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择要

跟着科技的成长和一些行业利用治理的需求,比如高速公路、加油站、超市等必要收取的现金对照多,在职员交班寄放上面存在安然治理的问题,现有保险柜的功能不能满意这些需求。是以,我们设计出一种基于收集节制一体的自助智能保险柜。该保险柜使用今世收集技巧与先辈的智能微型谋略机电控系统相结合,可以实现存款职员的身份识别、收款数据统计、远程治理、远程监控、报表打印等功能,极大年夜的保障了收缴现金的安然。

【关键词】智能节制 远程治理 自助 安然

1 小序

本文提出一种结合今世谋略机收集与微型谋略机MCU、电机自动化节制相结合的一款自助智能保险柜,经由过程身份识别、信息上传、远程治理来达到治理现金安然的目的。

2 特征

自助:该智能保险柜放置于办公室、财务室、票据室等公司内部的公开场合,员工放工缴款或交代等可自助完成操作。

智能:该智能保险柜差别于一样平常保险柜,采纳了摄像头、金属防爆和记APP键盘、lC卡读写器等要领识别用户的身份,同时操作数据本机和远端办事器同时保存和备份,避免了数据的损掉。

远程治理:治理者在远端办公室就可以查询员工的缴款明细,可形成报表,阐发统计,打印等操作,同时可监控到设备的状态.远程开启关闭设备。

安然:该智能保险柜采纳门板厚度达到国家公安部要求,采纳德国入口扭转密码锁和机器钥匙锁,经由过程了公安部的检测,安然级别高于一样平常保险柜和记APP。

3 新型自助智能保险柜系统构成

3.1 形状布局组成

形状布局图由机柜、摄像头、显示器、打印机、读卡器、金属键盘、投放口、扭转密码锁、机器锁、投放口挡板等组成。

根据《人体工程学》设计,自助智能保险柜得当1.5m到1.8m的人群应用。

3.2 电路系统布局组成

电路系统可分为工控机系统和MCU节制系统。工控机系统由远程办事器、显示器、读卡器、摄像头、打印机等构成。MCU节制系统由快捷按键、落包传感器、电动骨轮、安然传感器等组成,工控机经由过程RS232接口与MCU节制板通讯,MCU节制系统节制电动骨轮、安然传感器、快捷按键、落包传感器等。工控机经由过程TCP/IP协议向远程办事器上传数据,电动骨轮在MCU节制系统的节制下打开与关闭,安然传感器时候监测用户的安然,落包传感器检测存款包是否己掉落落存款金库。

4 软件的设计规划

本系统上,谋略机的操作系统为WindowsXP,开拓说话采纳C#,数据库为MicrosoftAccess,身份的识别要领有工号+密码、身份IC卡等要领登录.软件的设计功能有:

【投包操作】操作人員交班进行缴款投包

【IC卡写卡】录入新的身份IC卡,经由过程IC卡进入操作

【收费员治理】对收费员的工号、密码、姓名等信息进行添加、删除和改动

【数据源设置】设置机械是单机应用照样联网应用

【串口设置】设置通讯的串口号

【打印设置】设置本机是否要打印凭条

【查询统计】按工号、日期、时段等要领查询和统计缴款信息数据

MCU节制系统中,采纳Microchip公司的14位中档单片机PIC16F77,经由过程金属键盘或身份IC卡识别身份,身份经由过程后,可录入相关缴款数据后,自助智能保险柜的投包口自动打开,操作者将筹备好的存款包入入投包口,按【确认】按键后,缴款包自动落入保险金库。

5 电机驱动电路的设计规划

电机的驱动主要斟酌过压、过流、过载、短路的保护,功能上要求电机可以正转、反转、过流竣事保和记APP护、过载竣事保护等。

电机驱动电路主要节制旌旗灯号有电机转向节制旌旗灯号DIR,电机转速节制旌旗灯号PWM,Vl为驱动逻辑电路部分供给电源;V2和V3为电机驱动电源,采纳双电源供电。在大年夜功率驱动系统中,将节制电路与驱动电路电气隔离,削减驱动电路对其它电路滋扰,逻辑运算后的节制旌旗灯号经由过程光电隔离和放大年夜后,分手驱动H桥高低臂,再驱动直流电和记APP机,实现对电机节制。

