自助收费饮水机控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供自助收费饮水机控制系统，属于自动控制领域，包括卡座模块、显示模块、控制器模块、串口模块、数据管理设备、按键模块、流量计模块、光耦控制模块和时钟模块。卡座模块与控制器模块连接。数据管理设备经串口模块与控制器模块连接。按键模块、流量计模块和时钟模块的输出端与控制器模块连接。光耦控制模块和显示模块的输入端与控制器模块连接。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及自动控制领域，具体的来说是涉及自助收费饮水机控制系统。
技术介绍
当前，针对智能卡技术日渐成熟，非接触式智能卡在饮水机领域的应用也正在逐步增加。智能卡的广泛应用对智能卡应用开发提出了更高的要求。但随着不同饮水机种类的增加，饮水机的功耗、出水量、供电大小、元器件的寿命及计流量的问题都存在一定的差异，考虑到饮水机的实际运行情况，从而导致在实际运行过程中可能会出现各种各样的问题。因此，有必要开发一款能够实时监测RFID数据交换期间流量计不正常工作自动锁机的饮水机系统，对饮水机运行过程的脉冲数据进行跟踪定位，以便快速监测出霍尔流量计是否损坏的特点，以解决实际使用过程中的问题，从而提高饮水机系统的稳定性和可靠性。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的不足，本技术提供自助收费饮水机控制系统。本技术通过以下技术方案解决上述问题：自助收费饮水机控制系统，包括卡座模块、显示模块、控制器模块、串口模块、数据管理设备、按键模块、流量计模块、光耦控制模块和时钟模块；所述卡座模块与控制器模块连接；所述数据管理设备经串口模块与控制器模块连接；所述按键模块、流量计模块和时钟模块的输出端与控制器模块连接；所述光耦控制模块和显示模块的输入端与控制器模块连接。本技术还进一步包括复位模块和/或蜂鸣器模块，复位模块的输出端与控制器模块连接；蜂鸣器模块的输入端与控制器模块连接。上述方案中，优选的是卡座模块为非接触式射频卡插座，通过射频信号与外部射频卡通信。上述方案中，优选的是数据管理设备包括存储数据单元、输入单元和显示单元，存储数据单元与串口模块连接，输入单元和显示单元与存储数据单元。上述方案中，优选的是数据管理设备为计算机。上述方案中，优选的是流量计模块为霍尔流量计，霍尔流量计检测端设置在出水口。上述方案中，优选的是控制器模块为STM32F103C8T6系列的ARM微控制器。本技术的优点与效果是：1、本技术的系统内部包含电压转换电路，可采用3.3V供电或直接使用USB供电，而且整个系统采用尺寸小于10×8cm的双面敷铜板制成，具有实用性好、易于安装、操作简便等诸多优点，结构简单，成本低；2、本技术中当流量计模块出现损坏而无法计算付费时，光耦控制模块会自动关闭电磁阀，停止出水，以减少损失；3、本技术具有设计简单，能够方便、精确地计量脉冲，以及自助收费；4、本技术中接口设计清晰，符合行业标准，无需专业培训即可自行使用，使用门槛低。附图说明图1为本技术的结构框图。具体实施方式以下结合实施例对本技术作进一步说明。自助收费饮水机控制系统，如图1所示，包括卡座模块、显示模块、控制器模块、串口模块、数据管理设备、按键模块、流量计模块、光耦控制模块、时钟模块、复位模块和蜂鸣器模块。本控制系统还包括电源模块，电源模块分别与卡座模块、显示模块、控制器模块、串口模块、数据管理设备、按键模块、流量计模块、光耦控制模块、时钟模块、复位模块和蜂鸣器模块连接供电。电源模块采用的型号为集成电路AMS1117-3.3，电源模块包括与电源输入端并联的电容器C2、C3，与电源输出端并联的电容器C11、C12、C4。电源输入电路的输出端与微控制器U1的电源输入端连接。电源也可以采用USB供电，当电源采用USB供电时可通过电源指示灯进行指示，电源采用LED发光二极管进行指示。卡座模块与控制器模块连接。卡座模块为非接触式射频卡插座，通过射频信号与外部射频卡通信。卡座模块为RFID-RCC522模块，其与射频卡之间的数据交互，是通过RFID射频技术，以适应一定的距离内读写数据。采用的非接触式智能卡接口数据传递协议。外部射频卡为智能卡，控制器使用型号为32位ARM内核的微控制器，内含CPU、时钟、复位、IO口、FLASH和RAM寄存器等。