无人售货柜称重用串行连接电路及无人售货柜的制作方法

1.本实用新型涉及售货柜技术领域，具体涉及一种无人售货柜称重用串行连接电路及无人售货柜。


背景技术：

2.称重式无人售货柜在售货时采用称重装置来得出售出商品的重量，并根据该称重结果计算售卖金额。这样的无人售货柜包括柜体、设置在柜体外的主控装置以及设置在柜体内的称重装置。其中，柜体通常包括多层，每层设置多个货盘，货盘上放置待出售的商品。称重装置包括多个称重单元，多个称重单元与多个货盘一一对应连接，每个称重单元均包括相连接的重力传感器和模数转换器，重力传感器对应设置在货盘的下方，用于检测货盘所承载的商品的重量，模数转换器将重力传感器测得的信号值转化为重量值。并且所有的模数转换器均直接电连接在主控装置上，从而将各个货盘的重力值直接发送给主控装置，然后主控装置根据这些重力值计算售出商品的重量。
3.由于上述称重装置的各个模数转换器直接电连接在无人售货柜的主控装置上，主控装置必须配置很多的接口，每个接口通过一根电线连接一个模数转换器，一旦货盘的数量较多时，主控装置在有限的体积下无法提供足够多的接口，否则主控装置的体积将特别大。另外，由于称重装置设置在柜体内，而主控装置设置在柜体外，那么连接主控装置和多个模数转换器的多根电线也都会暴露在柜体外侧，整个售货柜的外部线路显得很杂乱，不够美观。此外，主控装置与各个模数转换器直接连接的方式使用成本很高。


技术实现要素：

4.本实用新型是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种无人售货柜称重用串行连接电路及无人售货柜。
5.本实用新型提供了一种无人售货柜称重用串行连接电路，设置在无人售货柜内，该无人售货柜包括具有m个放货层的柜体和设置在柜体外侧的主控装置，每个放货层内均设置有n个称重单元，每个称重单元均包括作为秤盘且用于放置商品的货盘以及设置在该货盘下的重力传感器，具有这样的特征，包括：m个连接模块，一一对应设置在m个放货层上，每个连接模块均包括n个模数转换单元、控制芯片、通信单元以及供电单元，供电单元包括第一电源和第二电源，控制芯片分别与n个模数转换单元、通信单元以及第一电源连接，n个模数转换单元用于与对应的放货层上的n个重力传感器一一对应连接，并且n个模数转换单元均与第二电源连接，其中，通信单元包括端子p2、端子p3、两个电阻r1以及两个电阻r6，端子p2和端子p3均包括接收引脚和发送引脚，接收引脚与控制芯片连接，并且还与一个电阻r1串联后连接到第一电源上，发送引脚与一个电阻r6串联后连接到控制芯片上，m个连接模块的通信单元按照从靠近至远离主控装置的顺序依次为第1级通信单元、第2级通信单元、...、第i级通信单元、...、第m级通信单元，其中1≤i≤m，主控装置的通信单元为第0级通信单元，第0 级至第m级通信单元的连接关系为：第i级通信单元的端子p2与第i
‑
1级通信
单元的端子p3连接，第i级通信单元的端子p3与第i 1级通信单元的端子p2 连接，并且相连接的端子p2和端子p3的接收引脚和发送引脚对应连接。
6.在本实用新型提供的无人售货柜称重用串行连接电路中，还可以具有这样的特征：其中，电阻r1的阻值为10kω，电阻r6的阻值为100ω。
7.本实用新型提供了一种无人售货柜称重用串行连接电路，具有这样的特征，包括：第一电源为5vs，供电单元还包括第一电源转化电路，该第一电源转化电路包括电感l1、电解电容c6、定值电容c7、定值电容c8以及定值电容c9，电解电容c6、定值电容c7、定值电容c8以及定值电容c9并联后一端接地，另一端既与第二电源连接又通过电感l1与第一电源连接，并且电解电容c6的正极与第二电源连接，电解电容c6、定值电容c7、定值电容c8以及定值电容c9的电容量分别为100uf、1uf、100nf、1nf。
8.本实用新型提供了一种无人售货柜称重用串行连接电路，具有这样的特征，包括：端子p2和端子p3均还包括接地引脚和接电引脚，
9.供电单元还包括第三电源和第二电源转化电路，第二电源转化电路包括电感 l2、电解电容c11、定值电容c12、定值电容c13以及二极管，电解电容c11、定值电容c12以及定值电容c13并联后一端接地，另一端既与第一电源连接又通过电感l2与第三电源连接，并且电解电容c11的正极与第一电源连接，二极管的正极接地，负极与第三电源连接，接地引脚接地，接电引脚与第三电源连接，第三电源为5v，电解电容c11、定值电容c12以及定值电容c13电容量分别为 470uf、10uf、100nf。
