在当前新零售市场背景下,文章介绍了基于STM32F103微控制器设计的现调酒机控制系统,该系统以无人售货为目的,可自动完成饮品的选取与制作。系统的核心在于精确控制配料的计量和混合,以及通过无线技术实现与点单系统的通信。
文章阐述了系统的设计原理,该系统主要由几个关键部件构成,包括ARM控制器STM32F103单片机、蠕动泵控制电路、称重电路、数据传输电路、传感器读取电路、搅拌电路和电源电路。STM32F103单片机作为控制核心,通过编程实现对各个部件的精准控制。为了满足不同消费者口味的需求,系统可以配置多种配料,并支持配方的更换。
在硬件电路设计方面,首先介绍了ARM控制器的参数,它采用Cortex-M3架构的STM32F103VE芯片,具有高速的运行速度和丰富的外设接口,如ADC、UART、I2C和SPI等。这样的控制器适用于需要执行复杂任务的嵌入式系统。此外,系统还具备多种省电模式,以确保运行时的低能耗。
蠕动泵控制电路设计中,使用了MAX487EPA芯片实现TTL与RS-485电平的转换,并通过RS485总线实现高效通信。文中还提到,蠕动泵的控制是通过步进电机驱动蠕动泵头完成的。控制系统能够精确控制蠕动泵的转速,从而实现对饮料配料量的精准计量。
称重电路使用了ADS1232模数转换器,该芯片设计用于高精度的称重应用。它能够提供最高23.5位的分辨率,并具备高精度的数据采集能力。称重传感器接口设计为3kg量程,可确保饮料配方的准确配比。
数据传输电路利用了MAX3232CSE芯片来实现RS232串口通信,用于将数据从系统传输至点单系统,并接收点单系统的指令和订单信息。这样的通信设计保证了系统能够响应外部的输入,并且可以实时反馈饮品制作状态。
电源电路包括LM2576S5.0和AMS1117-3.3芯片,用于提供稳定的电源电压,并且保证系统在低能耗状态下的正常运行。电源电路设计可以将24V的输入电压转换为系统所需的+5V和+3.3V。
传感器读取和搅拌电路的设计利用了TLP185光耦进行隔离,确保信号传输的稳定性和减少干扰。搅拌电路通过控制直流电机的开关实现饮料配料的充分混合。
在软件设计方面,系统软件包括称重数据读取、蠕动泵转速控制、点单系统数据传输等主要部分。软件设计是通过控制器协调各个子功能模块来完成点单系统的指令接收和数据反馈,并控制饮料的制作过程。
文章还提到了系统能够通过无线通信技术与点单系统相连,实现订单信息的自动接收和饮品状态的反馈,这极大地方便了消费者和商家。
作者简介中指出,衣超作为工程师在嵌入式系统集成开发领域有着专业背景和研究方向,这体现了文章作者在自动化控制和智能系统设计方面的专业能力。
该论文详细描述了如何使用STM32F103微控制器为核心,结合多种硬件和软件技术,设计一款能够实现自动配制饮品的现调酒机控制系统,这对于新零售业特别是无人售货领域是一个有意义的创新。