本发明涉及智能控制技术领域，尤其是涉及一种自动售货机控制装置及自动售货机。
背景技术：
随着经济的不断发展，自动售货机(vendingmachine，vem)、无人商场相继出现，它们是商业自动化的产物，不受时间、地点的限制，能节省人力、方便交易。是一种全新的商业零售形式。
目前，自动售货机主要集中在一、二线城市的学校、车站、医院、商场等人员密集的公共场所。在一些经济发展落后的中小城市，由于人工成本低，相对于人工售卖，利用自动售货机进行零售投资成本较高，并不能体现成本优势。且目前的自动售货机交互界面设计复杂，对于老年人而言操作极为不便。
因此，现有的自动售货机存在着成本高、操作复杂，不利于自助售货机的进一步推广。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种自动售货机控制装置及自动售货机，以简单的电路结构实现了自动售货，操作步骤简易，在降低成本的同时，简化流程，有利于自助售货机的进一步推广应用。
第一方面，本发明实施例提供了一种自动售货机控制装置，包括主控板，与所述主控板连接的按键板、显示器、货币识别电路、提示电路及电机驱动电路；
其中所述货币识别电路包括对射式光电传感器；所述电机驱动电路包括电磁继电器；所述按键板上设置有货物选择按键和购买确认按键；所述主控板为单片机、dsp芯片和arm开发板中的任一种；
所述按键板接收用户输入的货物购买信息，将所述货物购买信息发送至所述主控板；
所述货币识别电路对用户投入的货币进行识别，并实时发送识别信息至所述主控板；
所述主控板接收所述货物购买信息和识别信息，发送提示指令至提示电路进行提示，发送显示指令至所述显示器进行显示，并发送出货指令至所述电机驱动电路。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述提示电路包括保护电阻、三极管和蜂鸣器，所述保护电阻的第一端连接所述主控板的输入/输出接口，所述保护电阻的第二端连接所述三极管的基极，所述三极管的发射极连接电源信号，所述三极管的集电极连接蜂鸣器的第一端，所述蜂鸣器的第二端接地。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述电机驱动电路包括基极电阻、驱动三极管、发光二极管、限流电阻及所述电磁继电器；
所述基极电阻的第一端连接所述主控板的输入/输出接口，所述基极电阻的第二端连接所述驱动三极管的基极，所述驱动三极管的发射极连接电源信号，所述驱动三极管的集电极分别连接所述电磁继电器的第一电源接口、所述发光二极管的正极，所述电磁继电器的第二电源接口接地，所述发光二极管的负极通过所述限流电阻接地。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，还包括分别与所述主控板连接的定位设备、加速度传感器和无线通信模块；
当主控板接收所述加速度传感器传送的加速度值，当所述加速度值超过阈值时，开启所述定位设备，并接收所述定位设备发送的位置信息，将所述位置信息通过所述无线通信模块发送至管理中心。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述按键板上还包括故障报警按键，所述自动售货机装置还包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述主控板连接；
所述主控板接收用户通过所述故障报警按键发送的报警信息，对所述报警信息进行处理后生成报修信息，通过所述无线通信模块将所述报修信息发送至管理中心。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述按键板上还包括退币按键，所述主控板接收用户通过所述退币按键发送的退币请求，根据所述退币请求生成退币指令。
结合第一方面及其任一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述主控板的型号为at89s52。
第二方面，本发明实施例还提供一种自动售货机，包括外壳、传送装置及所述第一方面及其任一种可能的实施方式所述的自动售货机控制装置，所述自动售货机控制装置及所述传送装置均设置于所述外壳中，所述传送装置与所述电机驱动电路连接。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述外壳表面设置有光敏传感器和led灯，所述光敏传感器、所述led灯分别与所述主控板连接；
