一種基于總線的電子存包柜及其控制拼裝方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于總線的電子存包柜，所述的電子存包柜包括一個(gè)主柜，所述主柜包括兩列箱格和一個(gè)中心控制器，每一個(gè)箱格內(nèi)安裝有一個(gè)節(jié)點(diǎn)控制單元，所述中心控制器安裝有4線總線連接接口，所述節(jié)點(diǎn)控制單元包括4線總線連接接口，所述節(jié)點(diǎn)控制單元通過4線總線連接接口連接在4線串行總線上，所述節(jié)點(diǎn)控制單元通過4線總線連接接口、4線串行總線與所述中心控制器的4線總線連接接口相連?；诳偩€的方式，減少了模擬信號(hào)線的傳輸長(zhǎng)度，提高了系統(tǒng)的可靠性，減少了箱格到中心控制器的走線數(shù)量，裝配及維護(hù)工作簡(jiǎn)單，箱格數(shù)目不受硬件接口數(shù)量限制。
【專利說明】一種基于總線的電子存包柜及其控制拼裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種基于總線的電子存包柜及其控制拼裝方法，屬于電子存包柜控制的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]電子存包柜目前普遍采用直接控制的方式，每一個(gè)箱格的開鎖驅(qū)動(dòng)信號(hào)、關(guān)閉檢測(cè)信號(hào)、空置檢測(cè)信號(hào)等模擬信號(hào)線直接與中心控制器相連。這種方式普遍存在幾個(gè)問題:
[0003](I)模擬信號(hào)線走線距離長(zhǎng)，一般可達(dá)到2米左右，信號(hào)衰減大，抗干擾能力弱，可
靠性差；
[0004](2)所有箱格連接到中心控制器的信號(hào)線數(shù)量眾多，走線空間相對(duì)狹小，造成裝配、測(cè)試、檢修等工作不便；
[0005](3)中心控制器與箱格信號(hào)線接口定義密切相關(guān)，且預(yù)留接口數(shù)目一定，因此可連接的箱格數(shù)目有限制，系統(tǒng)升級(jí)及箱格擴(kuò)展不夠靈活；
[0006](4)存包柜箱體采用整體設(shè)計(jì)，箱門較多時(shí)，體積大，造成搬運(yùn)安裝困難。
[0007]中國專利文獻(xiàn)CN102662375A(申請(qǐng)?zhí)?201210146536.5)公布了一種可擴(kuò)展的電子儲(chǔ)物柜系統(tǒng)及基于該系統(tǒng)的方法。所述系統(tǒng)包括主柜和多個(gè)附柜，所述主柜包括主控制器、從控制器和多個(gè)箱格，所述附柜包括從控制器和多個(gè)箱格，所述從控制器控制多個(gè)箱格；所述箱格包括箱體、箱門、驅(qū)動(dòng)裝置和閉鎖裝置。本發(fā)明還提供了基于該系統(tǒng)的初始化、復(fù)位和箱格開啟方法，按照這些方法，可在主柜的基礎(chǔ)上擴(kuò)展若干附柜，組成一種可擴(kuò)展的電子儲(chǔ)物柜系統(tǒng)，使主柜的主控制器可以直接控制附柜上的箱格。使用本發(fā)明提供的系統(tǒng)和方法，在主柜的基礎(chǔ)上擴(kuò)展附柜，可以在增加箱格的同時(shí)，有效降低系統(tǒng)成本，并便于利用地形位置進(jìn)行儲(chǔ)物柜的組裝和安放。此外，拆下的附柜也可以在其它地方重新使用。但是，該發(fā)明增加從控制器，由從控制器連接控制多個(gè)箱格，從控制器連接箱格信號(hào)線數(shù)量多，存在走線空間狹小的缺點(diǎn)，給裝配、測(cè)試、檢修等工作帶來不便，從控制器所連接箱格信號(hào)線走線距離長(zhǎng)，存在信號(hào)衰減大、抗干擾能力弱、可靠性差的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于總線的電子存包柜。
[0009]本發(fā)明還提供一種上述電子存包柜的控制拼裝方法。該方法增強(qiáng)箱格控制信號(hào)的可靠性，提高系統(tǒng)擴(kuò)展的方便性，降低裝配、運(yùn)輸?shù)裙ぷ鞯膹?fù)雜度，同時(shí)，用戶對(duì)于箱格數(shù)目的配置選擇也更為靈活。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)方案在于:
