一種食堂自動(dòng)售飯機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及嵌入式控制器、傳感器檢測(cè)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)，尤其是一種食堂自動(dòng)售飯機(jī)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在各大院校和企事業(yè)單位食堂主要依靠人工售飯。整個(gè)售飯過程中米飯?zhí)幱陂_放的環(huán)境，容易變涼，且會(huì)多次與打飯人員接觸，甚至被蚊蠅接觸，容易受到污染。而高強(qiáng)度單一的打飯動(dòng)作容易使人疲勞，導(dǎo)致打飯量不均勻。尤其是大中專院校學(xué)生數(shù)量眾多，就餐時(shí)間集中，造成售飯高峰期出現(xiàn)排隊(duì)長龍現(xiàn)象。
[0003]市場(chǎng)上有多種類型的打飯機(jī)，如自動(dòng)化快餐米飯生產(chǎn)機(jī)和自動(dòng)盛飯機(jī)等，它們體積龐大，能量消耗大，且不能對(duì)米飯份量進(jìn)行選擇。常軍然等人對(duì)米飯售賣機(jī)進(jìn)行了創(chuàng)新，其按照自動(dòng)售貨機(jī)的原理實(shí)現(xiàn)按體積售飯，售出的米飯為塊狀，影響口感，且需使用固定規(guī)格的飯盒，這種類型的機(jī)器也難滿足學(xué)校等企事業(yè)單位食堂用餐隨機(jī)的要求。為了解決上訴問題與現(xiàn)象，本系統(tǒng)采用微控制器STM32F103C8T6作為核心單元，結(jié)合傳感器檢測(cè)技術(shù)設(shè)計(jì)出一種食堂自動(dòng)售飯機(jī)控制系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種食堂自動(dòng)售飯機(jī)控制系統(tǒng)，通過刷卡機(jī)(2)輸入需要的米飯份量并實(shí)現(xiàn)刷卡消費(fèi)，米飯計(jì)量電路(5 )實(shí)現(xiàn)米飯份量的檢測(cè)，并把米飯重量進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和放大后，送給微控制器STM32F103C8T6 (1 )，驅(qū)動(dòng)打飯裝置(7)售出相應(yīng)份量的米飯。光電開關(guān)(3)檢測(cè)售飯機(jī)是否有盛飯容器放入，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，蜂鳴器報(bào)警。米飯余量測(cè)量電路(4)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)飯裝置內(nèi)米飯余量檢測(cè)，米飯余量通過液晶顯示屏(6)進(jìn)行顯示，當(dāng)余量低于設(shè)定值，通過蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:本系統(tǒng)采用意法半導(dǎo)體(ST)公司基于ARM Cortex-M3內(nèi)核的增強(qiáng)型微控制器STM32F103C8T6作為系統(tǒng)的核心單元，結(jié)合光電開關(guān)、刷卡機(jī)、超聲波探頭、壓力傳感器、HY-SRF05模塊、HX711模塊、電機(jī)、液晶顯示屏、蜂鳴器進(jìn)行設(shè)計(jì)。其特征在于由微控制器(1)、刷卡機(jī)(2)、光電開關(guān)(3)、米飯余量測(cè)量電路(4)、米飯計(jì)量電路(5)、液晶顯示屏(6)、打飯裝置(7)共同組成。微控制器(1)采用意法半導(dǎo)體(ST)公司基于ARM Cortex-M3內(nèi)核的增強(qiáng)型STM32F103C8T6，讀取刷卡機(jī)(2)的一卡通信息和學(xué)生在刷卡機(jī)鍵盤上輸入的米飯份量，實(shí)時(shí)采集光電開關(guān)(3)、米飯余量測(cè)量電路(4)、米飯計(jì)量電路(5)的信息和數(shù)據(jù)，控制打飯裝置(7)輸出相應(yīng)飯量，并把米飯余量、米飯份量等信息顯示在液晶顯示屏(6)上或輸出到蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警；刷卡機(jī)(2)采用校園一卡通終端RF01-YY-T，實(shí)現(xiàn)售飯機(jī)刷卡消費(fèi)，刷卡機(jī)(2)的數(shù)據(jù)線連接在微控制器STM32F103C8T6C1)的8個(gè)連續(xù)I/O 口 PA0-PA7上；光電開關(guān)(3)采用激光NPN型M12對(duì)射管，其接收端與微控制器STM32F103C8T6 (1)的PA13端口連接，通過微控制器STM32F103C8T6
(1)對(duì)其狀態(tài)進(jìn)行讀取，判斷有無盛飯容器的放置；米飯余量測(cè)量電路(4)由超聲波發(fā)射探頭、超聲波接收探頭、HY-SRF05模塊和蜂鳴器組成，超聲波探頭采用16麗超聲波防水型分體40KHz傳感器測(cè)距探頭，然后由HX711模塊對(duì)測(cè)距信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和放大后，經(jīng)Trig、Echo端口分別與微控制器STM32F103C8T6 (1)的PA8、PA9相連，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)飯裝置內(nèi)米飯余量檢測(cè)，米飯余量通過液晶顯示屏(6)進(jìn)行顯示，當(dāng)余量低于設(shè)定值，通過蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警；米飯計(jì)量電路(5)由壓力傳感器和HX711模塊組成，實(shí)現(xiàn)米飯份量檢測(cè)，壓力傳感器采用專用稱重傳感器YZC-1B，其引腳R (紅)、B (黑)、W (白)、G (綠)四根顏色信號(hào)線分別與HX711模塊E+、E-、A+、A-相連，由HX711模塊對(duì)稱重信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和放大后送入微控制器STM32F103C8T6 (1 )，微控制器 STM32F103C8T6 (1)引腳 PA11、PA12 分別與 HX711 模塊(8)輸出管腳SCK、D0UT相連進(jìn)行稱重信號(hào)的讀?。