一種新型智能櫃控制器的製作方法

2023-05-19 08:35:31

專利名稱：一種新型智能櫃控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種智能櫃控制器。
背景技術：
隨著網際網路技術，尤其是以第三代移動通信技術為基礎的移動網際網路的發展，電子商務已逐步取代傳統的超市零售成為主流的商業和消費模式，其能夠方便快捷的為顧客提供更為優質廉價的商品。現代物流產業也隨之誕生，但是，在物流的最後環節，如今的物流公司，在為網上商鋪送貨時，都採用送貨員將商品送往社區分發點，然後電話通或簡訊通知顧客現場親自領取的方式。這樣每個物流公司都需要聘請相當數量的送貨員，而各物流公司的商品郵遞之間沒有交集，因而一方面造成了物運人力資源的浪費，另一方面，也導致一些小區顧客不集中的地方的商品不能及時的派發給顧客，影響電子商務向低人口密度的社區發展。目前市場上所用的採用電子鎖的智能櫃，多數功能單一，只能進行簡單的物品存取、個人密碼修改等，每個智能櫃控制器能夠管理的鎖櫃數量有限，且只能供一個商家使用，利用效率極低。

實用新型內容針對現有智能櫃控制器的缺點，本實用新型所要解決的技術問題就是提供一種新型智能櫃控制器，它能實現智能語音提示、鎖櫃安全高效分配及復用，在保證用戶信息安全的同時，極大的提高了鎖櫃的利用率。本實用新型所要解決的技術問題是通過這樣的技術方案實現的，它包括有按鍵輸入電路、帳戶信息存儲電路、實時時鐘電路、液晶顯示電路、語音處理電路、信號解碼及電子鎖驅動電路和運算處理器，按鍵輸入電路將用戶輸入轉換為電平信號，帳戶信息存儲電路用於存取帳戶信息，實時時鐘電路用於提供實時時間，運算處理器讀取按鍵輸入電路的用戶設置信息後，進行處理，存取或對比帳戶信息存儲電路中的帳戶信息，運算處理器從實時時鐘電路讀取當前實時時間送往液晶顯示電路顯示，並控制語音處理電路進行相應的語音提示，由按鍵輸入電路輸入的密碼控制信號解碼及電子鎖驅動電路，完成對應的鎖櫃的開啟與關閉。本實用新型的工作原理是:用戶通過按鍵輸入電路輸入的帳戶信息和密碼，經過運算處理器處理並與智能櫃的一個鎖櫃進行數據關聯，同時對這些信息進行加密處理後存入帳戶信息存儲電路中。與此同時在液晶器電路顯示相應的操作結果和數據，並通過語音處理電路進行智能語音提示；運算處理器將帳戶分為權限值大小不同的控制系統管理員、物流公司送貨員及普通用戶(即顧客)三個權限等級進行管理，當用戶輸入帳號及密碼正確，且輸出命令符合當前帳號權限時，運算處理器控制信號解碼及電子鎖驅動電路進行相應的操作，控制某一智能櫃的某一鎖櫃的開啟與關閉，完成貨物的存取操作。由於採用了上述技術方案，本實用新型具有如下的優點:1、實現一個智能櫃多家商戶使用且每個鎖櫃可能對應多個普通帳戶，極大的提高了智能櫃的利用效率；2、採用先進的加密算法，對用戶信息及密碼進行安全高效管理，同時擴展液晶顯示及智能語音提示功能，使整個智能櫃的使用更加人性化。

本實用新型的附圖說明如下:圖1是本實用新型的電路框圖；圖2是本實用新型的電路圖；圖3是本實用新型的運算處理器的處理流程圖。圖中:1.按鍵輸入電路；2.帳戶信息存儲電路；3.實時時鐘電路；4.液晶顯示電路；5.語音處理電路；6.信號解碼及電子鎖驅動電路；7.運算處理器。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明:如圖1所示，本實用新型包括有按鍵輸入電路1、帳戶信息存儲電路2、實時時鐘電路3、液晶顯示電路4、語音處理電路5、信號解碼及電子鎖驅動電路6和運算處理器7，按鍵輸入電路I將用戶輸入轉換為電平信號；帳戶信息存儲電路2用於存取帳戶信息，包括帳戶名、密碼、貨物存取記錄等；實時時鐘電路用於提供實時時間，包括年月日時分秒；運算處理器7讀取按鍵輸入電路I的用戶設置信息後，進行處理，存取或對比帳戶信息存儲電路2中的帳戶信息，運算處理器7從實時時鐘電路3讀取當前實時時間送往液晶顯示電路4顯示，並控制語音處理電路5進行相應的語音提示，由按鍵輸入電路I輸入的密碼控制信號解碼及電子鎖驅動電路6，完成對應的鎖櫃的開啟與關閉。