[0011]一種基于總線的電子存包柜，所述的電子存包柜包括一個(gè)主柜，所述主柜包括兩列箱格和一個(gè)中心控制器，每一個(gè)箱格內(nèi)安裝有一個(gè)節(jié)點(diǎn)控制單兀，所述中心控制器包括4線總線連接接口，所述節(jié)點(diǎn)控制單元包括4線總線連接接口，所述節(jié)點(diǎn)控制單元通過4線總線連接接口連接在4線串行總線上，所述節(jié)點(diǎn)控制單元通過4線總線連接接口、4線串行總線與所述中心控制器的4線總線連接接口相連；
[0012]所述的中心控制器，負(fù)責(zé)包括電源管理、RFID讀卡、液晶顯示、箱格分配邏輯控制和記錄存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；
[0013]所述的節(jié)點(diǎn)控制單元，負(fù)責(zé)包括箱格開鎖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的發(fā)送、箱格關(guān)閉檢測(cè)信號(hào)的接收和箱格空置檢測(cè)信號(hào)的接收；
[0014]所述的4線串行總線包括地線GND、電源線VCC_5V、可調(diào)電壓電源線VCC_VAR和數(shù)據(jù)線SIG;
[0015]所述的電源線VCC_5V為箱格節(jié)點(diǎn)控制單元通用工作電源；
[0016]所述的可調(diào)電壓電源線VCC_VAR為箱格箱門電磁鎖專用驅(qū)動(dòng)電源；
[0017]所述的數(shù)據(jù)線SIG為半雙工異步串行單總線。
[0018]所述4線串行總線，通信距離只有幾米，對(duì)通信速率要求也不高，出于降低成本和降低裝配復(fù)雜度的考慮，數(shù)據(jù)線使用單總線和分立元件驅(qū)動(dòng)電路，仍可以保證信號(hào)質(zhì)量滿足應(yīng)用需求。
[0019]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述的電子存包柜還包括一個(gè)或多個(gè)附柜，所述附柜包括兩列箱格，每一個(gè)箱格內(nèi)安裝有一個(gè)節(jié)點(diǎn)控制單元，所述節(jié)點(diǎn)控制單元包括4線總線連接接口，所述節(jié)點(diǎn)控制單元通過4線總線連接接口連接在4線串行總線上，附柜中的4線串行總線通過接線端子與主柜中的4線串行總線連接。
[0020]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述的中心控制器和節(jié)點(diǎn)控制單元的微處理器均包括UART外設(shè)，所述UART外設(shè)為通用異步收發(fā)傳輸器。
[0021]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述的通用異步收發(fā)傳輸器包含UART發(fā)送信號(hào)TXD引腳、UART接收信號(hào)RXD引腳和通用異步收發(fā)傳輸器信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，通過通用異步收發(fā)傳輸器信號(hào)轉(zhuǎn)換電路完成信號(hào)電平轉(zhuǎn)換和增加信號(hào)驅(qū)動(dòng)能力。所述的通用異步收發(fā)傳輸器信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的連接關(guān)系如下:
[0022]UART發(fā)送信號(hào)TXD通過Ik Ω的電阻與PNP晶體管基極串聯(lián)，所述的PNP晶體管基級(jí)和發(fā)射極之間并聯(lián)IOkQ的電阻，所述的PNP晶體管發(fā)射極與所述的電源線VCC_5V相連，所述的PNP晶體管的集電極通過IOK Ω的電阻與所述的地級(jí)GND串聯(lián)，所述的PNP晶體管的集電極通過IkQ的電阻與NPN晶體管基極串聯(lián)，所述的NPN晶體管的發(fā)射極與所述地級(jí)GND連接，所述NPN晶體管的集電極連接所述的數(shù)據(jù)線SIG和IOkQ的電阻與所述的電源線VCC_5V相連，所述的UART接收信號(hào)RXD與所述的數(shù)據(jù)線SIG直接相連。