10.在本实用新型提供的无人售货柜称重用串行连接电路中，还可以具有这样的特征：其中，控制芯片的型号为n76e003at20。
11.本实用新型提供了一种无人售货柜称重用串行连接电路，具有这样的特征，包括：模数转换单元包括端子p1和adc芯片，端子p1用于与对应的重力传感器连接，adc芯片分别与端子p1、控制芯片以及第二电源连接，用于将重力传感器测得的重力信号转换为重力数值，adc芯片的型号为hx711。
12.本实用新型提供了一种无人售货柜称重用串行连接电路，具有这样的特征，包括：连接模块还包括led指示单元，该led指示单元包括两个led指示子单元，两个led指示子单元用于分别对端子p2和端子p3的通信状态进行指示，led指示子单元包括发光二极管和电阻r3，发光二极管的负极与控制芯片连接，发光二极管的正极与电阻r3连接后连接到第一电源上，电阻r3的阻值为2kω。
13.在本实用新型提供的无人售货柜称重用串行连接电路中，还可以具有这样的特征：其中，连接模块还包括温度传感单元，该温度传感单元包括电阻r15和电阻r16，电阻r15的一端连接第一电源，另一端连接电阻r16后接地，并且电阻 r15和电阻r16的连接点还连接到控制芯片上,电阻r16为热敏电阻。
14.本实用新型提供了一种无人售货柜，具有这样的特征，包括：柜体，具有m 个放货层；称重装置，包括m
×
n个称重单元，每个放货层上均设置n个称重单元，每个称重单元均包括作为秤盘且用于放置商品的货盘以及设置在该货盘下的重力传感器；主控装置，设置在柜体外侧；以及串行连接电路，分别连接称重装置和主控主控装置，用于将重力传感器测得的重力信号转化为重力数据并将重力数据发送给主控装置，其中，串行连接电路为上述无人售货柜称重用串行连接电路。
15.实用新型的作用与效果
16.根据本实用新型所涉及的无人售货柜称重用串行连接电路，因为包括m个连接模块，一一对应设置在m个放货层上，每个连接模块均包括n个模数转换单元、控制芯片、通信单元以及供电单元，供电单元包括第一电源，n个模数转换单元可以与对应的放货层上的n个重力传感器一一对应连接，通信单元包括端子p2和端子p3，端子p2和端子p3均包括接收引脚、发送引脚、电阻r1以及电阻r6，接收引脚与控制芯片连接，并且还与电阻r1串联后连接到第一电源上，发送引脚与电阻r6串联后连接到控制芯片上，m个连接模块的通信单元按照从靠近至远离主控装置的顺序依次为第1级通信单元、第2级通信单元、...、第i 级通信单元、...、第m级通信单元，其中1≤i≤m，主控装置的通信单元为第0级通信单元，第0级至第m级通信单元的连接关系为：第i级通信单元的端子p2 与第i
‑
1级通信单元的端子p3连接，第i级通信单元的端子p3与第i 1级通信单元的端子p2连接，并且相连接的端子p2和端子p3的接收引脚和发送引脚对应连接，所以位于柜体外侧的主控装置可以仅设置一个接口(端子)，该接口只需通过一根电线与第1级通信单元连接，第1级通信单元至第m级通信单元依次串行连接，就可以实现将各个货盘的重量信息传输给主控装置的目的，并且该串行连接的方式使用成本较低。此外，该无人售货柜称重用串行连接电路还有利于将无人售货柜设计得更加小型化。
17.此外，因为供电单元还包括第二电源，n个模数转换单元均与第二电源连接，满足模数转换的供电需求，保证模数转换单元工作的稳定性。
18.根据本实用新型所涉及的无人售货柜，因为包括上述无人售货柜称重用串行连接电路，所以其不仅通信传输的成本低，而且更加小型化。
附图说明
19.图1是本实用新型的实施例中无人售货柜的结构示意图；
20.图2是本实用新型的实施例中无人售货柜称重用串行连接电路的构成图；
21.图3是本实用新型的实施例中连接模块的构成图；
22.图4是本实用新型的实施例中第一电源转化电路的电路结构图；
23.图5是本实用新型的实施例中第二电源转化电路的电路结构图；
24.图6是本实用新型的实施例中控制芯片的结构图；
25.图7是本实用新型的实施例中模数转换单元的电路结构图；
26.图8是本实用新型的实施例中温度传感单元的电路结构图；
27.图9是本实用新型的实施例中通信子单元的电路结构图；
28.图10是本实用新型的实施例中led指示单元的电路结构图；
29.图11是本实用新型的实施例中烧录单元的结构图。
具体实施方式
30.为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本实用新型无人售货柜称重用串行连接电路及无人售货柜作具体阐述。