所述光敏传感器采集外界环境的光亮信息，并将所述光亮信息发送至所述主控板；当所述主控板检测到所述光亮信息小于等于预设光亮值时，开启所述led灯。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，还包括电源设备，所述电源设备包括顺次连接的光伏组件、功率调整电路与蓄电池，所述蓄电池为所述自动售货机供电。
本发明实施例带来了以下有益效果：
在本发明提供的实施例中，该自动售货机控制装置包括主控板，与主控板连接的按键板、显示器、货币识别电路、提示电路及电机驱动电路；其中货币识别电路包括对射式光电传感器；电机驱动电路包括电磁继电器；按键板上设置有货物选择按键和购买确认按键；主控板为单片机、dsp芯片和arm开发板中的任一种；按键板接收用户输入的货物购买信息，将货物购买信息发送至主控板；货币识别电路对用户投入的货币进行识别，并实时发送识别信息至主控板；主控板接收货物购买信息和识别信息，发送提示指令至提示电路进行提示，发送显示指令至显示器进行显示，并发送出货指令至电机驱动电路。在本发明实施例提供的技术方案中，以简单的电路结构实现了自动售货，操作步骤简易，在降低成本的同时，简化流程，有利于自助售货机的进一步推广应用。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的自动售货机控制装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的主控板的示意图；
图3为本发明实施例提供的自动售货机控制装置的工作流程；
图4为本发明实施例提供的主控板对按键板的控制流程图；
图5为本发明实施例提供的第一识别子电路或者第二识别子电路的电路结构图；
图6为本发明实施例提供的主控板对lcd1602的控制流程图；
图7为本发明实施例提供的提示电路的电路结构图；
图8为本发明实施例提供的主控板对提示电路的控制流程图；
图9为本发明实施例提供的电机驱动电路的电路结构图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
目前现有的自动售货机存在着成本高、操作复杂，不利于自助售货机的进一步推广，基于此，本发明实施例提供的一种自动售货机控制装置及自动售货机，可以以简单的电路结构实现了自动售货，操作步骤简易，在降低成本的同时，简化流程，有利于自助售货机的进一步推广应用。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种自动售货机控制装置进行详细介绍。
实施例一：
图1示出了本发明实施例提供的自动售货机控制装置的结构示意图。如图1所示，该自动售货机控制装置包括主控板10，与主控板10连接的按键板11、显示器12、货币识别电路13、提示电路14及电机驱动电路15。
其中提示电路包括蜂鸣器和/或指示灯，货币识别电路包括对射式光电传感器，电机驱动电路包括电磁继电器；按键板上设置有货物选择按键和购买确认按键，具体地，该货物选择按键可以为多个，分别对应不同的货物品种；主控板为单片机、dsp(digitalsignalprocessing，数字信号处理)芯片和arm(advancedriscmachines)开发板中的任一种。在可能的实施例中，该对射式光电传感器的型号为h12a5s，电磁继电器的型号为jqc-3f，主控板选用型号为at89s52的单片机(如图2所示)，该款单片机是一种低功耗、高性能cmos(complementarymetaloxidesemiconductor，互补金属氧化物半导体)的8位微控制器，具有8k可编程flash存储器。
具体地，按键板接收用户输入的货物购买信息，将货物购买信息发送至主控板；货币识别电路对用户投入的货币进行识别，并实时发送识别信息至所述主控板；主控板接收货物购买信息和识别信息，发送提示指令至提示电路进行提示，发送显示指令至所述显示器进行显示，并发送出货指令至电机驱动电路。其中上述货物购买信息包括货物选择信息和确认购买信息，识别信息包括投币金额。
