专利名称：自动售饮料的饮水机控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种控制装置， 一种非电变量控制装置，具体地说是涉及 一种饮水机控制装置。
技术背景
现有的饮水机实质上是一种供水装置，只能给人们提供单一的饮料，即冷 水或热水。为了满足不同消费者的需要，本领域的工程技术人员对其进行改进，
设计出可提供咖啡、茶等饮料饮水机，如国知局2007年12月5日授权公告的 一种"粉沫状饮料配给装置"(公告号为CN200985278)的实用新型专利，该 专利产品既可为消费者提供冷或开水，也提供开水泡的茶，还可提供其它用料， 如咖啡。为了使此类可提供多种饮料的饮水的操作过程自动化，有关自动控制 装置也应运而生。公告号为CN2804902的中国专利公开了一种"饮水机自动给 杯泡茶控制装置"，该控制装置适用于控制可提供茶和咖啡等用料的饮水机，使 饮水机泡茶工作完全自动化，极大地满足了人们对高度自动化的渴求。但是该 专利所述的控制装置无法实现有价提供饮料，即销售饮料，更不适用于控制具 有供杯摞等附加装置的饮水机。
发明内容
鉴于现有技术存在上述不足，本实用新型的目的是提供一种销售饮料的饮 水机控制装置，该装置还适用控制具有供杯摞的附加装置的饮水机，使饮料的 出售过程自动化。
本实用新型实现上述目的的技术解决方案是
一种自动售饮料的饮水机控制装置，该装置包括以单片机(CPU)为核心构成的主控单元、设在单片机I/O 口上的杯体检测单元、给杯及饮料配给控制单 元、加水控制单元、键盘输入单元和显示单元，其特征在于还包括分别设在所 述单片机一 I/O 口上的投币器；当所述的投币器输出投币的脉冲信号后，由软
件控制单片机对与键盘输入单元和杯体检测单元连接的各I/O 口进行扫描检测，
然后根据检测结果控制给杯控制单元、饮料配给控制单元和加水控制单元完成 饮料的售出。
本实用新型所述的控制装置，还包括杯摞检测单元和给杯撂控制单元，所 述的杯摞检测单元由红外线光电传感器、放大电路和整形电路依次连接组成， 其中所述整形电路的输出端与单片机的一 I/O 口连接；所述的给杯撂控制单元 为一电子开关，其主回路串接在一电磁铁的激磁线圈中，控制端与单片机的一 1/0口连接；当所述的投币器输出投币的脉冲信号后，由软件控制单片机对与杯 摞检测单元连接的I/O 口进行扫描检测，然后根据检测结果控制给杯撂控制单 元完成杯撂的配给。
本实用新型控制装置，其中所述的饮料配给控制单元由茶叶配给控制电路 和三组水溶性用料配给电路组成；所述的茶叶配给控制电路和每一组水溶性用 料配给电路均一常规的电子开关，其主回路串接在一电磁铁的激磁线圈中，控 制端与单片机的一 I/O 口连接。
本实用新型控制装置，其中所述的加水控制单元由加温开水和加开水控制 电路组成，该两种控制电路均一常规的电子开，其主回路串接在一电磁铁的激 磁线圈中，控制端与单片机的一1/0 口连接。
本实用新型控制装置，其中所述的给杯摞控制单元、给杯控制单元、饮料 配给控制单元和加水控制单元与单片机之间还设有串行/并行数据转换电路，以 扩展单片机的数据输出口。本实用新型控制装置对现有技术进行改进，在构成主控单元的单片机的I/O 口上设一投投币器，使主要为家用或单位内部使用的饮水机拓展为商业用途， 为扩大饮水机的使用范围提供了技术支持。本实用新型的进一步改进方案还增 设了杯摞检测单元和给杯撂控制单元，使杯摞的配给自动化，以满足商用饮水 机一次性杯用量大的需求。此外，本实用新型使用单片机集中控制，不仅电路 简捷，而且成本低廉。
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图1为本实用新型所述的自动售饮料的饮水机控制装置的电路结构框图。
图2 8为本实用新型所述的自动售饮料的饮水机控制装置的一个具体实施 例的电原理图，其中图2为主控单元、投币器和键盘输入单元，图3为杯体检 测单元和杯摞检测单元，图4为显示单元，图5为语音提示单元和排气扇控制 电路，图6为串行/并行数据转换电路，图7为给杯控制单元、给杯摞控制单元 和加水控制单元，图8为饮料配给控制单元；图2 8的同名端相连。
具体实施方式
参见图1，本实施例所述的自动售饮料的饮水机控制装置主要由构成主控单
元的单片机和设在该单片机VO 口上的投币器、杯体检测单元、杯摞检测单元、
给杯单元、给杯摞单元、饮料配给控制单元、加水控制单元、键盘输入单元和