[0023]上述基于總線的電子存包柜控制方法，包括步驟如下:
[0024]該方法包括存包過程的信號(hào)控制和取包過程的信號(hào)控制，具體步驟如下:
[0025]所述的存包過程的信號(hào)控制的步驟如下:
[0026](I)用戶刷卡，中心控制器通過RFID讀卡功能獲取用戶信息，通過箱格分配邏輯控制功能為用戶分配一個(gè)空閑箱格，并通過液晶顯示功能提示箱格編號(hào)信息，中心控制器通過4線串行總線發(fā)出開箱命令，命令中包含箱格編號(hào)信息，對(duì)應(yīng)編號(hào)的箱格節(jié)點(diǎn)控制單元收到開箱命令后，負(fù)責(zé)完成開鎖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的發(fā)送，箱格打開；
[0027](2)用戶存入物品后，關(guān)閉箱格，箱格節(jié)點(diǎn)控制單元負(fù)責(zé)完成關(guān)閉檢測(cè)信號(hào)的接收和空置檢測(cè)信號(hào)的接收，通過4線串行總線發(fā)送箱格狀態(tài)命令，中心控制器收到箱格狀態(tài)命令后，更新記錄存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，存包過程結(jié)束；
[0028]所述的取包過程的信號(hào)控制的步驟如下:
[0029](I)用戶刷卡，中心控制器通過RFID讀卡功能獲取用戶信息，通過查詢記錄存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，獲得用戶存包的箱格信息，并通過液晶顯示功能提示箱格編號(hào)信息，中心控制器通過4線串行總線發(fā)出開箱命令，命令中包含箱格編號(hào)信息，對(duì)應(yīng)編號(hào)的箱格節(jié)點(diǎn)控制單元收到開箱命令后，負(fù)責(zé)完成開鎖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的發(fā)送，箱格打開；
[0030](2)用戶取出物品后，關(guān)閉箱格，箱格節(jié)點(diǎn)控制單元負(fù)責(zé)完成關(guān)閉檢測(cè)信號(hào)的接收和空置檢測(cè)信號(hào)的接收，通過4線串行總線發(fā)送箱格狀態(tài)命令，中心控制器收到箱格狀態(tài)命令后，更新記錄存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，取包過程結(jié)束。
[0031]上述基于總線的電子存包柜的拼裝方法，包括步驟如下:
[0032](I)每一個(gè)箱格內(nèi)安裝一個(gè)節(jié)點(diǎn)控制單元，每個(gè)所述的節(jié)點(diǎn)控制單元安裝4線總線連接接口，所述的中心控制器安裝4線總線連接接口 ；
[0033](2)將所述的節(jié)點(diǎn)控制單元的4線總線連接接口連接在4線串行總線上；
[0034](3)將所述的中心控制器的4線總線連接接口連接在4線串行總線上，所述節(jié)點(diǎn)控制單元通過4線總線連接接口、4線串行總線與所述中心控制器的4線總線連接接口相連。
[0035]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述的電子存包柜還包括一個(gè)或多個(gè)附柜，所述附柜包括兩列箱格，每一個(gè)箱格內(nèi)安裝有一個(gè)節(jié)點(diǎn)控制單元，所述節(jié)點(diǎn)控制單元包括4線總線連接接口，所述節(jié)點(diǎn)控制單元通過4線總線連接接口連接在4線串行總線上，附柜中的4線串行總線通過接線端子與主柜中的4線串行總線連接。
[0036]本發(fā)明的有益效果是:
[0037](I)增加節(jié)點(diǎn)控制單元后，箱格開鎖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的發(fā)送、箱格關(guān)閉檢測(cè)信號(hào)的接收和箱格空置檢測(cè)信號(hào)的接收由箱格節(jié)點(diǎn)控制單元負(fù)責(zé)處理，而不需要連接到中心控制器處理，減少信號(hào)線傳輸距離，信號(hào)質(zhì)量可靠性提高。
