基于射頻識別技術(shù)的自動販粥的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于控制系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種廣泛應(yīng)用于學(xué)校、企業(yè)等食堂的基于射頻識別技術(shù)的自動販粥設(shè)備。本發(fā)明提供一種基于射頻識別技術(shù)的自動販粥機及其控制系統(tǒng)和控制方法。自動販粥機控制系統(tǒng)包括單片機，射頻識別部分，壓力數(shù)據(jù)采集部分，液位數(shù)據(jù)采集部分，電磁閥驅(qū)動部分，攪拌電機驅(qū)動部分，傳送裝置驅(qū)動部分，無線通信部分。其結(jié)構(gòu)要點射頻識別部分、壓力數(shù)據(jù)采集部分、液位數(shù)據(jù)采集部分均與單片機輸入端口電氣相連，單片機數(shù)據(jù)輸出端口分別與電磁閥驅(qū)動部分、攪拌電機驅(qū)動部分、傳送裝置驅(qū)動部分、無線通信部分電氣相接。
【專利說明】基于射頻識別技術(shù)的自動販粥機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于控制系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種廣泛應(yīng)用于學(xué)校、企業(yè)等食堂的基于射頻識別技術(shù)的自動販粥機。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著自動化技術(shù)的迅猛發(fā)展，自動化設(shè)備在人們生活中的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛。如自動售貨機，自動飲料機等；但是，在學(xué)校、企業(yè)等帶有大型食堂的地方，人們必備的早餐--粥的販賣仍然保持著人工販?zhǔn)?，這不僅大大降低的販賣效率而且耗費人工，增加了經(jīng)營成本。
[0003]這些食堂大都具有以下特點。
[0004]1、為了滿足不同人群的需求，所售粥的花樣繁多。
[0005]2、采用人工售粥，效率低且耗費人工，增加經(jīng)營成本。
[0006]3、采用射頻識別技術(shù)販?zhǔn)?，即飯卡和刷卡機。
[0007]4、每種粥定額定量銷售，如:A粥a元/碗。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明就是針對上述問題，提供一種基于射頻識別技術(shù)的自動販粥機及其控制系統(tǒng)和控制方法。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，本發(fā)明基于射頻識別技術(shù)的自動販粥機主要包括外殼，碗柜，自回復(fù)碗夾，傳送履帶，恒溫粥箱，攪拌棒，攪拌電機，連接管道，壓力傳感器，液位傳感器，電磁閥，出粥口漏嘴，控制器。其結(jié)構(gòu)要點自回復(fù)碗夾位于碗柜內(nèi)，壓力傳感器分別置于自回復(fù)碗夾上和出粥口放碗處，碗柜與出粥口通過傳送履帶相接，恒溫粥箱經(jīng)連接管道，電磁閥與出粥口漏嘴相接，攪拌棒置于恒溫粥箱內(nèi)并通過粥箱底部與攪拌電機相接，傳送履帶、壓力傳感器、液位傳感器、電磁閥、攪拌電機均與控制器電氣相連。
[0010]所述控制器包括單片機，射頻識別部分，壓力數(shù)據(jù)采集部分，液位數(shù)據(jù)采集部分，電磁閥驅(qū)動部分，攪拌電機驅(qū)動部分，傳送裝置驅(qū)動部分，無線通信部分；其結(jié)構(gòu)要點射頻識別部分、壓力數(shù)據(jù)采集部分、液位數(shù)據(jù)采集部分均與單片機輸入端口電氣相連，單片機數(shù)據(jù)輸出端口分別與電磁閥驅(qū)動部分、攪拌電機驅(qū)動部分、傳送裝置驅(qū)動部分、無線通信部分電氣相接。