显示单元组成。
参见图2，单片机IC3是本实用新型的控制中心，选用为PCI16C62担任； 投币器JP1为市售的比较式投币器，该投币器的输出端接在单片机IC3的12脚 上；键盘输入单元由并列的4路组成，每一路均由一只电阻和一只按钮串联构 成，二者的结点分别接在单片机IC3的24、 23、 22和21脚上，其中按钮S2为 售茶功能键，按钮S3、 S4和S5分别为售水溶性饮料功能键。图2中的按钮Sl和电阻R15、 R16以及电容E1、 二极管D1组成常规的复位电路。
参见图3，所述的杯体检测单元由红外线光电传感器SENS0R1、比较放大器 IC1A (LM324)和施密特触发器IC2A (CD40106)依次连接组成，其中施密特触 发器IC2A的输出端与单片机IC3的25脚连接；所述的杯摞检测单元由红外线 光电传感器SENS0R2、比较放大器IC1B(LM324)和施密特触发器IC2B (CD40106) 依次连接组成，其中施密特触发器IC2B的输出端与单片机IC3的28脚连接。 所述的红外线光电传感器SENS0R1和SENS0R2的红外发射管的正电源输入端1 脚分别与单片机IC3的一 I/O 口 (2、 3脚)连接，由单片机IC3为其提供特定 频率的脉冲电源或载有特征码的脉冲电源，以避免干扰。
参见图4，所述的显示单元为由两片8位串行输入/输出或者并行输出移 位寄存器IC4、 IC5 (74HC595)和两只八段数码管LED6、 LED7连接构成常规的 两位数字显示电路。
参见图5，三极管TR1和串联在其发射极上的扬声器SPEAK1构成语音提示 单元电路，由单片机IC3调制的音频信号经三极管TR1放大驱动扬声器SPEAK1 发声；排气扇控制电路为常见的电子开关，该开关由两只级联的三极管TR3和 TR4组成，排气扇的电机绕组串接在三极管TR3的集电极上，三极管TR4的基极 接在单片机IC3的4脚上；三极管TR2和串联在其发射极上的发光二极管LED1 组成饮水机取杯仓的照明电路。
参见图6，所述的给杯摞控制单元、给杯控制单元、饮料配给控制单元和加 水控制单元与单片机IC3之间还设有由8位串行输入/输出或者并行输出移位 寄存器IC6 (74HC595)连接构成的串行/并行数据转换电路，以扩展单片机的数 据输出口。
参见图7，该图中显示四个单元电路，即一个给杯控制单元， 一个给杯摞控制单元和两个加水控制单元。这四个单元的电路结构基本相同，均为常见的由
三极管和继电器组成的电子开关，只是驱动的负载不同而已。其中，三极管TR5、 继电器J1和电磁铁T1组成给杯控制电路，三极管TR7、继电器J3和电磁铁T3 组成给杯摞控制电路，三极管TR6、继电器J2和电磁阀T2组成加开水控制电路， 三极管TR8、继电器J4和电磁阀T4组成加温开水冲水溶性饮料的控制电路。
参见图8，所述的饮料配给控制单元包括一组茶叶配给控制电路和三组水溶 性用料配给电路，每一组电路均为常见的由三极管和继电器组成的电子开关。 其中，三极管TR9、继电器J5和电磁铁T5组成茶叶配给控制电路，三极管TRll、 继电器J7和电磁铁T7组成饮料1配给控制电路，三极管TRIO、继电器J6和电 磁阀T6组成饮料2配给控制电路，三极管TR12、继电器J8和电磁阀T8组成加 饮料3配给控制电路。
以下结合附图简述本实用新型的工作过程。
参见图2 8，上电后，单片机IC3不断扫描与投币器PJ1、键盘输入单元、 杯体检测单元和杯摞检测单元连接的各I/O 口；当单片机IC3检测到杯摞后便 进入等待状态，否则单片机IC3的6脚(RA4)便输出高电平，三极管TR7导通， 继电器J3得电接通电磁铁T3的电源，驱动执行机构给杯撂，当红外线光电传 感器SENS0R2检测到杯摞时再进入等待状态。此时，购买者揿动相应的按钮S2、 S3、 S4或S5选择要购买用料的种类，并根据语音提示(请投币)进行投币后， 当所投入钱达到一杯饮料的价位时，显示单元便开始翻转计数，显示所购买用 料的杯数，同时依次执行杯体检测、给杯、配饮料和加水等程序。