[0038](2)基于總線的分體拼裝設(shè)計(jì)，主柜和附柜拼裝時(shí)，連接線只有一個(gè)4線串行總線，接線拼裝非常方便。
[0039](3)分體設(shè)計(jì)的主柜和附柜體積較小，搬運(yùn)更加方便。
[0040](4)主柜和附柜的不同組合，使一組電子存包柜的箱格數(shù)目配置更加多樣和靈活?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0041]圖1為本發(fā)明電子存包柜總線控制和分體拼裝示意圖；
[0042]圖2為通用異步收發(fā)傳輸器信號(hào)轉(zhuǎn)換電路圖；
[0043]在圖1中，其中符號(hào)表不的含義為:
[0044]A、主柜；
[0045]B、附柜；
[0046]C、箱格；
[0047]D、節(jié)點(diǎn)控制單元；
[0048]E、中心控制器；
[0049]F、4線串行總線；
[0050]G、接線端子。[0051]在圖2中，其中符號(hào)表示的含義為:
[0052]GND、地線；
[0053]VCC_5V、電源線；
[0054]SIG、數(shù)據(jù)線；
[0055]TXD、UART 發(fā)送信號(hào)；
[0056]RXD、UART 接收信號(hào)。
【具體實(shí)施方式】
[0057]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，下述【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0058]實(shí)施例1
[0059]一種基于總線的電子存包柜，所述的電子存包柜包括一個(gè)主柜A，所述主柜A包括兩列箱格C和一個(gè)中心控制器E，每一個(gè)箱格C內(nèi)安裝有一個(gè)節(jié)點(diǎn)控制單元D，所述中心控制器E包括4線總線連接接口，所述節(jié)點(diǎn)控制單元D包括4線總線連接接口，所述節(jié)點(diǎn)控制單元D通過4線總線連接接口連接在4線串行總線F上，所述節(jié)點(diǎn)控制單元D通過4線總線連接接口、4線串行總線F與所述中心控制器E的4線總線連接接口相連；
[0060]所述的中心控制器E，負(fù)責(zé)包括電源管理、RFID讀卡、液晶顯示、箱格分配邏輯控制和記錄存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；
[0061]所述的節(jié)點(diǎn)控制單元D，負(fù)責(zé)包括箱格開鎖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的發(fā)送、箱格關(guān)閉檢測(cè)信號(hào)的接收和箱格空置檢測(cè)信號(hào)的接收；
[0062]所述的4線串行總線F包括地線GND、電源線VCC_5V、可調(diào)電壓電源線VCC_VAR和數(shù)據(jù)線SIG ；
[0063]所述的電源線VCC_5V為箱格C節(jié)點(diǎn)控制單元D通用工作電源；
[0064]所述的可調(diào)電壓電源線VCC_VAR為箱格C箱門電磁鎖專用驅(qū)動(dòng)電源；
[0065]所述的數(shù)據(jù)線SIG為半雙工異步串行單總線。
[0066]所述的中心控制器E和節(jié)點(diǎn)控制單元D的微處理器均包括UART外設(shè)，所述UART外設(shè)為通用異步收發(fā)傳輸器。
[0067]所述的通用異步收發(fā)傳輸器包含UART發(fā)送信號(hào)TXD引腳、UART接收信號(hào)RXD引腳和通用異步收發(fā)傳輸器信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，通過通用異步收發(fā)傳輸器信號(hào)轉(zhuǎn)換電路完成信號(hào)電平轉(zhuǎn)換和增加信號(hào)驅(qū)動(dòng)能力。所述的通用異步收發(fā)傳輸器信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的連接關(guān)系如下:
[0068]UART發(fā)送信號(hào)TXD通過Ik Ω的電阻與PNP晶體管基極串聯(lián)，所述的PNP晶體管基級(jí)和發(fā)射極之間并聯(lián)IOkQ的電阻，所述的PNP晶體管發(fā)射極與所述的電源線VCC_5V相連，所述的PNP晶體管的集電極通過10ΚΩ的電阻與所述的地級(jí)GND串聯(lián)，所述的PNP晶體管的集電極通過IkQ的電阻與NPN晶體管基極串聯(lián)，所述的NPN晶體管的發(fā)射極與所述地級(jí)GND連接，所述NPN晶體管的集電極連接所述的數(shù)據(jù)線SIG和IOkQ的電阻與所述的電源線VCC_5V相連，所述的UART接收信號(hào)RXD與所述的數(shù)據(jù)線SIG直接相連。
[0069]實(shí)施例2
[0070]實(shí)施例1所述的一種基于總線的電子存包柜的控制方法，包括步驟如下:
[0071]該方法包括存包過程的信號(hào)控制和取包過程的信號(hào)控制，具體步驟如下:[0072]所述的存包過程的信號(hào)控制的步驟如下:
[0073](I)用戶刷卡，中心控制器E通過RFID讀卡功能獲取用戶信息，通過箱格分配邏輯控制功能為用戶分配一個(gè)空閑箱格C，并通過液晶顯示功能提示箱格C編號(hào)信息，中心控制器E通過4線串行總線F發(fā)出開箱命令，命令中包含箱格C編號(hào)信息，對(duì)應(yīng)編號(hào)的箱格C節(jié)點(diǎn)控制單元D收到開箱命令后，負(fù)責(zé)完成開鎖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的發(fā)送，箱格C打開；
[0074](2)用戶存入物品后，關(guān)閉箱格C，箱格C節(jié)點(diǎn)控制單元D負(fù)責(zé)完成關(guān)閉檢測(cè)信號(hào)的接收和空置檢測(cè)信號(hào)的接收，通過4線串行總線F發(fā)送箱格C狀態(tài)命令，中心控制器E收到箱格C狀態(tài)命令后，更新記錄存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，存包過程結(jié)束；
[0075]所述的取包過程的信號(hào)控制的步驟如下:
[0076](I)用戶刷卡，中心控制器E通過RFID讀卡功能獲取用戶信息，通過查詢記錄存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，獲得用戶存包的箱格C信息，并通過液晶顯示功能提示箱格C編號(hào)信息，中心控制器E通過4線串行總線F發(fā)出開箱命令，命令中包含箱格C編號(hào)信息，對(duì)應(yīng)編號(hào)的箱格C節(jié)點(diǎn)控制單元D收到開箱命令后，負(fù)責(zé)完成開鎖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的發(fā)送，箱格C打開；
[0077](2)用戶取出物品后，關(guān)閉箱格C，箱格C節(jié)點(diǎn)控制單元D負(fù)責(zé)完成關(guān)閉檢測(cè)信號(hào)的接收和空置檢測(cè)信號(hào)的接收，通過4線串行總線F發(fā)送箱格C狀態(tài)命令，中心控制器E收到箱格C狀態(tài)命令后，更新記錄存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，取包過程結(jié)束。
[0078]實(shí)施例3
[0079]實(shí)施例1所述的一種基于總線的電子存包柜的拼裝方法，包括步驟如下:
[0080](I)每一個(gè)箱格C內(nèi)安裝一個(gè)節(jié)點(diǎn)控制單元D，每個(gè)所述的節(jié)點(diǎn)控制單元D安裝4線總線連接接口，所述的中心控制器E安裝4線總線連接接口 ；
[0081](2)將所述的節(jié)點(diǎn)控制單元D的4線總線連接接口連接在4線串行總線F上；
[0082](3)將所述的中心控制器E的4線總線連接接口連接在4線串行總線F上，所述節(jié)點(diǎn)控制單元D通過4線總線連接接口、4線串行總線F與所述中心控制器E的4線總線連接接口相連。