[0011]作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述控制器中射頻識別部分包括芯片F(xiàn)1，電阻R11、R12、R13，電感 L1、L2，電容 C6、C7、C8、C9、C10、Cll、C12、C13、C14、C15、C17，晶振 X2 和天線；其中，電阻RU 一端與芯片F(xiàn)l引腳6相連，電阻Rll另一端、芯片F(xiàn)l的2，3，12，15引腳均與3.3V直流電壓端相連，芯片F(xiàn)l引腳11經(jīng)電感LI與電容C8—端相連，又經(jīng)電容C7與天線一端相連，芯片F(xiàn)l引腳14與電容C8另一端和電容ClO —端相連，芯片F(xiàn)l引腳13經(jīng)電感L2與電容ClO另一端和電容C12 —端相連，電容C7、C8、C9、C10、ClU C12形成電容環(huán)；芯片F(xiàn)l引腳16分別與電阻R12—端、電容C15 —端相連，芯片F(xiàn)l引腳17分別與電阻R12另一端、電阻R13 —端相連，電阻R13另一端經(jīng)電容C13與天線另一端相連，并與地相連；芯片F(xiàn)l引腳21分別與晶振X2 —端和電容C14 一端相連，芯片F(xiàn)l引腳22分別與晶振X2另一端和電容C17—端相連，電容C16另一端、電容C17另一端、電容C15另一端均與地相連。
[0012]作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述控制器中無線通信部分包括芯片U3、U4，電阻R5、R6、R7，%WC7、C8、C9、C12、C13、C14、C15，電感 L1、L2、L3，天線 El。其中，芯片 U3 的引腳13與電感LI 一端和電感L2—端相連，電感LI另一端經(jīng)C12分別與電容C13的一端、芯片U4引腳4相連，電容Cl3另一端與地相連，芯片U3的引腳12與電感L2另一端和電感L3 一端相連，電感L3的另一端經(jīng)電阻R6與芯片U4引腳5相連，同時電感L3的另一端和芯片U3引腳11分別經(jīng)電容C14、電容C15與地相接，芯片U4引腳10與天線El相連，芯片U3引腳7、17，芯片U4引腳16均與3.3V直流電壓相接，芯片U4引腳6經(jīng)電阻R7與3.3V直流電壓相接，芯片U3引腳8、14、16、20，芯片U4引腳1、2、3、7、8、9、11、12均與地相接，芯片U3引腳19經(jīng)電容C8與地相接。
[0013]本發(fā)明基于射頻識別技術(shù)的自動販粥機的控制方法，包括以下步驟。
[0014]1、根據(jù)每種粥的單價，設(shè)定固定刷卡金額(如:A粥單價為a元/碗，則設(shè)定刷卡金額為a元)。
[0015]2、根據(jù)碗的容量，設(shè)定固定出粥量(如:碗容量為b _升，貝Ij設(shè)定出粥量為b _升)。
[0016]3、檢測設(shè)備恒溫粥箱中余粥;B； c=h*hl*h2 (其中，h、h1、h2分別為粥箱中剩余粥的液位、粥箱的長、寬);檢測碗柜中余碗量d=Fl/m (其中Fl為碗架所受壓力，m為單個碗重量)，并將數(shù)據(jù)通過無線通信模塊，上傳至管理者手機終端，建立數(shù)據(jù)庫，實時監(jiān)測販粥設(shè)備運行的狀況。
[0017]4、若恒溫粥箱中無粥或碗柜中無碗，則通過警示燈來提示消費者無粥或無碗，且系統(tǒng)自動切斷射頻識別部分，此時刷卡無效；與此同時系統(tǒng)通過無線通信模塊向管理者手機終端發(fā)送報警信號，提示管理者及時補給。
[0018]5、若余碗量正常，當(dāng)出粥口無碗時(即出粥口放碗處壓力傳感器輸出數(shù)據(jù)為O )，則碗柜中自回復(fù)碗夾動作一次，放一個碗至履帶，后由履帶將碗傳送至出粥口；當(dāng)出粥口有碗時(即出粥口放碗處壓力傳感器輸出數(shù)據(jù)不為0)，則自回復(fù)碗夾不動作。
[0019]6、若余粥量和余碗量均正常，則當(dāng)有人刷卡時，系統(tǒng)自動識別射頻卡信息，若卡內(nèi)余額e (元)小于所設(shè)定金額a (元)時，則電磁閥不動作，出粥口無粥流出，并提示卡內(nèi)余額不足；若卡內(nèi)余額e (元)大于或等于設(shè)定金額a (元)且當(dāng)出粥口有碗時(即出粥口放碗處壓力傳感器輸出數(shù)據(jù)不為0)，則電磁閥打開，出粥口開始出粥。