灰壕э@示屏(6)選用IXD1602，IXD1602的數(shù)據(jù)引腳 DB0-DB7 接微控制器 STM32F103C8T6 (1)引腳 PB0-PB7，LCD1602 的引腳 RS、R/W、分別接STM32F103C8T6 (1)引腳PB8-PB10，實(shí)現(xiàn)飯量、價(jià)格等信息的顯示；打飯裝置(7)由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器3M860和步進(jìn)電機(jī)電機(jī)86BYG350-150構(gòu)成，3M860的PLS+接5v電源，PLS-接微控制器STM32F103C8T6 (1)引腳PB11，3M860的U、V、W三個(gè)輸出引腳接步進(jìn)電機(jī)86BYG350-150的三相電源線。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是:采用意法半導(dǎo)體(ST)公司基于ARM Cortex-M3內(nèi)核的增強(qiáng)型微控制器STM32F103C8T6作為系統(tǒng)的核心單元，結(jié)合光電開關(guān)、刷卡機(jī)、超聲波探頭、壓力傳感器、HY-SRF05模塊、HX711模塊、電機(jī)、液晶顯示屏、蜂鳴器進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過刷卡機(jī)鍵盤選擇購買米飯的份量，光電開關(guān)和壓力傳感器的作用是確定稱重機(jī)構(gòu)上是否有盛飯容器以及對(duì)米飯重量的計(jì)量。微控制器STM32F103C8T6對(duì)刷卡器信號(hào)進(jìn)行分析和處理，驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)作，從而控制打飯裝置輸出對(duì)應(yīng)米飯份量。系統(tǒng)具有計(jì)量準(zhǔn)確、刷卡和售飯速度快、工作穩(wěn)定，操作直觀簡單等顯著特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0007]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0008]圖1所示是本實(shí)用新型的食堂自動(dòng)售飯機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，圖中:1.微控制器STM32F103C8T6，2.刷卡機(jī)，3.光電開關(guān)，4.米飯余量測(cè)量電路，5.米飯計(jì)量電路，6.液晶顯示屏，7.打飯裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0009]由微控制器(1)、刷卡機(jī)(2 )、光電開關(guān)(3 )、米飯余量測(cè)量電路(4 )、米飯計(jì)量電路
(5)、液晶顯示屏(6)、打飯裝置(7)共同組成。
[0010]微控制器(1)采用意法半導(dǎo)體(ST)公司基于ARM Cortex-M3內(nèi)核的增強(qiáng)型STM32F103C8T6，讀取刷卡機(jī)(2)的一卡通信息和學(xué)生在刷卡機(jī)鍵盤上輸入的米飯份量，實(shí)時(shí)采集光電開關(guān)(3)、米飯余量測(cè)量電路(4)、米飯計(jì)量電路(5)的信息和數(shù)據(jù)，控制打飯裝置(7)輸出相應(yīng)飯量，并把是否放置餐盤、米飯余量、米飯份量等信息顯示在液晶顯示屏
(6)上或輸出到蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警。
[0011]刷卡機(jī)(2)采用校園一^通終端RF01-YY-T，實(shí)現(xiàn)售飯機(jī)刷卡消費(fèi)，刷卡機(jī)(2)的數(shù)據(jù)線連接在微控制器STM32F103C8T6 (1)的8個(gè)連續(xù)I/O 口 PA0-PA7上，打飯者首先把一卡通放置在刷卡機(jī)(2)上，然后通過鍵盤輸入所需米飯份量，刷卡機(jī)(2)的數(shù)據(jù)通過引腳PA0-PA7 讀到微控制器 STM32F103C8T6 (1)中。
[0012]光電開關(guān)(3)采用激光NPN型M12對(duì)射管，反射管兩個(gè)引腳分別5v和地，接收管與微控制器STM32F103C8T6 (1)的PA13端口和地連接，通過微控制器STM32F103C8T6 (1)對(duì)接收管的狀態(tài)進(jìn)行讀取，判斷有無盛飯容器的放置。
[0013]米飯余量測(cè)量電路(4)由超聲波發(fā)射探頭、超聲波接收探頭、HY-SRF05模塊和蜂鳴器組成，超聲波探頭采用16MM超聲波防水型分體40KHz傳感器測(cè)距探頭，超聲波接收探頭的輸出信號(hào)由HX711模塊進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和放大后，經(jīng)HX711模塊的Trig、Echo端口分別與微控制器STM32F103C8T6 (1)的PA8、PA9相連，HX711模塊的OUT端口連接蜂鳴器，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)飯裝置內(nèi)米飯余量檢測(cè)，米飯余量通過液晶顯示屏(6)進(jìn)行顯示，當(dāng)余量低于設(shè)定值，通過蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警。
