离线时重连网成功率也很高。

再进一步，所述刷卡器模块采用rc522芯片，与stm32f103vct6芯片采用spi接口进行通信。

再进一步，所述刷扫码器接口采用串口通信，扫码器模块采用mo1850-n扫码器，该扫码器可以识别手机app生成的二维码，读出用户的id号。

再进一步，所述称重传感器模块采用hx711模块，且该模块在该装置中共有4个，分别位于4个水龙头下面，水龙头与称重传感器之间的距离决定可以放置水杯的大小。

再进一步，所述按键模块包括1个触摸按键和4个机械按键，1个触摸按键用于设备安装时配置参数时使用，4个机械按键分别用于控制4个水龙头的通断。

再进一步，所述投币器模块采用tlp521-1光耦电路进行隔离，保证投币器信号不会对stm32f103vct6芯片电路产生影响。

本实用新型中的功能模块，均是由硬件电路实现的。

本实施例中，所述电源模块支持多种电压输入，保证了该装置可以在多种输入电压的场景下工作，也保证了商用饮水机远程控制装置的安全稳定工作；所述lcd显示模块用于显示水龙头工作状态和用于付款的二维码，工作状态分为空闲和繁忙，付款的二维码是由服务器在配置时下发；所述存储器用于存储gprs离线时用户的打水信息和服务器下发存储的用户黑白名单，黑名单用于gprs在线时先匹配用户是否合法再决定是否上报，白名单用于gprs离线是匹配用户是否合法；所述的m26模块采用tcp/ip协议，保证了和服务器通信的实时性和准确性；所述刷卡器可以识别市场上通用的mifare卡和ic卡；所述mo1850-n扫码器用来识别消费的二维码；所述的hx711传感器模块共有4个，分别位于水龙头下，可以用来检测打水的水量；所述的按键模块共有4个，分别位于水龙头上，可以分别控制水龙头的开断，1个触摸按键是设备刚安装时管理员配置参数时使用。

本实用新型的工作原理为：参照图2，首先，使用者使用投币、刷卡、扫码和反扫码四种消费方式的一种进行消费。对于刷卡和扫码两种消费方式，具体工作情况是刷卡和扫码两模块在读到id号后，将id号发送给stm32f103vct6控制器单元，stm32f103vct6芯片读取到id号后，在w25q64存储器匹配id号，匹配相同后再通过gprs上传服务器，服务器查询后将结果返回该设备，控制装置在通过返回结果决定是否打开水龙头，当结果是合法，lcd则显示打水倒计时，使用者在倒计时期间按下相应的机械按键之后，控制装置先判断对应的hx711传感器模块上有无重量，去判断有无杯子放置，当判断有重量时，相应的水龙头打开。此时，lcd屏上对应的水龙头工作状态由空闲变为繁忙。stm32f103vct6芯片每隔一段时间去查询重量，在使用者按键去结束打水后，记录最后一次查询的重量。最后，将打水的信息上报给服务器，若此时没网，则将消费的信息存储在w25q64存储器中，等到gprs重新连接到服务器，再将消费信息上报给服务器。对于投币消费方式，工作原理是投币器每投一个币，投币器模块都会向stm32f103vct6发送一个脉冲，控制板再根据按键模块和称重传感器模块决定是否进行放水，水量是根据服务器下发的水量单价决定该放多少。对于扫码工作情况，具体是lcd模块显示付款二维码，用户通过手机支付宝或专用app扫码，付款后服务器会给该设备下发放水指令，控制板再根据按键模块和称重传感器模块决定是否进行放水，关水是通过服务器下发指令或提前按键结束打水。

本实用新型控制装置能很好的解决测水量不准而引起的计费出现误差，提供多种支付方式方便人们进行打水。