在可能的实施例中，上述自动售货机控制装置的工作流程如图3所示，(图3从主控板的角度进行描述)。具体地，该自动售货机控制装置上电启动后，首先进行初始化，然后等待用户的输入操作。当用户根据自己的实际需要按压相应的货物选择按键，接收货物选择信息，待用户将货币通过投币口投入，由货币识别电路进行货币识别。主控板接收识别信息，对识别到的货币进行累加计算，当主控板检测到货币足够时，主控板控制显示器显示类似“金额足够”的字样，并通过提示电路进行提示。此时用户按下购买确认按键进行确定，主控板在收到购买确认信息后，控制电机驱动电路进行工作，以使电机驱动电路连接的传送装置将货物送至出货口。
另外，在货币不足的情况下，提示用户继续投币，如果此时用户按下购买确认按键后，控制板会通过提示电路进行货币不足的提示。
在本发明实施例提供的技术方案中，以简单的电路结构实现了自动售货，操作步骤简易，在降低成本的同时，简化流程，有利于自助售货机的进一步推广应用。
在可能的实施例中，上述自动售货机控制装置中的按键板上还包括退币按键，主控板接收用户通过退币按键发送的退币请求，根据退币请求生成退币指令。在可能的实施例中，主控板还连接退币装置如机械臂，主控板将退币指令发送至退币装置，使得退币装置退出相应的货币。
具体地，当用户在按下购买确认按键后，主控板确定用户的投币金额有剩余，则控制显示器进行余额显示，以提示用户是否继续进行交易。如果用户继续交易则重新进行货物选择，如果用户不再进行交易，则可以选择通过按压退币按键取走剩余的货币。
在可能的实施例中，上述按键板可以采用6x1矩阵形式，其中各个按键的功能可以根据实际需要进行设置。具体地，如图4所示，主控板检测用户是否按下按键，当用户按下按键，主控板通过去抖动的方法来解除干扰，再以行扫描的方式来确定键值，最后再等待用户释放。
在可能的实施例中，上述货币识别电路包括第一识别子电路和第二识别子电路，该第一识别子电路和第二识别子电路结构相同，分别用于识别一元和五角的硬币，这样仅需简单的障碍物识别技术和简单加法运算即可确定出用户的投币金额，有利于成本的降低。在可能的实施例中，上述第一识别子电路或者第二识别子电路的电路结构图如图5所示。
参见图5中的对射式光电传感器能够进行数字信号输出，其具有必要的调制和解调，逻辑处理能力。工作原理：对射式光电传感器主动发射红外线，并进行反射光探测，如果探测到障碍，输出口p24脚输出0，否则为1。且在探测到障碍时，即由货币投入时，二极管d6导通进行发光。因此主控板可以通过统计相应引脚输入的低电平来进行货币金额统计。在可能的实施例中，货币统计过程中的障碍探测时间(有效探测范围内从无障碍目标到出现障碍，或者有障碍到障碍目标消失)小于等于21毫秒。
进一步地，在用户操作自动售货机时，为了让用户(顾客或运营商)更加简便、容易达成交易，上述显示器选用lcd1602型液晶显示模块。其规格参数如下：外形尺寸130×42.2mm；视域尺寸99.2×23.5mm。目前，液晶显示模块在国内已经规范化。其引脚接口形式都是标准统一的，只要在指令设置上稍加改动，就可驱动各规格的字符型液晶显示模块，因此使用起来非常方便。
关于lcd1602的操作:
第一步要初始化：
1.显示模式设置，0x38，功能室16x02，5x7点阵，8位数据接口。
2.显示模式设置，0x0c，开显示关光标，光标不闪烁。
3.显示模式设置，0x01，显示器清屏。
4.显示模式设置，0x06，读一个字符后地址指针加1，且光标加一。第二步即可使用了：
1.因为1602是16x2的显示方式，且内部映射地址是：第一行00h---0fh；第二行40h---4fh
故在第一行显示数据时如显示：jxau需要用一个for循环。
for(i＝0；i<4；i++)每次写一个字符，共写4次即可在1602上的第一行，注意位置即可，写指令为w-com(0x80+位置)
在第二行显示：jxau。则先要写指令w-com(0x80+0x40+位置)。再使用for循环，以上即是1602的使用过程。
在可能的实施例中，主控板对lcd1602的控制流程如图6所示，上电后，对lcd1602进行初始化，当接收到用户的相应操作时，检测lcd1602是否处于忙碌状态(如正在处理之前的指令)，如果不在忙碌状态，则根据用户相应的操作发送对应的显示指令至lcd1602进行显示。如果处于忙碌状态则进行循环监听，直至lcd1602不在忙碌状态。
在可能的实施例中，如图7所示，上述提示电路包括保护电阻、三极管和蜂鸣器，保护电阻的第一端连接主控板的输入/输出接口，保护电阻的第二端连接所述三极管的基极，三极管的发射极连接电源信号，三极管的集电极连接蜂鸣器的第一端，蜂鸣器的第二端接地。其中保护电阻r16的阻值范围为330-1kω。在实际应用中，当主控板检测到用户投入的货币金额不足且按下购买确认键时，控制蜂鸣器发出短暂的提示音，用以给用户提示。