[0020]7、檢測出粥量f= (F2_G)/p (其中，F(xiàn)2為碗下壓力傳感器所測數(shù)據(jù)，G為碗自重，P為粥密度，經(jīng)實際驗證，由于一碗粥量很少，故可忽略密度變化對所測數(shù)據(jù)的影響)，若出粥量f (毫升)小于設(shè)定出粥量b (毫升)，則電磁閥保持打開狀態(tài)；當(dāng)f (毫升)等于b (毫升)時，電磁閥關(guān)閉，停止出粥。
[0021]本發(fā)明有益效果。
[0022]本發(fā)明通過外殼，碗柜，自回復(fù)碗夾，傳送履帶，恒溫粥箱，攪拌棒，攪拌電機，連接管道，壓力傳感器，液位傳感器，電磁閥，出粥口漏嘴和單片機，射頻識別部分，壓力數(shù)據(jù)采集部分，液位數(shù)據(jù)采集部分，電磁閥驅(qū)動部分，攪拌電機驅(qū)動部分，傳送履帶驅(qū)動部分，無線通信部分的配合使用，可實現(xiàn)提高販賣效率，節(jié)約人工，降低經(jīng)營成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步說明。本發(fā)明保護范圍不僅局限于以下內(nèi)容的表述。
[0024]圖1基于射頻識別技術(shù)的自動販粥機原理框圖。
[0025]圖2控制器原理框圖。
[0026]圖3射頻識別部分電路圖。
[0027]圖4無線通信部分電路圖。
【具體實施方式】
[0028]本發(fā)明基于射頻識別技術(shù)的自動販粥機包括外殼，碗柜，自回復(fù)碗夾，傳送履帶，恒溫粥箱，攪拌棒，攪拌電機，連接管道，壓力傳感器，液位傳感器，電磁閥，出粥口漏嘴，控制器。其結(jié)構(gòu)要點自回復(fù)碗夾位于碗柜內(nèi)，壓力傳感器分別置于自回復(fù)碗夾上和出粥口放碗處，碗柜與出粥口通過傳送履帶相接，恒溫粥箱經(jīng)連接管道，電磁閥與出粥口漏嘴相接，攪拌棒置于恒溫粥箱內(nèi)并通過粥箱底部與攪拌電機相接，傳送履帶、壓力傳感器、液位傳感器、電磁閥、攪拌電機均與控制器電氣相連。
[0029]所述控制器(如圖2)包括單片機，射頻識別部分，壓力數(shù)據(jù)采集部分，液位數(shù)據(jù)采集部分，電磁閥驅(qū)動部分，攪拌電機驅(qū)動部分，傳送裝置驅(qū)動部分，無線通信部分；其結(jié)構(gòu)要點射頻識別部分、壓力數(shù)據(jù)采集部分、液位數(shù)據(jù)采集部分均與單片機輸入端口電氣相連，單片機數(shù)據(jù)輸出端口分別與電磁閥驅(qū)動部分、攪拌電機驅(qū)動部分、傳送裝置驅(qū)動部分、無線通信部分電氣相接。
[0030]作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述控制器中射頻識別部分(如圖3)包括芯片F(xiàn)1，電阻 R11、R12、R13，電感 L1、L2，電容 C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C17，晶振 X2和天線；其中，電阻Rll—端與芯片F(xiàn)l引腳6相連，電阻Rll另一端、芯片F(xiàn)l的2，3，12，15引腳均與3.3V直流電壓端相連，芯片F(xiàn)l引腳11經(jīng)電感LI與電容C8 —端相連，又經(jīng)電容C7與天線一端相連，芯片F(xiàn)l引腳14與電容C8另一端和電容ClO —端相連，芯片F(xiàn)l引腳13經(jīng)電感L2與電容ClO另一端和電容C12 —端相連，電容C7、C8、C9、C10、ClU C12形成電容環(huán)。芯片F(xiàn)l引腳16分別與電阻R12—端、電容C15 —端相連，芯片F(xiàn)l引腳17分別與電阻R12另一端、電阻R13 —端相連，電阻R13另一端經(jīng)電容C13與天線另一端相連，并與地相連。芯片F(xiàn)l引腳21分別與晶振X2 —端和電容C14 一端相連，芯片F(xiàn)l引腳22分別與晶振X2另一端和電容C17 —端相連，電容C16另一端、電容C17另一端、電容C15另一端均與地相連。