数据管理设备经串口模块与控制器模块连接。数据管理设备包括存储数据单元、输入单元和显示单元，存储数据单元与串口模块连接，输入单元和显示单元与存储数据单元。数据管理设备为计算机，也可以为其它具有服务器存储数据和操作界面的设备。串口模块为USB转串口通信模块的接口为miniUSB接口。USB转串口通信模块采用CH340专用通信协议芯片模块，将控制器模块的串口功能直接与CH340的串口输入端相连，USB数据线D+和D-直接与电脑的数据线相通，从而轻易地实现饮水机控制系统与PC端的数据通信。控制器模块采用STM32微控制器，采用的型号为集成电路STM32F103C8T6，应用电路中还包括与集成电路STM32F103C8T6的5、6脚连接的由晶振CT1、电容器C1、C6组成的时钟模块，与7脚连接的由电容器C5、电阻器R2及按键S1组成的复位模块，应用电路中，卡座模块采用软排线连接方式，主要实现控制器模块与卡座模块的复位MF_RST、数据SDA、时钟SCK、输入MISI、输出MISO等接口的连接。显示模块为LCD1602显示模块，显示模块与控制器模块的45脚LCD_RS、46脚LCD_EN、47脚LCD_R/W、18-20脚的LCD_data0-2、39-43脚的LCD_data3-7、以及LCD1602第三脚的可调电阻RP相连构成了显示部分的电路，按键模块连接控制器模块的2脚、22脚、27脚、29脚与电阻器R100、R101、R102、R103等构成按键电路。流量计模块为霍尔流量计模块，霍尔流量计模块的3脚接3.3V，1脚接GND，而2脚则接到控制器模块的10脚，为了方便调试，非接触式智能卡模块与饮水机系统之间使用软版排线连接，数据经过非接触式智能卡模块以RFID射频与非接触式智能卡进行数据交互。本技术的饮水机控制系统采用尺寸小于10×8cm的双面敷铜板制作，易于携带，操作简便。控制器模块启动时，首先配置好相关管脚，然后监测由STM32微控制器与卡座模块之间的时钟管脚从而获得精准的数据。控制器模块与流量计模块之间的IO管脚进行数据的获取，同时以默认的时间间隔提取霍尔流量计的脉冲数据，在开机过程中包含了饮水机配置的相关初始化信息，本控制系统通过自动分析获取水流量脉冲从而判断出霍尔流量计是否损坏或工作异常，从而实现饮水机的自动锁定。本控制系统可以自动检测和饮水机与流量计之间的脉冲数据。系统充分利用硬件IEC/ISO14443A接口协议，通过自行设计的系统代码，能监测到饮水机与智能卡之间的通信数据。通过CH340的USB转串口专用技术芯片，能够方便管理方的数据管理；稳定的RFID射频模块实现了饮水机系统和非接触式智能卡之间高速、精准的数据交互、霍尔流量计故障自动锁机的功能。以上已对本技术创造的较合适实施例进行了具体说明，但本技术并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本技术创造精神的前提下还可以作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
自助收费饮水机控制系统，其特征在于：包括卡座模块、显示模块、控制器模块、串口模块、数据管理设备、按键模块、流量计模块、光耦控制模块和时钟模块；所述卡座模块与控制器模块连接；所述数据管理设备经串口模块与控制器模块连接；所述按键模块、流量计模块和时钟模块的输出端与控制器模块连接；所述光耦控制模块和显示模块的输入端与控制器模块连接。

【技术特征摘要】
1.自助收费饮水机控制系统，其特征在于：包括卡座模块、显示模块、控制器模块、串口模块、数据管理设备、按键模块、流量计模块、光耦控制模块和时钟模块；所述卡座模块与控制器模块连接；所述数据管理设备经串口模块与控制器模块连接；所述按键模块、流量计模块和时钟模块的输出端与控制器模块连接；所述光耦控制模块和显示模块的输入端与控制器模块连接。2.根据权利要求1所述的自助收费饮水机控制系统，其特征在于：还包括复位模块和/或蜂鸣器模块，复位模块的输出端与控制器模块连接；蜂鸣器模块的输入端与控制器模块连接。3.根据权利要求1所述的自助收费饮水机控制系统，其特征在于：所述卡...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄一平，唐楚柳，杨振辉，李阳，
申请(专利权)人：广西师范大学，
类型：新型
国别省市：广西;45