一种自动售货机的恒温恒湿控制系统的制作方法

本实用新型涉及自动售货机，具体涉及一种自动售货机的恒温恒湿控制系统。

背景技术：

自动售货机是一种是能根据投入的钱币或网络支付成功后可以自动出货的机器，自动售货机不受时间、地点的限制，能节省人力、方便交易。是一种全新的商业零售形式，又被称为24小时营业的微型超市。

目前市面上自动售货机的使用越来越多，也有大量销售新鲜的蔬菜水果的自动售货机，这类自动售货机主要由机体、货柜、制冷装置、闪付装置、货架及出货装置、柜门、人机对话装置、收现找零装置、闪付装置和电路主板组成。虽然现有技术能够满足干货或者饮料类的使用要求，但大量销售新鲜的蔬菜水果的自动售货机存在一些不足之处：没有温度湿度控制装置，难以满足新鲜蔬菜水果类商品的存储及自动售货要求。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种自动售货机的恒温恒湿控制系统，适用于具有一定密封和保温能力的封闭性自动售货机柜体，提供了rs232串口通信和can总线通信接口，具备了一定的通信接入能力和扩展能力，能满足常规自动售货机的制冷控制需求同时也能满足售药柜，售烟柜等需要恒温恒湿的专用售货机。

本实用新型采用如下技术方案：

一种自动售货机的恒温恒湿控制系统，包括总线主控制板、can总线、恒温恒湿控制总成，所述恒温恒湿控制总成通过所述can总线与所述总线主控制板连接和通讯；

所述恒温恒湿控制总成包括直流无刷风机、压缩机组、ptc加热模块、加热门除雾模块、超声波雾化器、继电器单元、柜内温度传感器、柜内湿度传感器、蒸发器温度传感器、恒温恒湿系统控制器，所述恒温恒湿系统控制器分别连接所述直流无刷风机、继电器单元、柜内温度传感器、柜内湿度传感器、蒸发器温度传感器，所述继电器单元分别连接所述压缩机组、ptc加热模块、加热门除雾模块、超声波雾化器。

进一步地，所述直流无刷风机用于驱动柜内空气制冷机组蒸发器实现热交换和柜内空气循环，所述压缩机组用于制冷与除湿，所述ptc加热模块用于加热，所述加热门除雾模块用于除雾，所述超声波雾化器用于将水雾化扩散到柜内实现加湿功能，所述继电器单元为所述压缩机组、ptc加热模块、加热门除雾模块、超声波雾化器提供驱动能力，监控并反馈工作状态。

进一步地，所述恒温恒湿控制总成的数量为多个，多个恒温恒湿控制总成均通过所述can总线与所述总线主控制板连接和通讯。

进一步地，所述恒温恒湿系统控制器包括第一微控制器、第一电源模块、第一总线模块、第一地址分配模块、第一串口模块、第一rs232通信接口、传感器信号模块、驱动信号模块、第一can总线接口，所述微控制器分别连接所述第一总线模块、第一地址分配模块、第一串口模块、传感器信号模块、驱动信号模块，所述第一串口模块连接所述第一rs232通信接口，所述第一电源模块分别连接所述第一can总线接口、第一总线模块、第一地址分配模块、第一串口模块、传感器信号模块、驱动信号模块，所述第一总线模块还连接所述第一can总线接口。

进一步地，所述恒温恒湿系统控制器通过所述驱动信号模块连接所述继电器单元和直流无刷风机，所述恒温恒湿系统控制器通过所述传感器信号模块连接所述柜内温度传感器、柜内湿度传感器、蒸发器温度传感器。

进一步地，所述继电器单元包括第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器和信号转换模块，所述第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器均连接信号转换模块。

进一步地，所述恒温恒湿控制系统通过第一信号接口连接第一继电器，所述第一继电器通过第一输出接口连接所述压缩机组；

所述恒温恒湿控制系统通过第二信号接口连接第二继电器，所述第二继电器通过第二输出接口连接所述ptc加热模块；

所述恒温恒湿控制系统通过第三信号接口连接第三继电器，所述第三继电器通过第三输出接口连接所述加热门除雾模块；

所述恒温恒湿控制系统通过第四信号接口连接第四继电器，所述第四继电器通过第三输出接口连接所述超声波雾化器；

所述第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器实现对压缩机组、ptc加热模块、加热门除雾模块、超声波雾化器的电源通断控制，所述信号转换模块将压缩机组、ptc加热模块、加热门除雾模块、超声波雾化器的工作电流信号转换为ttl信号，通过第一信号接口、第二信号接口、第三信号接口、第四信号接口反馈到恒温恒湿系统控制器，监测压缩机组、ptc加热模块、加热门除雾模块、超声波雾化器的工作状态。

