本實用新型屬于自動售貨機技術領域，特別是涉及一種自動售貨機升降機系統(tǒng)的驅動系統(tǒng)。

背景技術：

自動售貨機是一種全新的商業(yè)零售形式，它不受時間、地點的限制，能節(jié)省人力、方便交易，自動售貨機可售賣的商品非常廣泛，零食、飲料、水果蔬菜甚至盒飯等都可以在自動售貨機上進行售賣，其被稱為24小時營業(yè)的微型超市。但目前市場上的很多自動售貨機存在如下缺陷：

1、自動售貨機一般會有數(shù)層貨道，最頂部的貨道到最底部的取貨口位置落差超過1.2米，對于一些特定的不抗摔的商品，如水果、玻璃瓶裝的牛奶和飲料以及一些貴重的商品，如果仍采用直接出貨的方式，商品從上層貨道掉入取貨口時，很有可能商品在落下的時候因為落差較大而出現(xiàn)損毀或損壞。導致用戶損失和消費者使用體驗不佳。

2、升降機系統(tǒng)是一個多設備協(xié)調運行的功能模塊，包括升降電機帶動升降臺上下移動，撐桿電機帶動防盜板撐起或落下等。如專利號CN201320309302.8公開了一種自動售貨機升降機構，安裝在自動售貨機機柜內，包括設置在機柜上部的驅動單元、由驅動單元控制上下移動的升降臺、設置在機柜兩側的輸送單元，輸送單元和驅動單元聯(lián)動連接，和升降臺固定連接，其特征在于所述升降臺上固定設置有橫移導軌、橫移電機，所述橫移電機的輸出端與傳動齒輪a相連，升降臺的另一端固定設置有傳動齒輪b,傳動齒輪a和傳動齒輪b之間設置有傳動同步帶，所述傳動同步帶上固定設置有橫向帶動板，所述橫向帶動板上固定設置有取貨裝置。

若升降臺或防盜板機械傳動部分發(fā)生堵塞或被其它物品卡住，電機在運行中的電流將明顯變大。若不能及時檢測到這種情況，將會導致升降機板，因電流過大而燒毀甚至發(fā)生安全事故。所以自動售貨機的升降機系統(tǒng)必須要有完善并嚴謹?shù)谋Ｗo體系，防止發(fā)生安全事故。

3、自動售貨機的升降機系統(tǒng)并不是一個必須的配置，針對客戶售賣商品的特性來決定自動售貨機中是否需要添加升降機系統(tǒng)，所以升降機系統(tǒng)最好是模塊化的設計。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的就在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供了一種自動售貨機升降機系統(tǒng)的驅動系統(tǒng)，本實用新型驅動系統(tǒng)采用模塊化設計，可以非常方便地添加到自動售貨機控制主板上，有效驅動升降機系統(tǒng)工作同時確保升降機系統(tǒng)在電流過大的情況下觸發(fā)保護機制，以保護升降機系統(tǒng)。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種自動售貨機升降機系統(tǒng)的驅動系統(tǒng)，包括主控制器、半橋驅動電路、集成電路和保護電路；所述保護電路包括保護電路一和保護電路二，所述保護電路一包括電流檢測電路一和電壓比較電路一，所述保護電路二包括電流檢測電路二和電壓比較電路二；所述主控制器通過串行轉并行電路分別與所述半橋驅動電路和集成電路電連接；所述電流檢測電路一串接在所述半橋驅動電路與升降電機電連接的回路上；所述電流檢測電路二串接在所述集成電路與撐桿電機電連接的回路上，所述集成電路與插銷鎖電連接；所述電流檢測電路一與所述電壓比較電路一電連接，所述電流檢測電路二與所述電壓比較電路一電連接，所述電壓比較電路一和電壓比較電路二通過并行轉串行電路與所述主控制器相連接。

進一步地，所述半橋驅動電路為兩路半橋驅動電路，以驅動所述升降電機正反轉，所述半橋驅動電路采用半橋驅動芯片IR2104S，所述半橋驅動芯片上結合有電流N-MOS管。

進一步地，所述集成電路采用集成電路L298N，所述集成電路L298N內集成有兩路全橋驅動電路，兩路全橋驅動電路分別驅動所述撐桿電機和插銷鎖。

進一步地，所述電流檢測電路一包括采樣電阻一和電容一，所述采樣電阻一串接在所述半橋驅動電路與所述升降電機電連接的回路上，所述采樣電阻一兩端并聯(lián)所述電容一。

進一步地，所述電壓比較電路一采用運算放大器芯片LM358。

進一步地，所述電流檢測電路二包括采樣電阻二和電容二，所述采樣電阻二串接在所述全橋驅動電路與所述撐桿電機電連接的回路上，所述采樣電阻二兩端并聯(lián)所述電容二。

