本發(fā)明涉及一種電機(jī)控制技術(shù)，尤其是應(yīng)用于自動(dòng)售貨機(jī)的多路電機(jī)控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

自動(dòng)售貨機(jī)等大型的終端往往由多個(gè)馬達(dá)組合形成電動(dòng)控制機(jī)構(gòu)組成。例如超過100個(gè)電機(jī)組成的終端等，現(xiàn)有方案往往需要通過多個(gè)處理器組成層級(jí)結(jié)構(gòu)才能完成統(tǒng)一控制，難以通過一個(gè)單片機(jī)就實(shí)現(xiàn)對(duì)所有電機(jī)陣列進(jìn)行集中控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的是提供一種自動(dòng)售貨機(jī)的多路控制電路系統(tǒng)，它克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種僅僅通過一個(gè)單片機(jī)就能對(duì)上百個(gè)電機(jī)進(jìn)行集中控制的方案，并提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的自動(dòng)售貨機(jī)的多路控制方案。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的自動(dòng)售貨機(jī)的多路控制電路系統(tǒng)，其特征在于：包括單片機(jī)、第一光耦控制電路、第二光耦控制電路、輸出擴(kuò)展模塊和若干馬達(dá)；第一光耦控制電路包括若干光耦元件和p溝道場(chǎng)管；第二光耦控制電路若干光耦元件和n溝道場(chǎng)管；來自單片機(jī)的每路控制信號(hào)輸出經(jīng)過第一光耦控制電路或第二光耦控制電路隔離后，經(jīng)過輸出擴(kuò)展模塊進(jìn)行引腳擴(kuò)展后連接并驅(qū)動(dòng)一個(gè)以上的馬達(dá)。

優(yōu)選的是，還包括控制反饋模塊，用于采集自動(dòng)售貨機(jī)內(nèi)部機(jī)構(gòu)的位置、溫度、電流、電壓中的一種或一種以上的參數(shù)并反饋至單片機(jī)；單片機(jī)根據(jù)制反饋模塊的反饋?zhàn)兏鼘?duì)馬達(dá)端的控制信號(hào)輸出。

優(yōu)選的是，所述的控制反饋模塊包括取樣電路、測(cè)溫電路和位置反饋電路，取樣電路、測(cè)溫電路和位置反饋電路分別與單片機(jī)的輸入引腳連接。

優(yōu)選的是，還包括供電模塊，用于單片機(jī)及與單片機(jī)模擬電路部分供電。

優(yōu)選的是，所述的供電模塊包括第一供電模塊，用于將24V電壓依次經(jīng)過防接反保護(hù)，過載保護(hù)，濾波電路濾波后輸入至電源轉(zhuǎn)換芯片的輸入引腳；經(jīng)由電源轉(zhuǎn)換芯片的輸出引腳濾波電路后輸出穩(wěn)定的5V電壓，為所述單片機(jī)供電。

優(yōu)選的是，還包括第二供電模塊，用于給單片機(jī)模擬電路部分供電。

優(yōu)選的是，還包括串口通信距離增強(qiáng)電路，用以將5V的串口通信電壓提升以提高串口通信距離。

優(yōu)選的是，還包括晶振復(fù)位電路用于產(chǎn)生單片機(jī)所必須的時(shí)鐘頻率和實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖；

圖1為系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為單片機(jī)接線示意圖；

圖3為第一光耦控制電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為第二光耦控制電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為輸出擴(kuò)展模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為第一供電模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為第二供電模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為晶振復(fù)位電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為控制反饋模塊的局部電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為位置反饋電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為測(cè)溫電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為串口通信距離增強(qiáng)電路結(jié)構(gòu)示意圖；

本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

需要說明，本發(fā)明實(shí)施例中所有方向性指示（諸如上、下、左、右、前、后……）僅用于解釋在某一特定姿態(tài)（如附圖所示）下各部件之間的相對(duì)位置關(guān)系、運(yùn)動(dòng)情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時(shí)，則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。

另外，在本發(fā)明中僅對(duì)涉及到技術(shù)問題解決的結(jié)構(gòu)、組成方案進(jìn)行描述時(shí)候，對(duì)于公知的必要的結(jié)構(gòu)、零件和連接關(guān)系，下面雖然沒有描述，但不等于技術(shù)方案里不存在，更不應(yīng)該成為公開不充分理由。