[0083]實(shí)施例4
[0084]一種基于總線的電子存包柜,所述的電子存包柜包括一個(gè)主柜A和一個(gè)附柜B,所述主柜A包括兩列箱格C和一個(gè)中心控制器E，所述的附柜B包括兩列箱格C，每一個(gè)箱格C內(nèi)安裝有一個(gè)節(jié)點(diǎn)控制單元D，所述中心控制器E包括4線總線連接接口，所述節(jié)點(diǎn)控制單元D包括4線總線連接接口，所述主柜A中的節(jié)點(diǎn)控制單元D通過4線總線連接接口連接在4線串行總線F上，所述節(jié)點(diǎn)控制單元D通過4線總線連接接口、4線串行總線F與所述中心控制器E的4線總線連接接口相連；所述附柜B的節(jié)點(diǎn)控制單元D通過4線總線連接接口連接在4線串行總線F上，附柜B中的4線串行總線F通過接線端子G與主柜A中的4線串行總線F連接。
[0085]所述的中心控制器E，負(fù)責(zé)包括電源管理、RFID讀卡、液晶顯示、箱格分配邏輯控制和記錄存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；
[0086]所述的節(jié)點(diǎn)控制單元D，負(fù)責(zé)包括箱格開鎖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的發(fā)送、箱格關(guān)閉檢測(cè)信號(hào)的接收和箱格空置檢測(cè)信號(hào)的接收；
[0087]所述的4線串行總線F包括地線GND、電源線VCC_5V、可調(diào)電壓電源線VCC_VAR和數(shù)據(jù)線SIG ；[0088]所述的電源線VCC_5V為箱格C節(jié)點(diǎn)控制單元D通用工作電源；
[0089]所述的可調(diào)電壓電源線VCC_VAR為箱格C箱門電磁鎖專用驅(qū)動(dòng)電源；
[0090]所述的數(shù)據(jù)線SIG為半雙工異步串行單總線。
[0091]所述的中心控制器E和節(jié)點(diǎn)控制單元D的微處理器均包括UART外設(shè)，所述UART外設(shè)為通用異步收發(fā)傳輸器。
[0092]所述的通用異步收發(fā)傳輸器包含UART發(fā)送信號(hào)TXD引腳、UART接收信號(hào)RXD引腳和通用異步收發(fā)傳輸器信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，通過通用異步收發(fā)傳輸器信號(hào)轉(zhuǎn)換電路完成信號(hào)電平轉(zhuǎn)換和增加信號(hào)驅(qū)動(dòng)能力。所述的通用異步收發(fā)傳輸器信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的連接關(guān)系如下:
[0093]UART發(fā)送信號(hào)TXD通過Ik Ω的電阻與PNP晶體管基極串聯(lián)，所述的PNP晶體管基級(jí)和發(fā)射極之間并聯(lián)IOkQ的電阻，所述的PNP晶體管發(fā)射極與所述的電源線VCC_5V相連，所述的PNP晶體管的集電極通過10ΚΩ的電阻與所述的地級(jí)GND串聯(lián)，所述的PNP晶體管的集電極通過IkQ的電阻與NPN晶體管基極串聯(lián)，所述的NPN晶體管的發(fā)射極與所述地級(jí)GND連接，所述NPN晶體管的集電極連接所述的數(shù)據(jù)線SIG和IOkQ的電阻與所述的電源線VCC_5V相連，所述的UART接收信號(hào)RXD與所述的數(shù)據(jù)線SIG直接相連。
[0094]實(shí)施例5
[0095]實(shí)施例4所述的一種基于總線的電子存包柜的拼裝方法，包括步驟如下:
[0096](I)每一個(gè)箱格C內(nèi)安裝一個(gè)節(jié)點(diǎn)控制單元D，每個(gè)所述的節(jié)點(diǎn)控制單元D安裝4線總線連接接口，所述的中心控制器E安裝4線總線連接接口 ；
[0097](2)將所述的節(jié)點(diǎn)控制單元D的4線總線連接接口連接在4線串行總線F上；