进一步地，所述总线主控制板包括第二微控制器、第二电源模块、第二总线模块、第二地址分配模块、第二串口模块、第二rs232通信接口、第二can总线接口，所述第二微控制器分别连接所述第二总线模块、第二地址分配模块、第二串口模块，所述第二串口模块连接所述第二rs232通信接口，所述第二电源模块分别连接所述第二can总线接口、第二总线模块、第二地址分配模块、第二串口模块，所述第二总线模块还连接所述第二can总线接口，所述总线主控制板通过所述第二rs232通信接口连接上位机系统。

进一步地，所述can总线连接所述总线主控制板的第二can总线接口和多个恒温恒湿系统控制器的第二can总线接口。

进一步地，所述恒温恒湿系统控制器用于无刷风机的pwm调速控制，压缩机组、ptc加热模块、加热门除雾模块、超声波雾化器的控制信号输出和反馈信号采集，所述恒温恒湿系统控制器实时采集柜内温度传感器、柜内湿度传感器、蒸发器温度传感器数据，反馈调节系统工作状态，通过can总线或rs232串口接收can总线主机或上位机发送的控制指令执行相应的控制逻辑。

本实用新型的有益效果为：

(1)能够实现can总线通信组网和rs232串口通信，通过can总线或rs232串口可接收can总线主机或上位机等发送的控制指令执行相应的控制逻辑，同时在can总线组网模式下，可轻松实现多个模组协同工作的目的。

(2)继电器单元中的继电器实现对单个部件的电源通断控制，控制信号来源于恒温恒湿系统控制器；信号转换模块将部件的工作电流信号转换为ttl信号，通过信号接口反馈到恒温恒湿控制器，可以监测部件的工作状态。

(3)蒸发器温度传感器可以检测制冷机组蒸发工作温度，当温度过低可能出现结霜的情况下，控制器将做出策略调整，通过加大风机量，降低结霜概率。

(4)柜内湿度传感器可以检测柜内湿度变化，控制器将根据湿度的变化情况，结合当前温度和对压缩机组合/ptc加热模组/超声波雾化器进行控制策略调整，实现控制柜体内湿度的稳定。

(5)系统工作于制冷/加热/恒温/恒温恒湿四种工作模式，可根据设备不同应用场景和成本综合考虑选择工作模式，不同模式下需要的执行器件组合也不同。

附图说明

图1为本实用新型一种自动售货机的恒温恒湿控制系统的结构示意图。

图2为本实用新型中恒温恒湿控制总成的结构示意图。

图3为本实用新型中系统工作的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，本实用新型提供了一种自动售货机的恒温恒湿控制系统，包括总线主控制板、can总线、恒温恒湿控制总成，恒温恒湿控制总成的数量为多个，多个恒温恒湿控制总成均通过can总线与总线主控制板连接和通讯。

如图2所示，恒温恒湿控制总成包括直流无刷风机、压缩机组、ptc加热模块、加热门除雾模块、超声波雾化器、继电器单元、柜内温度传感器、柜内湿度传感器、蒸发器温度传感器、恒温恒湿系统控制器，恒温恒湿系统控制器分别连接直流无刷风机、继电器单元、柜内温度传感器、柜内湿度传感器、蒸发器温度传感器，继电器单元分别连接压缩机组、ptc加热模块、加热门除雾模块、超声波雾化器。

直流无刷风机用于驱动柜内空气制冷机组蒸发器实现热交换和柜内空气循环，压缩机组用于制冷与除湿，ptc加热模块用于加热，加热门除雾模块用于除雾，超声波雾化器用于将水雾化扩散到柜内实现加湿功能，继电器单元为压缩机组、ptc加热模块、加热门除雾模块、超声波雾化器提供驱动能力，监控并反馈工作状态。

恒温恒湿系统控制器包括第一微控制器、第一电源模块、第一总线模块、第一地址分配模块、第一串口模块、第一rs232通信接口、传感器信号模块、驱动信号模块、第一can总线接口，微控制器分别连接第一总线模块、第一地址分配模块、第一串口模块、传感器信号模块、驱动信号模块，第一串口模块连接第一rs232通信接口，第一电源模块分别连接第一can总线接口、第一总线模块、第一地址分配模块、第一串口模块、传感器信号模块、驱动信号模块，第一总线模块还连接第一can总线接口；恒温恒湿系统控制器通过驱动信号模块连接继电器单元和直流无刷风机，恒温恒湿系统控制器通过传感器信号模块连接柜内温度传感器、柜内湿度传感器、蒸发器温度传感器。

恒温恒湿系统控制器实现无刷风机的pwm调速控制，压缩机组/ptc加热模块/加热门/超声波雾化器的控制信号输出和相应的工作反馈信号采集；实现实时采集柜内温度，蒸发器温度，柜内湿度等传感器数据，用于实时反馈调节系统工作状态；实现can总线通信组网和rs232串口通信，通过can总线或rs232串口可接收can总线主机或上位机等发送的控制指令执行相应的控制逻辑，同时在can总线组网模式下，可轻松实现多个模组协同工作的目的。