一種自動(dòng)售貨機(jī)的多路控制電路系統(tǒng)，用于對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)上的多個(gè)電機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一控制。參考圖1，在一些實(shí)施例中，自動(dòng)售貨機(jī)的多路控制電路系統(tǒng)包括單片機(jī)、供電模塊、晶振復(fù)位電路、控制反饋模塊、第一光耦控制電路、第二光耦控制電路、輸出擴(kuò)展模塊和若干馬達(dá)。其中，供電模塊包括第一供電模塊和第二供電模塊，分別用于為單片機(jī)及與單片機(jī)模擬電路部分供電。晶振復(fù)位電路用于產(chǎn)生單片機(jī)所必須的時(shí)鐘頻率和實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能。控制反饋模塊用于輸入位置、溫度、電流、電壓取樣中的一種或一種以上的參數(shù)反饋，用以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。第一光耦控制電路和第二光耦控制電路用于通過光耦元件，將來自單片機(jī)的輸入與對(duì)馬達(dá)的輸出進(jìn)行隔離，同時(shí)對(duì)單片機(jī)的電路進(jìn)行保護(hù)。輸出拓展模塊，用于將第一光耦控制電路輸出引腳進(jìn)行擴(kuò)展以連接和控制更多的馬達(dá)，滿足自動(dòng)售貨機(jī)或同類的涉及到多個(gè)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制需求。在一些實(shí)施例中，自動(dòng)售貨機(jī)的多路控制電路系統(tǒng)還具有串口通信距離增強(qiáng)電路，以解決串口通訊如RS232串口通信距離短的問題，滿足大型自動(dòng)售貨機(jī)的布線連接需求。

參考圖2，在一個(gè)實(shí)施例中，單片機(jī)采用Atmega16A-AU，單片機(jī)的PC0-PC7，PA4-PA7引腳分別連接與控制第一光耦控制電路，PB0-PB7，PD4-PD7引腳分別連接與控制第二光耦控制電路。而PD0-PD2引腳分別連接串口通信距離增強(qiáng)電路，以實(shí)現(xiàn)RS232串口通信。PA0-PA3用于連接控制反饋模塊，對(duì)位置、溫度、電流、電壓參數(shù)進(jìn)行采集與反饋輸入。單片機(jī)的第五引腳連接第一供電模塊，以獲取單片機(jī)自身工作需要的電源。單片機(jī)的AREF引腳用于連接第二供電模塊為單片機(jī)模擬電路部分供電。

參考圖3，第一光耦控制電路由多個(gè)光耦元件和p溝道場(chǎng)管組合而成，在某些實(shí)施例中， 光耦元件和p溝道場(chǎng)管分別有12個(gè)。其中，單片機(jī)的PC0-PC7，PA4-PA7引腳分別連接和控制U5-U16光耦元件。光耦元件可以選擇817C型號(hào)，p溝道場(chǎng)管可以選擇為9958P型號(hào)。光耦元件和p溝道場(chǎng)管一對(duì)一連接。U5-U16分別連接和控制U35-U40 p溝道場(chǎng)管（注U35-U40，每個(gè)分別具有2個(gè)p溝道場(chǎng)管）。光耦元件與p溝道場(chǎng)管見串聯(lián)一個(gè)10K的電阻（如R27-R38）以限流并獲得p溝道場(chǎng)管控制所需要的電源。p溝道場(chǎng)管的輸出連接輸出擴(kuò)展模塊，進(jìn)而輸出并控制馬達(dá)。

參考圖4，第二光耦控制電路由多個(gè)光耦元件和n溝道場(chǎng)管組合而成，在某些實(shí)施例中， 光耦元件和n溝道場(chǎng)管分別有12個(gè)。其中，單片機(jī)的PB0-PB7，PD4-PD7引腳分別連接和控制U17-U28光耦元件。光耦元件可以選擇817C型號(hào)，n溝道場(chǎng)管可以選擇為9945N型號(hào)。光耦元件和n溝道場(chǎng)管一對(duì)一連接。U17-U28分別連接和控制U29-U34 n溝道場(chǎng)管（注U29-U34，每個(gè)分別具有2個(gè)n溝道場(chǎng)管）。光耦元件與n溝道場(chǎng)管見串聯(lián)一個(gè)10K的電阻（如R27-R38）以限流并獲得n溝道場(chǎng)管控制所需要的電源。n溝道場(chǎng)管的輸出連接輸出擴(kuò)展模塊，進(jìn)而輸出并控制馬達(dá)。