進一步地，所述電壓比較電路二采用運算放大器芯片LM358。

進一步地，所述主控制器采用STM32F4系列芯片。

進一步地，所述串行轉并行電路采用SN74HC595D芯片，所述并行轉串行電路采用74HC165芯片。

進一步地，所述主控制器通過所述并行轉串行電路分別與設置在自動售貨機底部和頂部的兩微動開關以及安裝在取貨門處的接近開關電連接。

本實用新型的有益效果：

1、本實用新型的驅動系統(tǒng)采用模塊化設計，可以非常方便地添加到自動售貨機控制主板上，通過保護電路實時監(jiān)測升降機系統(tǒng)中升降電機和撐桿電機的電流值，以保護升降機系統(tǒng)在電流過大時，及時停止升降機系統(tǒng)，以防止意外事故的發(fā)生，安全系數(shù)高，本實用新型實現(xiàn)了自動售貨機升降機系統(tǒng)的控制和保護功能，大大提高了自動售貨機的適用范圍，使其可以售賣易碎、不耐摔以及其它貴重的物品。

2、本實用新型驅動升降電機的半橋驅動電路擁有極強地帶負載能力，以確保升降電機能帶動升降臺順暢地上下運行。

3、本實用新型的集成電路分別驅動撐桿電機的正反轉以及驅動插銷鎖的伸出和收回，其電路集成度高，可極大地減少電路板面積，并且采用5V即可驅動。

4、本實用新型的主控制器采用STM32F4系列芯片，144個引腳，3.3V供電，為了節(jié)約主控制器的通用輸入輸出端口資源，且增加主控制器的通用輸出端口的驅動能力，其在主控制器的輸出端接串行轉并行電路，即在主控制器的輸出端加入一八位串行輸入并行輸出芯片SN74HC595D，芯片采用5V供電，該芯片只需三個主控制器的輸出引腳即可輸出八路控制信號，分別控制半橋驅動電路和集成電路L298N，不但節(jié)省了主控制器的輸出端口資源，也增加了主控制器的驅動能力。

5、本實用新型輸入主控制器的信號有接近開關、微動開關、電壓比較電路一和電壓比較電路二中的輸出信號，為了節(jié)省主控制器的通用輸入端口資源，在主控制器的輸入端接并行轉串行電路，即主控制器的輸入端加入八位并行輸入串行輸出芯片74HC165。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例的框架示意圖。

上述附圖標記：

1主控制器，2串行轉并行電路，3半橋驅動電路，4集成電路，5保護電路，6并行轉串行電路。

具體實施方式

下面結合附圖對實用新型進一步說明，但不用來限制本實用新型的范圍。

實施例

如圖1所示，本實用新型提供的一種自動售貨機升降機系統(tǒng)的驅動系統(tǒng)，包括主控制器1、半橋驅動電路3、集成電路4和保護電路5；所述保護電路5包括保護電路一和保護電路二，所述保護電路一包括電流檢測電路一和電壓比較電路一，所述保護電路二包括電流檢測電路二和電壓比較電路二；所述主控制器1通過串行轉并行電路2分別與所述半橋驅動電路3和集成電路4電連接；所述電流檢測電路一串接在所述半橋驅動電路3與升降電機電連接的回路上；所述電流檢測電路二串接在所述集成電路4與撐桿電機電連接的回路上，所述集成電路4與插銷鎖電連接；所述電流檢測電路一與所述電壓比較電路一電連接，所述電流檢測電路二與所述電壓比較電路一電連接，所述電壓比較電路一和電壓比較電路二通過并行轉串行電路6與所述主控制器1相連接。

本實用新型的所述半橋驅動電路3為兩路半橋驅動電路，以驅動所述升降電機正反轉，所述半橋驅動電路3采用半橋驅動芯片IR2104S，所述半橋驅動芯片上結合有電流N-MOS管，使得兩路半橋驅動電路3擁有極強地帶負載能力，以確保升降電機能帶動升降臺順暢地上下運行。

本實用新型的所述電流檢測電路一包括采樣電阻一和電容一，所述采樣電阻一串接在所述半橋驅動電路3與所述升降電機電連接的回路上，所述采樣電阻一兩端并聯(lián)所述電容一。優(yōu)選地，采樣電阻一采用高精度碳膜電阻，其并聯(lián)在采樣電阻一兩端的電容一，能確保升降電機在運行時采樣電阻一兩端的電壓平穩(wěn)變動不發(fā)生瞬間跳變。當升降電機平穩(wěn)運行時，電流通過采樣電阻一，采樣電阻一端會有一個電壓，并且升降臺上貨物重量的大小不同，升降電機需要輸出的功率會有變化，升降電機功率的變化會導致通過采樣電阻一的電流變化，電流變化會導致采樣電阻一端電壓的變化。其中采樣電阻一端接入電壓比較電路一中，電壓比較電路一采用專業(yè)的運算放大器芯片LM358，通過比較采樣電阻一端的電壓與基準電壓之間的大小關系，運算放大器芯片LM358即可判斷升降電機的電流是否超過了限定值，若超過了限定值，則運算放大器芯片LM358將輸出一個信號到自動售貨機的主控制器，認為此時升降機系統(tǒng)發(fā)生了異常情況，此時自動售貨機將停止升降電機運行，以停止升降機系統(tǒng)的運行。