如圖2所示，運算處理器7晶片選用基於ARM CortexM3內核的半導體微控制器STM32F103RBT6晶片，按鍵輸入電路I的輸入出端連接至STM32F103RBT6晶片的通用輸入/輸出埠 A的O到8號管腳,其中PA0~PA4輸出列掃描信號，PA5-PA9輸入行掃描結果；帳戶信息存儲電路2採用EEPROM晶片AT24C64，AT24C64晶片的3個控制管腳連接至STM32F103RBT6晶片的通用輸入/輸出埠 B的5至7號管腳，其中PB5用於AT24C64的讀防寫控制，當為高電平是，禁止寫入信息，PB6和PB7存取ATM24C64的通信總線；實時時鐘電路3由12pF的C13和C14以及諧振頻率為32.768Khz的晶振Yl組成，由STM32F103RBT6晶片內部的實時時鐘(RTC)外設控制；液晶顯示電路4採用LCD12864點陣液晶，將其串行控制端與STM32F103RBT6晶片的通用輸入/輸出埠 C的6至9號管腳相連，即可編程控制其顯示；語音處理電路5採用ISD1760晶片，在其外圍只需要少量的電容電阻及麥克風和喇叭，並將其串行外設接口(SPI)接口與STM32F103RBT6晶片的通過輸入/輸出埠 B的12至15號管腳相連，便可以編程控制其錄音、放音；信號解碼及電子鎖驅動電路6由4-16解碼器 74HC154、反相器(74HC04)以及 NPN 三極體(S9014 或 S8050)組成，STM32F103RBT6晶片輸入的控制信號先經過74HC154解碼輸出，再由反相器取反，經NPN三極體基極200歐姆限流電阻，最後由NPN三極體構成的開關電路輸出控制相應鎖櫃的電子鎖。圖2中還包括有STM32F103RBT6晶片的晶振電路和電源濾波電路以及在線固件程序下載電路。如圖3所示，運算處理器7的處理流程如下:[0017]在步驟301，系統初始化。完成對STM32F103RBT6晶片輸入/輸出控制管腳、帳戶信息存儲電路的存儲晶片AT2C64通信接口、實時時鐘電路、液晶顯示器電路的LCD1602和語音處理器電路的ISD1760的初始化以及對智能歡迎界面的顯示和語音提示；在步驟302，讀取按鍵輸入電路的掃描輸入、實時時鐘電路的時間值以及帳戶信息存儲電路的帳戶信息，對密碼進行加密或者解密，對比帳戶信息並在液晶顯示器上顯示操作結果；在步驟303，比較判斷當前用戶輸入帳號是否為管理員，若是，則執行步驟304，否則轉至步驟305 ；在步驟304，執行管理員任務，此時查看其它帳戶信息、智能櫃每個鎖櫃使用情況、重置密碼、增加送貨員帳號；執行完後轉至步驟308 ；在步驟305，比較判斷當前用戶輸入帳號是否為送貨員，若是則轉至步驟306，否則執行步驟307 ；在步驟306，執行送貨員任務，查找空閒鎖櫃並輸出打開鎖櫃的控制信號；在步驟307，普通帳戶用戶取貨及修改密碼；在步驟308，電子鎖控制輸出，打開相應智能櫃的鎖櫃，完成貨物存取及語音輸出完成相應的語音提示，然後返回步驟302繼續循環。本實用新型的工作過程是:首先，智能柜上電，初始化，完成存儲晶片AT2C64、語音處理晶片ISD1760、液晶顯示器IXD12864、運算處理器STM32F103RBT6晶片輸入/輸出埠的初始化，並通過按鍵輸入電路，設置系統工作的實時時鐘、液晶顯示智能櫃使用歡迎界面、語音電路輸出歡迎詞語