[0031]作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述控制器中無線通信部分(如圖4)包括芯片U3、U4，電阻 R5、R6、R7，電容 C7、C8、C9、C12、C13、C14、C15，電感 L1、L2、L3，天線 E1。其中，芯片U3的引腳13與電感LI 一端和電感L2 —端相連，電感LI另一端經(jīng)C12分別與電容C13的一端、芯片U4引腳4相連，電容C13另一端與地相連，芯片U3的引腳12與電感L2另一端和電感L3 —端相連，電感L3的另一端經(jīng)電阻R6與芯片U4引腳5相連，同時電感L3的另一端和芯片U3引腳11分別經(jīng)電容C14、電容C15與地相接，芯片U4引腳10與天線El相連，芯片U3引腳7、17，芯片U4引腳16均與3.3V直流電壓相接，芯片U4引腳6經(jīng)電阻R7與3.3V直流電壓相接，芯片U3引腳8、14、16、20，芯片U4引腳1、2、3、7、8、9、11、12均與地相接，芯片U3引腳19經(jīng)電容C8與地相接。
[0032]本發(fā)明基于射頻識別技術(shù)的自動販粥機的控制方法，包括以下步驟。
[0033]1、根據(jù)每種粥的單價，設(shè)定固定刷卡金額。(如:A粥單價為a元/碗，則設(shè)定刷卡金額為a元)。
[0034]2、根據(jù)碗的容量，設(shè)定固定出粥量(如:碗容量為b _升，貝Ij設(shè)定出粥量為b _升)。
[0035]3、檢測設(shè)備恒溫粥箱中余粥量c=h*hl*h2 (其中，h、hl、h2分別為粥箱中剩余粥的液位、粥箱的長、寬);檢測碗柜中余碗量d=Fl/m (其中Fl為碗架所受壓力，m為單個碗重量)，并將數(shù)據(jù)通過無線通信模塊，上傳至管理者手機終端，建立數(shù)據(jù)庫，實時監(jiān)測販粥設(shè)備運行的狀況。
[0036]4、若恒溫粥箱中無粥或碗柜中無碗，則通過警示燈來提示消費者無粥或無碗，且系統(tǒng)自動切斷射頻識別部分，此時刷卡無效；與此同時系統(tǒng)通過無線通信模塊向管理者手機終端發(fā)送報警信號，提示管理者及時補給。
[0037]5、若余碗量正常，當(dāng)出粥口無碗時(即出粥口放碗處壓力傳感器輸出數(shù)據(jù)為0)，則碗柜中自回復(fù)碗夾動作一次，放一個碗至履帶，后由履帶將碗傳送至出粥口；當(dāng)出粥口有碗時(即出粥口放碗處壓力傳感器輸出數(shù)據(jù)不為0)，則自回復(fù)碗夾不動作。
[0038]6、若余粥量和余碗量均正常，則當(dāng)有人刷卡時，系統(tǒng)自動識別射頻卡信息，若卡內(nèi)余額e (元)小于所設(shè)定金額a (元)時，則電磁閥不動作，出粥口無粥流出，并提示卡內(nèi)余額不足；若卡內(nèi)余額e (元)大于或等于設(shè)定金額a (元)且當(dāng)出粥口有碗時(即出粥口放碗處壓力傳感器輸出數(shù)據(jù)不為0)，則電磁閥打開，出粥口開始出粥。
[0039]7、檢測出粥量f= (F2_G)/p (其中，F(xiàn)2為碗下壓力傳感器所測數(shù)據(jù)，G為碗自重，P為粥密度，經(jīng)實際驗證，由于一碗粥量很少，故可忽略密度變化對所測數(shù)據(jù)的影響)，若出粥量f (毫升)小于設(shè)定出粥量b (毫升)，則電磁閥保持打開狀態(tài)；當(dāng)f (毫升)等于b (毫升)時，電磁閥關(guān)閉，停止出粥。