为了便于说明，假设购买者揿动的按钮S2购茶。该购茶过程如下所述投 币后，单片机IC3便发出给茶叶的指令，该指令经IC6使三极管TR9导通、继 电器J5吸合，驱动电磁铁T5将茶叶定量配入杯中，并点亮指示灯LED2;接着单片机IC3发出加开水的指令，该指令经IC6使三极管TR6导通、继电器J2吸 合，驱动电磁阀T2加开水泡茶；在加开水的同时，单片机IC3的4脚输出高电 平，使三极管TR4和TR5饱和导通，驱动排气扇M1，排出取杯仓的蒸气。加满 水后，单片机IC3发出音频信号，驱动音频放大器使喇叭SPEAK1发声，提示请 从取杯仓取出一杯热茶。当茶杯取走后，传感器SENS0R1检测取杯仓无杯，单 片机IC3复位并进入下一个循环，直至泡完本次所购买的杯数，继续等待。在 配茶叶前，传感器SENS0R1首先要检测饮水机取杯仓内有无杯体，有杯体时便 执行上述配茶、加水泡茶的程序；如果检测不到杯体，单片机IC3则发出给杯 的指令，该指令经IC6使三极管TR5导通、继电器J1吸合，驱动电磁阀T1，控 制下杯器给一只杯子才执行上述配茶、加水泡茶的程序。
购买者揿动相应的按钮S3、 S4或S5购买饮料1、饮料2或饮料3的工作过 程，本领域普通技术人员可根据图2 8自行分析，这里就不在赘述了。
权利要求1、一种自动售饮料的饮水机控制装置，该装置包括以单片机(IC3)为核心构成的主控单元、设在单片机I/O口上的杯体检测单元、给杯及饮料配给控制单元、加水控制单元、键盘输入单元和显示单元，其特征在于还包括分别设在所述单片机一I/O口上的投币器(JP1)；当所述的投币器(JP1)输出投币的脉冲信号后，由软件控制单片机(IC3)对与键盘输入单元和杯体检测单元连接的各I/O口进行扫描检测，然后根据检测结果控制给杯控制单元、饮料配给控制单元和加水控制单元完成饮料的售出。
2、 根据权利要求1所述的控制装置，其特征是还包括杯摞检测单元和给 杯撂控制单元，所述的杯摞检测单元由红外线光电传感器(SENS0R2)、放大电 路(IC1B)和整形电路(IC2B)依次连接组成，其中所述整形电路(IC2B)的 输出端与单片机(IC3)的一 I/O 口连接；所述的给杯撂控制单元为一电子开 关(TR7、 J3)，其主回路串接在一电磁铁(T3)的激磁线圈中，控制端与单片 机(IC3)的一 I/O 口连接；当所述的投币器输出投币的脉冲信号后，由软件 控制单片机(IC3)对与杯摞检测单元连接的I/O 口进行扫描检测，然后根据 检测结果控制给杯撂控制单元完成杯撂的配给。
3、 根据权利要求1所述的控制装置，其特征是所述的饮料配给控制单元 由茶叶配给控制电路和三组水溶性用料配给电路组成；所述的茶叶配给控制电 路和每一组水溶性用料配给电路均一常规的电子开关，其主回路串接在一电磁 铁的激磁线圈中，控制端与单片机(IC3)的一I/0口连接。
4、 根据权利要求1所述的控制装置，其特征是所述的加水控制单元由加 温开水和加开水控制电路组成，该两种控制电路均一常规的电子开，其主回路 串接在一电磁铁的激磁线圈中，控制端与单片机(IC3)的一I/0口连接。
5、 根据权利要求1所述的控制装置，其特征是所述的给杯摞控制单元、给杯控制单元、饮料配给控制单元和加水控制单元与单片机(IC3)之间还设有串行/并行数据转换电路(IC6)，以扩展单片机(IC3)的数据输出口。
6、 根据权利要求2所述的控制装置，其特征是所述的红外线光电传感器 (SENS0R2)的红外发射管的正电源输入端与单片机(IC3)的一 I/O 口连接。
7、 根据权利要求1 6之一所述的控制装置，其特征是所述的杯体检测单 元由红外线光电传感器(SENS0R1)、放大电路(IC1A)和整形电路(IC2A)依 次连接组成；其中，所述的整形电路(IC2A)的输出端与单片机(IC3)的一 I/O 口连接，所述的的红外线光电传感器(SENS0R1)的红外发射管的正电源输 入端与单片机(IC3)的一 I/O 口连接。
专利摘要本实用新型公开一种自动售饮料的饮水机控制装置，该装置包括以单片机(IC3)为核心构成的主控单元、设在单片机I/O口上的杯体检测单元、给杯及饮料配给控制单元、加水控制单元、键盘输入单元和显示单元，其特征在于还包括分别设在所述单片机一I/O口上的投币器(JP1)；当所述的投币器(JP1)输出投币的脉冲信号后，由软件控制单片机(IC3)对与键盘输入单元和杯体检测单元连接的各I/O口进行扫描检测，然后根据检测结果控制给杯控制单元、饮料配给控制单元和加水控制单元完成饮料的售出。本实用新型将主要为家用或单位内部使用的饮水机拓展为商业用途，为扩大饮水机的使用范围提供了技术支持。
文档编号G07F13/10GK201142009SQ20082000204
公开日2008年10月29日 申请日期2008年1月15日 优先权日2008年1月15日
发明者王笑一 申请人:王笑一