31.图1是本实用新型的实施例中无人售货柜的结构示意图。
32.如图1所示，无人售货柜100包括柜体10、称重装置20、主控装置30以及无人售货柜称重用串行连接电路40(简称串行连接电路40)。
33.柜体10具有m个放货层11以及柜门(图中未示出)。每个放货层11内设置有n个用于盛放待出售的商品的货盘21。柜门上还设置有电子锁。
34.称重装置20设置在柜体10内，包括m
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n个称重单元。每个称重单元均包括作为秤盘的货盘21以及设置在货盘21下的重力传感器22。重力传感器22可以检测盛放着商品的货盘21的重量，并生成相应的重力信号。
35.主控装置30设置在柜体10的外侧并安装在柜体10的顶部。主控装置30包括主控芯片和通信单元。主控芯片用于生成控制指令并将控制指令通过通信单元进行传输。
36.m个放货层11按照从靠近至远离主控装置30的顺序依次为第1放货层11
‑
1，第2放货层11
‑
2，...，第i放货层11
‑
i，...，第m放货层11
‑
m。n≥1，且n为正整数；m≥3，且m为正整数。
37.图2是本实用新型的实施例中无人售货柜称重用串行连接电路的构成图；图 3是本实用新型的实施例中连接模块的构成图。
38.如图2
‑
3所示，串行连接电路40用于将称重装置20与主控装置30进行连接，包括m个连接模块41。m个连接模块41按照从靠近至远离主控装置30的顺序依次为第1个连接模块41
‑
1，第2个连接模块41
‑
2，，...，第i个连接模块 41
‑
i，...，第m个连接模块41
‑
m。
39.m个连接模块41的构成均相同，以第i个连接模块41
‑
i为例对连接模块的构成进行详细说明。
40.连接模块41
‑
i包括供电单元411、控制芯片412、n个模数转换单元413、温度传感单元414、通信单元415、led指示单元416以及烧录单元417。
41.图4是本实用新型的实施例中第一电源转化电路的电路结构图；图5是本实用新型的实施例中第二电源转化电路的电路结构图。
42.如图4
‑
5所示，供电单元411包括第一电源、第二电源、第一电源转化电路 4111、第三电源以及第二电源转化电路4112。
43.第一电源为5vs，记作第一电源5vs。第二电源为vdd
‑
adc，记作第二电源vdd
‑
adc，由第一电源5vs经第一电源转化电路4111转换而成。第三电源为5v，记作第三电源5v，由第一电源5vs经第二电源转化电路4112转换而成。
44.如图4所示，第一电源转化电路4111包括电感l1、电解电容c6、定值电容 c7、定值电容c8以及定值电容c9。
45.电解电容c6、定值电容c7、定值电容c8以及定值电容c9并联后一端接地，另一端既与第二电源vdd
‑
adc连接又通过电感l1与第一电源5vs连接，并且电解电容c6的正极与第二电源vdd
‑
adc连接。电解电容c6、定值电容c7、定值电容c8以及定值电容c9的规格分别为100uf/10v、1uf、100nf、1nf。电感 l1的规格为100mhz,100ω。
46.如图5所示，第二电源转化电路4112包括电感l2、电解电容c11、定值电容c12、定值电容c13以及二极管d1。
47.电解电容c11、定值电容c12以及定值电容c13并联后一端接地，另一端既与第一电源连接又通过电感l2与第三电源5v连接，并且电解电容c11的正极与第一电源5vs连接。二极管d1的正极接地，负极与第三电源5v连接。电解电容c11、定值电容c12以及定值电容c13
的规格分别为470uf/10v、10uf、100nf。电感l2的规格为100mhz,200ω。
48.图6是本实用新型的实施例中控制芯片的结构图。
49.如图6所示，控制芯片412包括引脚2、引脚3、引脚4、引脚6、引脚7、引脚8、引脚9、引脚13、引脚14、引脚15、引脚16以及引脚18。其中，引脚 7接地，引脚接第一电源5vs。控制芯片412用于控制模数转换单元413、温度传感单元414、通信单元415、led指示单元416以及烧录单元417的运行。控制芯片412的型号为n76e003at20。
50.图7是本实用新型的实施例中模数转换单元的电路结构图。
51.n个模数转换单元413的电路结构相同，如图7所示，每个模数转换单元413 均包括端子p1和adc芯片u4。