[0040]可以理解的是，以上關(guān)于本發(fā)明的具體描述，僅用于說明本發(fā)明而并非受限于本發(fā)明實施例所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本發(fā)明進行修改或等同替換，以達(dá)到相同的技術(shù)效果；只要滿足使用需要，都在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.基于射頻識別技術(shù)的自動販粥機，主要包括外殼，碗柜，自回復(fù)碗夾，傳送履帶，恒溫粥箱，攪拌棒，攪拌電機，連接管道，壓力傳感器，液位傳感器，電磁閥，出粥口漏嘴，控制器，其結(jié)構(gòu)要點自回復(fù)碗夾位于碗柜內(nèi)，壓力傳感器分別置于自回復(fù)碗夾上和出粥口放碗處，碗柜與出粥口通過傳送履帶相接，恒溫粥箱經(jīng)連接管道，電磁閥與出粥口漏嘴相接，攪拌棒置于恒溫粥箱內(nèi)并通過粥箱底部與攪拌電機相接，傳送履帶、壓力傳感器、液位傳感器、電磁閥、攪拌電機均與控制器電氣相連；所述控制器包括單片機，射頻識別部分，壓力數(shù)據(jù)采集部分，液位數(shù)據(jù)采集部分，電磁閥驅(qū)動部分，攪拌電機驅(qū)動部分，傳送裝置驅(qū)動部分，無線通信部分，其結(jié)構(gòu)要點射頻識別部分、壓力數(shù)據(jù)采集部分、液位數(shù)據(jù)采集部分均與單片機輸入端口電氣相連，單片機數(shù)據(jù)輸出端口分別與電磁閥驅(qū)動部分、攪拌電機驅(qū)動部分、傳送裝置驅(qū)動部分、無線通信部分電氣相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于射頻識別技術(shù)的自動販粥機，其特征在于所述控制器中射頻識別部分包括芯片F(xiàn)l,電阻R11、R12、R13，電感L1、L2，電容C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C17，晶振X2和天線，其中，電阻Rll —端與芯片F(xiàn)l引腳6相連，電阻Rll另一端、芯片F(xiàn)l的2，3，12，15引腳均與3.3V直流電壓端相連，芯片F(xiàn)l引腳11經(jīng)電感LI與電容C8—端相連，又經(jīng)電容C7與天線一端相連，芯片F(xiàn)l引腳14與電容C8另一端和電容ClO —端相連，芯片F(xiàn)l引腳13經(jīng)電感L2與電容ClO另一端和電容C12 —端相連，電容C7、C8、C9、C10、ClU C12形成電容環(huán)，芯片F(xiàn)l引腳16分別與電阻R12—端、電容C15—端相連，芯片F(xiàn)l引腳17分別與電阻R12另一端、電阻R13—端相連，電阻R13另一端經(jīng)電容C13與天線另一端相連，并與地相連，芯片F(xiàn)l引腳21分別與晶振X2 —端和電容C14 一端相連，芯片F(xiàn)l引腳22分別與晶振X2另一端和電容C17 —端相連，電容C16另一端、電容C17另一端、電容C15另一端均與地相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于射頻識別技術(shù)的自動販粥機，其特征在于所述控制器中無線通信部分包括芯片U3、U4，電阻R5、R6、R7，電容C7、C8、C9、C12、C13、C14、C15，電感L1、L2、L3，天線E1，其中，芯片U3的引腳13與電感LI 一端和電感L2 —端相連，電感LI另一端經(jīng)C12分別與電容C13的一端、芯片U4引腳4相連，電容C13另一端與地相連，芯片U3的引腳12與電感L2另一端和電感L3 —端相連，電感L3的另一端經(jīng)電阻R6與芯片U4引腳5相連，同時電感L3的另一端和芯片U3引腳11分別經(jīng)電容C14、電容C15與地相接，芯片U4引腳10與天線El相連，芯片U3引腳7、17，芯片U4引腳16均與3.3V直流電壓相接，芯片U4引腳6經(jīng)電阻R7與3.3V直流電壓相接，芯片U3引腳8、14、16、20，芯片U4引腳1、2、3、7、8、9、11、12均與地相接，芯片U3引腳19經(jīng)電容C8與地相接。
【文檔編號】G07F13/02GK104504810SQ201510028989
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2015年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月21日
【發(fā)明者】王圣坤, 呂勇軍, 徐倫, 王磊, 朱小夢 申請人:沈陽工程學(xué)院