[0014]米飯計(jì)量電路(5)由壓力傳感器和HX711模塊組成，實(shí)現(xiàn)米飯份量檢測(cè)，壓力傳感器采用專用稱重傳感器YZC-1B，其引腳R (紅)、B (黑)、W (白)、G (綠)四根顏色信號(hào)線分別與HX711模塊E+、E-、A+、A-相連，由HX711模塊對(duì)稱重信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和放大后送入微控制器 STM32F103C8T6 (1)，微控制器 STM32F103C8T6 (1)引腳 PA1UPA12 分別與 HX711模塊(8)輸出管腳DOUT、SCK相連進(jìn)行稱重信號(hào)的讀取。
[0015]液晶顯示屏(6)選用LCD1602，LCD1602的數(shù)據(jù)引腳DB0-DB7接微控制器STM32F103C8T6 (1)引腳 PB0-PB7，LCD1602 的引腳 RS、R/W、分別接 STM32F103C8T6 (1)引腳PB8-PB10，實(shí)現(xiàn)飯量、價(jià)格等信息的顯示。
[0016]打飯裝置(7 )由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器3M860和步進(jìn)電機(jī)電機(jī)86BYG350-150構(gòu)成，3M860的PLS+接5v電源，PLS-接微控制器STM32F103C8T6 (1)引腳PB11，3M860的U、V、W三個(gè)輸出引腳接步進(jìn)電機(jī)86BYG350-150的三相電源線，打飯裝置(7)打出刷卡機(jī)(2)所輸入的米飯份量，微控制器STM32F103C8T6 (1)通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器對(duì)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行模糊控制，電機(jī)帶動(dòng)帶刮板的傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了米飯打散和勻速出飯。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種食堂自動(dòng)售飯機(jī)控制系統(tǒng)由微控制器(1)、刷卡機(jī)(2)、光電開關(guān)(3)、米飯余量測(cè)量電路(4)、米飯計(jì)量電路(5)、液晶顯示屏(6)、打飯裝置(7)共同組成，其特征在于:a)微控制器(1)采用意法半導(dǎo)體(ST)公司基于ARM Cortex-M3內(nèi)核的增強(qiáng)型STM32F103C8T6，實(shí)現(xiàn)食堂自動(dòng)售飯機(jī)的信息處理和控制山)刷卡機(jī)(2)采用校園一^通終端RF01-YY-T，實(shí)現(xiàn)售飯機(jī)刷卡消費(fèi)；c)光電開關(guān)(3)采用激光NPN型M12對(duì)射管，用于檢測(cè)是否放置有盛飯容器；d)米飯余量測(cè)量電路(4)由超聲波發(fā)射探頭、超聲波接收探頭、HY-SRF05模塊和蜂鳴器組成，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)飯裝置內(nèi)米飯余量檢測(cè)，米飯余量通過液晶顯示屏(6)進(jìn)行顯示，當(dāng)余量低于設(shè)定值，通過蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警；e)米飯計(jì)量電路(5)由壓力傳感器和HX711模塊組成，實(shí)現(xiàn)米飯份量檢測(cè)；f)液晶顯示屏(6)選用LCD1602，實(shí)現(xiàn)飯量、價(jià)格信息的顯示；g)打飯裝置(7)由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器3M860和步進(jìn)電機(jī)電機(jī)86BYG350-150構(gòu)成。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種食堂自動(dòng)售飯機(jī)控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用意法半導(dǎo)體(ST)公司基于ARM？Cortex-M3內(nèi)核的增強(qiáng)型微控制器STM32F103C8T6作為系統(tǒng)的核心單元，結(jié)合光電開關(guān)、刷卡機(jī)、超聲波探頭、壓力傳感器、HY-SRF05模塊、HX711模塊、電機(jī)、液晶顯示屏、蜂鳴器進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過刷卡機(jī)鍵盤選擇購買米飯的份量，光電開關(guān)和壓力傳感器的作用是確定稱重機(jī)構(gòu)上是否有盛飯容器以及對(duì)米飯重量的計(jì)量。微控制器STM32F103C8T6對(duì)刷卡器信號(hào)進(jìn)行分析和處理，驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)作，從而控制打飯裝置輸出對(duì)應(yīng)米飯份量。該系統(tǒng)計(jì)量準(zhǔn)確、刷卡和售飯速度快、工作穩(wěn)定，操作直觀簡單等特點(diǎn)。
【IPC分類】G07F11/00
【公開號(hào)】CN205050247
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520789269
【發(fā)明人】康志亮, 許麗佳, 譚雪松, 黃鵬, 陳松柏, 劉明丹, 李成, 肖飛
【申請(qǐng)人】四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年10月14日