在可能的实施例中，主控板对提示电路的控制流程如图8所示，上电后，对提示电路进行初始化，检测蜂鸣器是否忙碌，如果蜂鸣器在忙碌状态，则进行循环监听，直至蜂鸣器不在忙碌状态。如果该蜂鸣器不在忙碌状态，则根据货币识别电路发送的识别信息及用户输入的货物购买信息确定用户投入的货币金额是否足够。如果货币金额不够，主控板发送提示指令至提示电路，以控制蜂鸣器工作预设时间(如2秒)以提示用户余额不足。蜂鸣器停止后，主控板继续检测用户投入的货币金额是否足够，开始检测循环。
在可能的实施例中，如图9所示，上述电机驱动电路包括基极电阻、驱动三极管、发光二极管、限流电阻及所述电磁继电器；基极电阻的第一端连接主控板的输入/输出接口，基极电阻的第二端连接驱动三极管的基极，驱动三极管的发射极连接电源信号，驱动三极管的集电极分别连接电磁继电器的第一电源接口、发光二极管的正极，电磁继电器的第二电源接口接地，发光二极管的负极通过限流电阻接地。在可能的实施例中，该电磁继电器用于外接传送装置，从而实现了强电与单片机之间电气连接，在电器电路和电子电路之间提供了一个良好的点隔离，达到了应用单片机以弱控强的目的。
为了防止不法分子的盗窃行为，在可能的实施例中，上述自动售货机控制装置还包括分别与主控板连接的定位设备、加速度传感器和无线通信模块。当主控板接收该加速度传感器传送的加速度值，当加速度值超过阈值时，开启该定位设备，并接收定位设备发送的位置信息，将位置信息通过无线通信模块发送至管理中心。这样管理中心的相关工作人员可以及时进行盗窃处理。
在可能的实施例中，为了能够对自动售货机控制装置的故障及时处理，提高用户的购买体验，在可能的实施例中，上述按键板上还包括故障报警按键，该自动售货机装置还包括无线通信模块，无线通信模块与主控板连接；主控板接收用户通过故障报警按键发送的报警信息，对报警信息进行处理后生成报修信息，通过无线通信模块将报修信息发送至管理中心。当用户在使用中发现故障可以直接按压故障报警按键进行报警，以使故障及时发现、及时处理。另外，也可以设置与主控板连接的故障指示灯，主控板在发送报修信息至云服务器后，点亮故障指示灯，以指示该自动售货机控制装置存在故障。
综上，上述自动售货机控制装置具有如下优点：
(1)人机交互界面要友好，可靠的销售流程与简易的操作步骤；
(2)按键板可以激活自动售货机控制装置进入工作状态，同时还要完成对商品的选择操作以和对货币识别器的退币系统的启动；
(3)提示电路拥有实现选取货物时金额不足的提示功能；
(4)该自动售货机控制装置中电路结构简单，价格便宜，有效降低成本。
实施例二：
本实施例还提供了一种自动售货机，该自动售货机包括外壳、传送装置及实施例一中的自动售货机控制装置，自动售货机控制装置、传送装置均设置于外壳中，传送装置与电机驱动电路连接。
具体地，自动售货机控制装置的主控板、货币识别电路、提示电路、电机驱动电路及传送装置均设置于外壳内，按键板、显示器设置于外壳外表面；外壳外表面还设置有投币口、取货口和取币口。
进一步地，考虑到夜间光线较暗，无法看清按键板，在可能的实施例中，上述自动售货机的外壳表面设置有光敏传感器和led(lightemittingdiode，发光二极管)灯，光敏传感器、led灯分别与主控板连接；光敏传感器采集外界环境的光亮信息，并将光亮信息发送至主控板；当主控板检测到光亮信息小于等于预设光亮值时，开启led灯。
为了节约能源，并使自动售货机不再受电源供应的限制，在可能的实施例中，上述自动售货机还包括电源设备，电源设备包括顺次连接的光伏组件、功率调整电路与蓄电池，蓄电池为自动售货机供电。
具体地，该功率调整电路包括顺次连接的输入整流滤波电路、变换器电路以及输出整流滤波电路；输入整流滤波电路与线圈连接，输出整流滤波电路与蓄电池连接。具体地，该输入整流滤波电路连接光伏组件，用于对光伏组件输出的电流进行整流，使得交流电流变为脉动的直流电流，然后经过变换器电路将直流电流变为所需的方波电流，最后经过输出整流滤波电路为蓄电池供电。这样，光伏组件输出的电流经过功率调整电路后可以得到稳定的电流直接输出至蓄电池。
本发明实施例提供的自动售货机，与上述实施例提供的自动售货机控制装置具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。