继电器单元包括第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器和信号转换模块，第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器均连接信号转换模块。恒温恒湿控制系统通过第一信号接口连接第一继电器，第一继电器通过第一输出接口连接压缩机组；恒温恒湿控制系统通过第二信号接口连接第二继电器，第二继电器通过第二输出接口连接ptc加热模块；恒温恒湿控制系统通过第三信号接口连接第三继电器，第三继电器通过第三输出接口连接加热门除雾模块；恒温恒湿控制系统通过第四信号接口连接第四继电器，第四继电器通过第三输出接口连接超声波雾化器。

继电器单元压缩机组/ptc加热模块/加热门/超声波雾化器提供驱动能力，同时实现对部件工作状态的监控反馈。第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器实现对压缩机组、ptc加热模块、加热门除雾模块、超声波雾化器的电源通断控制，制信号来源于恒温恒湿系统控制器，信号转换模块部件的工作电流信号转换为ttl信号，通过信号接口反馈到恒温恒湿控制器，用于监测部件的工作状态，执行部件包括压缩机组/ptc加热模块/加热门/超声波雾化器/无刷风机，共四个执行件，反馈器件有柜内温度传感器/蒸发器温度传感器/柜内湿度传感器。

如图1所示，总线主控制板包括第二微控制器、第二电源模块、第二总线模块、第二地址分配模块、第二串口模块、第二rs232通信接口、第二can总线接口，第二微控制器分别连接第二总线模块、第二地址分配模块、第二串口模块，第二串口模块连接第二rs232通信接口，第二电源模块分别连接第二can总线接口、第二总线模块、第二地址分配模块、第二串口模块，第二总线模块还连接第二can总线接口，总线主控制板通过第二rs232通信接口连接上位机系统。can总线连接总线主控制板的第二can总线接口和多个恒温恒湿系统控制器的第二can总线接口。

本实用新型中，压缩机组实现制冷与除湿功能，ptc加热模块实现加热功能，加热门实现除雾功能(非橱窗式柜体可不需要)，超声波雾化器将水雾化扩散到柜内，实现加湿度功能，无刷风机驱动柜内空气制冷机组蒸发器，实现热交换和柜内空气循环，将蒸发器冷量快速扩散到整个柜内空间。柜内温度传感器用于检测柜体内温度，实时反馈到控制器进行控制策略的调整，蒸发器温度传感器用于检测制冷机组蒸发工作温度，当温度过低可能出现结霜的情况下，控制器将做出策略调整，通过加大风机量，降低结霜概率，柜内湿度传感器用于检测柜内湿度变化，控制器将根据湿度的变化情况，结合当前温度和对压缩机组合/ptc加热模组/超声波雾化器进行控制策略调整，实现控制柜体内湿度的稳定。

如图3所示，本实用新型的系统工作于制冷/加热/恒温/恒温恒湿四种工作模式，可根据设备不同应用场景和成本综合考虑选择工作模式，不同模式下需要的执行器件组合也不同。

1.制冷模式：该模式下所使用的执行部件为压缩机组和无刷风机，反馈器件有柜内温度传感器/蒸发器温度传感器，工作过程中系统判断柜内温度大于设置温度范围时将启动压缩机组和无刷风机，同时采集柜内温度和蒸发器温度，实时调整无刷风机转速，当温度接近设置温度时降低风机转速，减少过冲量，当蒸发器温度过低时加大风机转速避免蒸发器结霜，达到设定温度后则关停压缩机组保持风机低速工作防止蒸发器结霜和保持柜内空气循环，保持柜内温度均衡。

2.加热模式：该模式下所使用的执行部件为ptc加热模组和无刷风机，反馈器件有柜内温度传感器，工作过程中柜内温度低于设置温度范围时将启动ptc加热模组和无刷风机，当温度接近设置温度时降低风机转速，减少过冲，当达到设定温度后将关闭ptc加热模组，保持风机低速运转，带走ptc加热模组余热和保持柜内空气循环，保持柜内温度均衡。

3.恒温模式：该模式下使用的执行部件为压缩机组/ptc加热模组/无刷风机，反馈器件有柜内温度传感器/蒸发器传感器，当柜内温度低于设置温度时，系统自动切换到加热模式，提升温度到设定温度，当柜内温度高于设置温度时，系统将自动切换到制冷模式，降低柜内温度，以此保持柜内温度稳定在一个设置范围内。

4.恒温恒湿度模式：该模式下系统启动之后将快速降低或提升柜内温度，使柜内温度达到设置温度范围，在温度满足要求的前提下开始进行湿度的控制；湿度高于设定范围时将利用压缩机组制冷配合小风量循环，循环空气经过低温的蒸发器将冷凝结水后排出，以此降低柜内空气湿度，此时因为压缩机进行制冷工作会导致柜内温度会小幅度下降，当温度降低超过设定范围时将根据当前湿度及温度变化情况间断性启动ptc加热模块，保持系统温度恒定；当湿度小于设定湿度时，系统将启动超声波雾化器将蓄水器内进行蒸发雾化，在风机的作用下扩散到整个柜内环境，以此提高湿度，使湿度达到设定范围。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。