參考圖5， 第一光耦控制電路和第二光耦控制電路的輸出分別連接輸出擴(kuò)展模塊。經(jīng)過輸出擴(kuò)展模塊連接更多的馬達(dá)。其中，接線如圖中所示，在某實(shí)施例中，輸出擴(kuò)展模塊由若干引腳擴(kuò)展元件構(gòu)成，第一光耦控制電路和第二光耦控制電路的每路輸出對(duì)應(yīng)一個(gè)引腳擴(kuò)展元件。其中，第一光耦控制電路的12路p溝道場(chǎng)管輸出和第二光耦控制電路的12路n溝道場(chǎng)管輸出形成馬達(dá)連接端子陣列，可以連接與控制多達(dá)144個(gè)馬達(dá)。用一個(gè)單片機(jī)實(shí)現(xiàn)144個(gè)馬達(dá)的集中控制，以滿足自動(dòng)售貨機(jī)的大量電動(dòng)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)需求，降低整個(gè)系統(tǒng)成本，同時(shí)也提高自動(dòng)售貨機(jī)各單元的統(tǒng)一協(xié)作性能。

參考圖6，為某實(shí)施例第一供電模塊的電路結(jié)構(gòu)方案。U0為電源轉(zhuǎn)換IC，它采用L78M05, 24V電壓依次經(jīng)過D0 M7為防接反保護(hù)，F(xiàn)0保險(xiǎn)為2A過載保護(hù)后，經(jīng)過濾波電路濾波后輸入至L78M05的輸入引腳。24V電壓經(jīng)過電源轉(zhuǎn)換IC轉(zhuǎn)換后由連接與電源轉(zhuǎn)換IC輸出引腳的濾波電路后輸出穩(wěn)定的5V電壓，為單片機(jī)供電。另外，為了提高濾波效果，U0的接地端連接由電容C26和C27構(gòu)成的濾波電路進(jìn)一步濾波。這樣，不僅能為單片機(jī)提供符合要求的電壓供電，更提高電壓穩(wěn)定性，進(jìn)而提高整個(gè)控制系統(tǒng)的可靠性。

參考圖7，為某實(shí)施例的第二供電模塊的電路結(jié)構(gòu)方案。C11和C12并聯(lián)成電容對(duì)，然后C11和C12并聯(lián)成電容對(duì)后，在兩電容對(duì)之間串聯(lián)電感L1構(gòu)成濾波電路，5V的電源經(jīng)過該濾波電路及電容C1后給單片機(jī)模擬電路部分供電。

參考圖8，為某實(shí)施例的晶振復(fù)位電路結(jié)構(gòu)方案。兩電容C10和C9與晶振形成晶振回路；5V的電源經(jīng)過電阻和二極管并聯(lián)的復(fù)位電路后接入單片機(jī)；四個(gè)1R的電阻組成取樣電路，復(fù)位電路通過電容C8與晶振回路及取樣電路在接地端共同連接。

參考圖9，為某實(shí)施例的控制反饋模塊的局部電路結(jié)構(gòu)，用于對(duì)取樣電壓進(jìn)行濾波放大，還有大電流取樣。對(duì)應(yīng)的引腳與單片機(jī)連接。

參考圖10，為某實(shí)施例的位置反饋電路結(jié)構(gòu)， U4是光耦元件，PA3I 收到位置信號(hào)高電平，單片機(jī)的PA3就收到高電平。

參考圖11，為某實(shí)施例的測(cè)溫電路結(jié)構(gòu)，用于對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)的局部溫度進(jìn)行監(jiān)控。

參考圖12，為某實(shí)施例的串口通信距離增強(qiáng)電路結(jié)構(gòu)，通過將給單片機(jī)供電的5V電壓進(jìn)行提升。以解決串口通訊如RS232串口通信距離短的問題，滿足大型自動(dòng)售貨機(jī)的布線連接需求。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是在本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思下，利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接/間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域均包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。