52.端子p1用于与对应的一个重力传感器22连接，具有接地引脚和三个连接引脚。接地引脚接地，三个连接引脚分别连接在adc芯片u4的不同引脚上。此外， adc芯片u4还包括引脚16、引脚11、引脚12以及接地引脚。adc芯片u4的引脚16与第二电源vdd
‑
adc连接，引脚11和引脚12分别连接控制芯片412的两个引脚(引脚14和引脚13)。adc芯片u4的型号为hx711。
53.因此，模数转换单元413可以接收对应的重力传感器22的重力信号，将该重力信号转换为重力数值，并将转换得到的重力数值发送给控制芯片412。
54.n个模数转换单元413均通过各自的引脚11和引脚12分别与控制芯片412 的2n个引脚连接，每个模数转换单元413占用控制芯片412的两个引脚。
55.图8是本实用新型的实施例中温度传感单元的电路结构图。
56.如图8所示，温度传感单元414包括电阻r15和电阻r16。电阻r15的一端连接第一电源5vs，另一端连接电阻r16后接地。并且电阻r15和电阻r16的连接点还连接到控制芯片412的引脚6上。电阻r16为热敏电阻。电阻r15的阻值为10kω。控制芯片412可以从该温度传感单元414获取对应的放货层的温度值。
57.图9是本实用新型的实施例中通信子单元的电路结构图。
58.如图9所示，通信单元415包括端子p2、端子p3、两个电阻r1以及两个电阻r6。其中，端子p2和端子p3的结构相同，均包括接收引脚1、发送引脚2、接地引脚3以及接电引脚4。端子p2配合一个电阻r1和一个电阻r6使用，端子p3配合另一个电阻r1和另一个电阻r6使用。
59.端子p2的接收引脚1连接控制芯片412的引脚18，并且该接收引脚1还与另一个电阻r1串联后连接到第一电源5vs上。端子p2的发送引脚2与另一个电阻r6串联后连接到控制芯片412的引脚8上。端子p2的接地引脚3接地，接电引脚4与第三电源5v连接。
60.端子p3的接收引脚1连接控制芯片412的引脚3，并且该接收引脚1还与一个电阻r1串联后连接到第一电源5vs上。端子p3的发送引脚2与一个电阻 r6串联后连接到控制芯片412的引脚2上。端子p3的接地引脚3接地，接电引脚4与第三电源5v连接。
61.m个连接模块的通信单元415按照从靠近至远离主控装置30的顺序依次为第1级通信单元415
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1、第2级通信单元415
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2、...、第i级通信单元415
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i、...、第m级通信单元415
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m，其中1≤i≤m。主控装置30的通信单元为第0级通信单元31。第0级通信单元31同样包括两个通信端子，每个通信端子均包括接收引脚和发送引脚，并且其中一个通信端子空悬。
62.第0级至第m级通信单元的连接关系为：
63.第i级通信单元的端子p2与第i
‑
1级通信单元的端子p3连接，第i级通信单元的端
子p3与第i 1级通信单元的端子p2连接。并且相连接的端子p2和端子p3的接收引脚和发送引脚对应连接，即，第i级通信单元的端子p2的接收引脚与第i
‑
1级通信单元的端子p3的发送引脚连接，第i级通信单元的端子p2的发送引脚与第i
‑
1级通信单元的端子p3的接收引脚连接；第i级通信单元的端子 p3的接收引脚与第i 1级通信单元的端子p2的发送引脚连接，第i级通信单元的端子p3的发送引脚与第i 1级通信单元的端子p2的接收引脚连接。
64.这样，第i级通信单元可以接收第i 1级通信单元发送来的数据，并将本放货层的数据(重力数值和温度数值)以及接收的数据发送给第i
‑
1级通信单元；第i级通信单元也可以接收第i
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1级通信单元发送来的控制指令，并将控制指令发送给第 1级通信单元。按照这种方式，实现与主控装置30之间的信息传输。进而主控装置30的主控芯片根据传输过来的各放货层的数据对消费者购买的商品进行重量计算以及计费。
65.图10是本实用新型的实施例中led指示单元的电路结构图。