[0098](3)將所述的中心控制器E的4線總線連接接口連接在4線串行總線F上，所述節(jié)點(diǎn)控制單元D通過4線總線連接接口、4線串行總線F與所述中心控制器E的4線總線連接接口相連；
[0099](4)附柜B中的4線串行總線F通過接線端子G與主柜A中的4線串行總線F連接。
【權(quán)利要求】
1.一種基于總線的電子存包柜，其特征在于，所述的電子存包柜包括一個(gè)主柜，所述主柜包括兩列箱格和一個(gè)中心控制器，每一個(gè)箱格內(nèi)安裝有一個(gè)節(jié)點(diǎn)控制單元，所述中心控制器包括4線總線連接接口，所述節(jié)點(diǎn)控制單元包括4線總線連接接口，所述節(jié)點(diǎn)控制單元通過4線總線連接接口連接在4線串行總線上，所述節(jié)點(diǎn)控制單元通過4線總線連接接口、4線串行總線與所述中心控制器的4線總線連接接口相連； 所述的中心控制器，負(fù)責(zé)包括電源管理、RFID讀卡、液晶顯示、箱格分配邏輯控制和記錄存儲(chǔ)數(shù)據(jù)； 所述的節(jié)點(diǎn)控制單元，負(fù)責(zé)包括箱格開鎖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的發(fā)送、箱格關(guān)閉檢測(cè)信號(hào)的接收和箱格空置檢測(cè)信號(hào)的接收； 所述的4線串行總線包括地線GND、電源線VCC_5V、可調(diào)電壓電源線VCC_VAR和數(shù)據(jù)線SIG，所述的電源線VCC_5V為箱格節(jié)點(diǎn)控制單元通用工作電源；所述的可調(diào)電壓電源線VCC_VAR為箱格箱門電磁鎖專用驅(qū)動(dòng)電源；所述的數(shù)據(jù)線SIG為半雙工異步串行單總線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于總線的電子存包柜，其特征在于，所述的電子存包柜還包括一個(gè)或多個(gè)附柜,每一個(gè)所述的附柜包括兩列箱格，每一個(gè)箱格內(nèi)安裝有一個(gè)節(jié)點(diǎn)控制單元，所述節(jié)點(diǎn)控制單元包括4線總線連接接口，所述節(jié)點(diǎn)控制單元通過4線總線連接接口連接在4線串行總線上，附柜中的4線串行總線通過接線端子與主柜中的4線串行總線連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求 1~2任一所述的一種基于總線的電子存包柜，其特征在于，所述中心控制器和節(jié)點(diǎn)控制單元的微處理器均包括UART外設(shè)，所述UART外設(shè)為通用異步收發(fā)傳輸器，所述通用異步收發(fā)傳輸器包含UART發(fā)送信號(hào)TXD引腳、UART接收信號(hào)RXD引腳和通用異步收發(fā)傳輸器信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，通過通用異步收發(fā)傳輸器信號(hào)轉(zhuǎn)換電路完成信號(hào)電平轉(zhuǎn)換和增加信號(hào)驅(qū)動(dòng)能力。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于總線的電子存包柜，其特征在于，所述的通用異步收發(fā)傳輸器信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的連接關(guān)系如下: UART發(fā)送信號(hào)TXD通過Ik Ω的電阻與PNP晶體管基極串聯(lián)，所述的PNP晶體管基級(jí)和發(fā)射極之間并聯(lián)IOkQ的電阻，所述的PNP晶體管發(fā)射極與所述的電源線VCC_5V相連，所述的PNP晶體管的集電極通過10ΚΩ的電阻與所述的地級(jí)GND串聯(lián)，所述的PNP晶體管的集電極通過IkQ的電阻與NPN晶體管基極串聯(lián)，所述的NPN晶體管的發(fā)射極與所述地級(jí)GND連接，所述NPN晶體管的集電極連接所述的數(shù)據(jù)線SIG和IOkQ的電阻與所述的電源線VCC_5V相連，所述的UART接收信號(hào)RXD與所述的數(shù)據(jù)線SIG直接相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~2任一所述的一種基于總線的電子存包柜的控制方法，其特征在于，所述的基于總線的電子存包柜控制方法包括存包過程的信號(hào)控制和取包過程的信號(hào)控制，具體步驟如下: 