曰；接著，運算處理器STM32F103RBT6晶片掃描按鍵輸入電路輸入的信息，讀取帳戶信息存儲電路中對應帳號的密碼，快速解密後與當前輸入密碼進行對比判斷，若密碼正確則進行帳號權限對比，分別完成管理員任務、送貨員任務和普通用戶取貨物及修改密碼等操作，否則繼續掃描按鍵輸入電路。在管理員任務中，管理員可以查看當前所有送貨員帳戶信息，智能櫃中貨物存取記錄及每個鎖櫃的使用情況，也可以增加/刪除/修改送貨員或普通用戶的帳戶信息及密碼；在送貨員任務中，運算處理器自動查找當前智能櫃中的空閒鎖櫃並依次打開，讓送貨員完成貨物的存放，貨物未取的鎖櫃不能打開，同時送貨員也可以修改自己的密碼；對於普通用戶則只能取貨及修改自己的取貨密碼；在管理員/送貨員/普通用戶對智能櫃中貨物的存取時，運算處理器STM32F103RBT6晶片輸出控制信號，經4_16解碼器74HC154解碼後選擇15個鎖櫃之一打開，與此同時，液晶顯示器輸出相應的操作提示信息和操作結果，語音電路則播放相應的語音提示，從而使得整個智能櫃的使用更加的人性化。
權利要求1.一種新型智能櫃控制器，其特徵是:包括有按鍵輸入電路(I)、帳戶信息存儲電路(2)、實時時鐘電路(3)、液晶顯示電路(4)、語音處理電路(5)、信號解碼及電子鎖驅動電路(6)和運算處理器(7)，按鍵輸入電路(I)將用戶輸入轉換為電平信號；帳戶信息存儲電路(2)用於存取帳戶信息，實時時鐘電路(3)用於提供實時時間，運算處理器(7)讀取按鍵輸入電路⑴的用戶設置信息後，進行處理，存取或對比帳戶信息存儲電路⑵中的帳戶信息，運算處理器(7)從實時時鐘電路(3)讀取當前實時時間送往液晶顯示電路⑷顯示，並控制語音處理電路(5)進行相應的語音提示，由按鍵輸入電路(1)輸入的密碼控制信號解碼及電子鎖驅動電路￠)，完成對應的鎖櫃的開啟與關閉。
2.根據權利要求1所述的一種新型智能櫃控制器，其特徵是:運算處理器(7)晶片選用基於ARM CortexM3內核的半導體微控制器STM32F103RBT6晶片，按鍵輸入電路⑴的輸入出端連接至STM32F103RBT6晶片的通用輸入/輸出埠 A的O到8號管腳。
3.根據權利要求2所述的一種新型智能櫃控制器，其特徵是:帳戶信息存儲電路(2)採用EEPROM晶片AT24C64，AT24C64晶片的3個控制管腳連接至STM32F103RBT6晶片的通用輸入/輸出埠 B的5至7號管腳。
4.根據權利要求3所述的一種新型智能櫃控制器，其特徵是:實時時鐘電路(3)由12pF的C13和C14以及諧振頻率為32.768Khz的晶振組成，由STM32F103RBT6晶片內部的實時時鐘外設控制。
5.根據權利要求4所述的一種新型智能櫃控制器，其特徵是:液晶顯示電路(4)採用IXD12864點陣液晶，將 其串行控制端與STM32F103RBT6晶片的通用輸入/輸出埠 C的6至9號管腳相連。
6.根據權利要求5所述的一種新型智能櫃控制器，其特徵是:語音處理電路(5)採用ISD1760晶片，在其外圍連接有電容電阻、麥克風和喇叭，並將其SPI接口與STM32F103RBT6晶片的通過輸入/輸出埠 B的12至15號管腳相連。
7.根據權利要求6所述的一種新型智能櫃控制器，其特徵是:信號解碼及電子鎖驅動電路(6)由4-16解碼器74HC154、反相器74HC04以及NPN三極體S9014或S8050組成，STM32F103RBT6晶片輸入的控制信號先經過74HC154解碼輸出，再由反相器取反，經NPN三極體基極200歐姆限流電阻，最後由NPN三極體構成的開關電路輸出控制相應鎖櫃的電子鎖。
專利摘要本實用新型涉及一種智能櫃控制器。它包括有按鍵輸入電路(1)、帳戶信息存儲電路(2)、實時時鐘電路(3)、液晶顯示電路(4)、語音處理電路(5)、信號解碼及電子鎖驅動電路(6)和運算處理器(7)。本實用新型具有如下的優點1、實現一個智能櫃多家商戶使用且每個鎖櫃可能對應多個普通帳戶，極大的提高了智能櫃的利用效率；2、採用先進的加密算法，對用戶信息及密碼進行安全高效管理，同時擴展液晶顯示及智能語音提示功能，使整個智能櫃的使用更加人性化。
文檔編號G07C9/00GK202976289SQ20122073827
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月28日 優先權日2012年12月28日
發明者胡恩偉, 周建林, 何儉 申請人:重慶大學