66.如图10所示，led指示单元416包括两个led指示子单元，两个led指示子单元用于分别对端子p2和端子p3的通信状态进行指示。led指示子单元包括发光二极管和电阻r3。发光二极管的负极与控制芯片412连接，发光二极管的正极与电阻r3连接后连接到第一电源5vs上，电阻r3的阻值为2kω。两个发光二极管的负极分别连接在控制芯片412的引脚15和引脚16上。
67.图11是本实用新型的实施例中烧录单元的结构图。
68.烧录单元417包括烧录端子p5，烧录端子p5用于进行烧录，具有引脚1、引脚2、引脚3、引脚4、引脚5。其中，烧录端子p5的引脚1连接到第一电源 5vs上，烧录端子p5的引脚2连接到控制芯片412的引脚8上，烧录端子p5 的引脚3连接到控制芯片412的引脚18上，烧录端子p5的引脚4连接到控制芯片412的引脚4上，烧录端子p5的引脚5接地。
69.烧录端子p5的型号为hdr
‑
2.54
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1x5。烧录端子p5用于进行烧录，该烧录是指将程序刻录。
70.实施例的作用与效果
71.根据本实施例所涉及的无人售货柜称重用串行连接电路，因为包括m个连接模块，一一对应设置在m个放货层上，每个连接模块均包括n个模数转换单元、控制芯片、通信单元以及供电单元，供电单元包括第一电源，n个模数转换单元可以与对应的放货层上的n个重力传感器一一对应连接，通信单元包括端子 p2、端子p3、两个电阻r1以及两个电阻r6，端子p2和端子p3均包括接收引脚和发送引脚，接收引脚与控制芯片连接，并且还与一个电阻r1串联后连接到第一电源上，发送引脚与一个电阻r6串联后连接到控制芯片上，m个连接模块的通信单元按照从靠近至远离主控装置的顺序依次为第1级通信单元、第2级通信单元、...、第i级通信单元、...、第m级通信单元，其中1≤i≤m，主控装置的通信单元为第0级通信单元，第0级至第m级通信单元的连接关系为：第i级通信单元的端子p2与第i
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1级通信单元的端子p3连接，第i级通信单元的端子p3 与第i 1级通信单元的端子p2连接，并且相连接的端子p2和端子p3的接收引脚和发送引脚对应连接，所以位于柜体外侧的主控装置可以仅设置一个接口(端子)，该接口只需通过一根电线与第1级通信单元连接，第1级通信单元至第m 级通信单元依次串行连接，就可以实现将各个货盘的重量信息传输给主控装置的目的，并且该串行连接的方式使用成本较低。此外，该无人售货柜称重用串行连接电路还有利于将无人售货柜设计得更加小型化。
72.此外，因为供电单元还包括第二电源，n个模数转换单元均与第二电源连接，满足模数转换的供电需求，保证模数转换单元工作的稳定性。
73.进一步地，因为供电单元还包括第一电源转化电路，通过该第一电源转化电路可以将第一电源转化为第二电源。
74.进一步地，因为供电单元还包括第三电源和第二电源转化电路，通过该第二电源转化电路可以将第一电源转化为第三电源，该第三电源可以为端子p2和端子p3供电。
75.进一步地，因为连接模块还包括led指示单元，该led指示单元包括两个 led指示子单元，led指示子单元包括发光二极管和电阻r3，发光二极管的负极与控制芯片连接，发光二极管的正极与电阻r3连接后连接到第一电源上，电阻r3的阻值为2kω，所以两个led指示子单元可以分别对端子p2和端子p3的通信状态进行指示。
76.进一步地，因为连接模块还包括温度传感单元，该温度传感单元包括电阻 r15和电阻r16，电阻r15的一端连接第一电源，另一端连接电阻r16后接地，并且电阻r15和电阻r16的连接点还连接到控制芯片上,电阻r16为热敏电阻，所以通过该温度传感单元可以对放货层的温度进行检测，进而将可以将温度值发送给主控装置，使得主控装置可以根据温度对称重装置的称重结果进行补偿，这样能够排除温度变化对称重的不利干扰，使得主控装置所得出的重量变化情况与消费者所取出的商品的实际重量更加匹配，进而使计费结果更加准确。
77.根据本实施例所涉及的无人售货柜，因为包括上述无人售货柜称重用串行连接电路，所以其不仅通信传输的成本低，而且更加小型化，并且因为其够排除温度变化对称重的不利干扰，所以其计费结果更加准确。
78.上述实施方式为本实用新型的优选案例，并不用来限制本实用新型的保护范围。