所述的存包過程的信號(hào)控制的步驟如下: (1)用戶刷卡，中心控制器通過RFID讀卡功能獲取用戶信息，通過箱格分配邏輯控制功能為用戶分配一個(gè)空閑箱格，并通過液晶顯示功能提示箱格編號(hào)信息，中心控制器通過4線串行總線發(fā)出開箱命令，命令中包含箱格編號(hào)信息，對(duì)應(yīng)編號(hào)的箱格節(jié)點(diǎn)控制單元收到開箱命令后，負(fù)責(zé)完成開鎖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的發(fā)送，箱格打開； (2)用戶存入物品后，關(guān)閉箱格，箱格節(jié)點(diǎn)控制單元負(fù)責(zé)完成關(guān)閉檢測(cè)信號(hào)的接收和空置檢測(cè)信號(hào)的接收，通過4線串行總線發(fā)送箱格狀態(tài)命令，中心控制器收到箱格狀態(tài)命令后，更新記錄存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，存包過程結(jié)束； 所述的取包過程的信號(hào)控制的步驟如下: (1)用戶刷卡，中心控制器通過RFID讀卡功能獲取用戶信息，通過查詢記錄存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，獲得用戶存包的箱格信息，并通過液晶顯示功能提示箱格編號(hào)信息，中心控制器通過4線串行總線發(fā)出開箱命令，命令中包含箱格編號(hào)信息，對(duì)應(yīng)編號(hào)的箱格節(jié)點(diǎn)控制單元收到開箱命令后，負(fù)責(zé)完成開鎖驅(qū)動(dòng)信號(hào)的發(fā)送，箱格打開； (2)用戶取出物品后，關(guān)閉箱格，箱格節(jié)點(diǎn)控制單元負(fù)責(zé)完成關(guān)閉檢測(cè)信號(hào)的接收和空置檢測(cè)信號(hào)的接收，通過4線串行總線發(fā)送箱格狀態(tài)命令，中心控制器收到箱格狀態(tài)命令后，更新記錄存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，取包過程結(jié)束。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于總線的電子存包柜的拼裝方法，其特征在于，所述的基于總線的電子存包柜的拼裝方法包括步驟如下: (1)每個(gè)所述的箱格內(nèi)安裝一個(gè)節(jié)點(diǎn)控制單元，每個(gè)所述的節(jié)點(diǎn)控制單元安裝4線總線連接接口，所述的中心控制器安裝4線總線連接接口 ； (2)將所述的節(jié)點(diǎn)控制單元的4線總線連接接口連接在4線串行總線上； (3)將所述的中心控制器的4線總線連接接口連接在4線串行總線上，所述節(jié)點(diǎn)控制單元通過4線總線連接接口、4線串行總線與所述中心控制器的4線總線連接接口相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于總線的電子存包柜的拼裝方法，其特征在于，所述的電子存包柜還包括一個(gè)或多個(gè)附柜，所述附柜包括兩列箱格，每一個(gè)箱格內(nèi)安裝有一個(gè)節(jié)點(diǎn)控制單元，所述節(jié)點(diǎn)控制單元包括4線總線連接接口，所述節(jié)點(diǎn)控制單元通過4線總線連接接口連接在4線串行總線上，附柜中的4線串行總線通過接線端子與主柜中的4線串行總線連接。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK103941709SQ201410196109
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月9日
【發(fā)明者】王洪君, 郝計(jì)軍, 張琳, 蔡楠楠, 王增迪, 張雷恩 申請(qǐng)人:山東大學(xué)