本實用新型的所述集成電路4采用集成電路L298N，所述集成電路L298N內集成有兩路全橋驅動電路，兩路全橋驅動電路分別驅動所述撐桿電機和插銷鎖。全橋驅動電路驅動撐桿電機正反轉，以帶動防盜板的打開和關閉。插銷鎖是一種類似于繼電器的裝置，全橋驅動電路給正向短時間通電時，插銷桿將伸出，全橋驅動電路給反向短時間通電時，插銷桿將收回。插銷鎖的主要作用是控制取貨門能否被推開進行取貨，當沒有人在進行購物或者正在購物時，插銷鎖伸出將取貨門鎖住，使其不能被推開，確保升降機在運行時的安全。當升降機已經(jīng)將消費者購買的商品輸送到取貨口時，插銷鎖將收回，此時可以用手推開取貨門將貨物取出。升降機的貨物升降臺上安裝有光電檢測裝置，當檢測到貨物被取走后，并且接近開關檢測到取貨門已經(jīng)關閉到位了，插銷鎖將會再次把取貨門鎖住。

本實用新型的集成電路L298N，其電路集成度高，可極大地減少電路板面積，并且采用5V即可驅動。

由于撐桿電機是帶動一塊金屬的防盜板的打開和關閉時，有可能發(fā)生有貨物或者異物卡在防盜板上，導致?lián)螚U電機在運行時電流變大，如果被卡地很牢固可能會導致?lián)螚U電機將防盜板撐的變形甚至將防盜板損壞。為了防止此類事故發(fā)生，通過保護電路二中的電流檢測電路二以實時監(jiān)測撐桿電機的電流值，電流檢測電路二包括采樣電阻二和電容二，采樣電阻二串接在全橋驅動電路與撐桿電機電連接的回路上，采樣電阻二兩端并聯(lián)電容二，其并聯(lián)在采樣電阻二兩端的電容二，能確保撐桿電機在運行時采樣電阻二兩端的電壓平穩(wěn)變動不發(fā)生瞬間跳變。其中采樣電阻二端接入電壓比較電路二中，電壓比較電路二采用專業(yè)的運算放大器芯片LM358，通過比較采樣電阻二端的電壓與基準電壓之間的大小關系，運算放大器芯片LM358即可判斷撐桿電機的電流是否有明顯變大情況，則運算放大器芯片LM358將輸出一個信號到自動售貨機的主控制器，以停止撐桿電機，確保安全。

本實用新型的主控制器1采用STM32F4系列芯片，144個引腳，3.3V供電，為了節(jié)約主控制器1的通用輸入輸出端口資源，且增加主控制器1的通用輸出端口的驅動能力，其在主控制器1的輸出端接串行轉并行電路，即在主控制器1的輸出端加入一8位串行輸入并行輸出芯片SN74HC595D，芯片采用5V供電，該芯片只需三個主控制器1的輸出引腳即可輸出八路控制信號，分別控制半橋驅動電路3和集成電路L298N，不但節(jié)省了主控制器1的輸出端口資源，也增加了主控制器1的驅動能力。

本實用新型的所述主控制器1通過所述并行轉串行電路6分別與設置在自動售貨機底部和頂部的兩微動開關以及安裝在取貨門處的接近開關電連接。當升降電機帶動升降臺運行到自動售貨機底部或頂部，而觸碰到微動開關時，微動開關發(fā)送開關信號給主控制器1，主控制器1隨即發(fā)送信號以使升降電機停止運行，保護升降機系統(tǒng)不受損壞。接近開關用于檢測取貨門是否已關閉到位，當取貨門關閉到位時，接近開關發(fā)送開關信號給主控制器1，主控制器1隨即發(fā)送信號以使插銷鎖伸出，插銷鎖伸出將取貨門鎖住，使其不能被推開，確保升降機在運行時的安全。

本實用新型輸入主控制器1的信號有接近開關、微動開關、電壓比較電路一和電壓比較電路二中的輸出信號，為了節(jié)省主控制器1的通用輸入端口資源，在主控制器1的輸入端接并行轉串行電路6，即主控制器1的輸入端加入8位并行輸入串行輸出芯片74HC165。

本實用新型的驅動系統(tǒng)采用模塊化設計，可以非常方便地添加到自動售貨機控制主板上，通過保護電路實時監(jiān)測升降機系統(tǒng)中升降電機和撐桿電機的電流值，以保護升降機系統(tǒng)在電流過大時，及時停止升降機系統(tǒng)，以防止意外事故的發(fā)生，安全系數(shù)高，本實用新型實現(xiàn)了自動售貨機升降機系統(tǒng)的控制和保護功能，大大提高了自動售貨機的適用范圍，使其可以售賣易碎、不耐摔以及其它貴重的物品。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。