直流电机驱动采纳H型全桥式电路,这种驱动电路方便实现直流电机的四象限过行,分手对应正转、正转制动、反转和反转制动。组成H桥驱动电路的4只开关督事情在斩波状态,Sl,S4为1组,S2,S3为1组,这2组状态互补,当1组导通时,另1组必须截止。当Sl,S4导通时,S2,S3截止,电机两端加正向电压实现电机的正转或反转制动;当Sl,S4截止,S2,S3导通时,电机两端为反向电压,电机反转或正转制动。

实际节制中,必要赓续使电机在4个象限之间切换,也即在Sl,S4导通且S2,S3截止,到Sl,S4截止且S2,S3导通这2种状态间转换。这种环境理论上要求2组节制旌旗灯号完全互补。但因为实际的开关器件都存在导通和截止光阴,绝对互补节制会导致高低臂纵贯短路。为避免纵贯短路且包管各个开关管动作的协同性和同步性,2组节制旌旗灯号理论上要求互为倒相,而实际必须相差一个必然长的逝世区光阴,这个校对历程既可经由过程硬件实现,即在高低桥臂的2组节制旌旗灯号之间和记APP增添延时,也可经由过程软件实现,在电路中可增添4个续流二极管Dl-D4,为电机线圈绕组供给续流回路。

6 安然性的设计规划

6.1 操作安然的保护规划和步伐

在操作安然的保护步伐上,采取了以下几种步伐:

(1)在投放口增设了一对红外对射传感器,当操作职员的手未脱离安然区时,红外对射传感器被挡,设备竣事事情,当遮挡跨越1

分钟时,设备发生发火声音报警提示。

在传感器的选型上,采纳国际有名品牌欧姆龙的E3Z-T61,MCU时候监测这对传感器的旌旗灯号,并且采取了一分钟轮检一次的措施,当这对传感器出一故障,全部系统将竣事应用,保护操作者的安然。在传感器自检法度榜样的设计上,每一分钟CPU堵截ULN2003的输入,从而堵截传感器发射真个电源,然后检测接管端输出电平的变更,从而判断传感器是否正常。在接管传感器旌旗灯号的输入设计上,采纳IN4148作隔离二极管,经由过程HC14作波形整合后输入到CPU作处置惩罚,能有效的起到旌旗灯号的抗滋扰感化。

(2)限流。电机过流保护是针对电念头的峰值电流检测及保护电路经由过程检测流入电念头的电流来保护电机,规划用采样/维持峰值电路,经由过程数据锁存节制电路锁存峰值的数字量,由反馈旌旗灯号、放大年夜器、采样、A/D转换、电机保护电路、译码显示等组成。

(3)低功率电机。在电机的选型上精心遴选,采纳低功率电机,确保在电路掉控的环境下,电机满载不会伤及到应用者,节能环保安然。

(4)投放口增设挡板。增设透明有机玻璃挡板的目的是为防止操作者的手、衣物等不小心被内滚筒夹住,挡板使用重力的感化,在应用完成后自动盖好投放口。

6.2 投放口模块的定位设计规划

投放口模块的功能有:投包定位、落包定位、防盗,采纳DC24V直流电机节制,投放口模块在MCU的节制下扭转运动,有两个位置必要竣事,投包口位置和落包口位置,采纳日本欧姆龙的轻触开关,配铁片定位片可实现定位功能。当触发点扭转到轻触开关的压片时,轻触开关闭合,输入低电平给MCU,竣事DC24V直流电机的迁移转变。在防盗上面,全部骨轮采纳双筒设计,外筒固定,内筒扭转,投放口与保险金库完全隔离。

参考文献

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