基于互联网+e蔬宝售货机设计

吴兴宇

互联网+e蔬宝售货机是基于互联网和手机终端给我们的智能储藏柜指令，通过微信支付平台付款，当售货机接收指令后，做出相应的动作；储藏柜可以方便工作人员配送的蔬菜等；储藏柜同时也可以做到蔬菜保鲜的控制，有效的保证果蔬的新鲜度，另外可以看到蔬菜的一些生长环境的信息让顾客吃到新鲜、安全、放心的蔬菜。

【关键词】互联网+ 蔬菜售货机

1 引言

从目前市场的发展趋势来看，大量生产、大量消费以及消费模式和销售环境的变化，要求出现新的流通渠道；而相对的超市、百货购物中心等新的流通渠道的产生，人工费用也不断上升；再加上场地的局限性以及购物的便利性等这些因素的制约，无人自动售货的形式作为一种必要的消费形式应运而生了，它的售货领域非常广泛，是发达国家商品零售的一种主要方式。近几年，自动售货机逐渐被越来越多的消费者所青睐。

菜市场和超市固定地点和人员的售货方式暴露出了许多弊端：果蔬不新鲜、人力资源需求大，受所需服务地点、地理条件的限制，在服务时间上不能最大限度的服务于消费者。许多住宅区离菜市场远，到菜市场购买果蔬浪费时间，双职工家庭朝九晚五的生活节奏导致很难买到新鲜的果蔬。致力于解决以上问题，研发了基于互联网+e蔬宝售货机设计。

2 总体设计方案

基于互联网+e蔬宝售货机设计，采用无线通信技术、物联网技术、单片机技术、计算机控制技术和自动控制技术实现了果蔬的保鲜和自动销售，该设计由柜台系统、环境监控系统、管理员系统和消费者系统四个系统组成。

环境监控系统负责数据的采集和传送，管理员系统将设定的数值与采集到的数据作比较，并判断继电器是否动作。消费者系统的开发实现了与互联网的结合，消费者可通过app选购商品并线上完成支付，柜台系统作为输出响应，自动取出商品，完成线下交易。系统总体设计图如图1所示。

3 软件设计

本项目的软件部分主要为上位机与下位机两部分。上位机主要从查看柜台内部环境参数，下位机采用stm32作为系统的主控，因为其精确度高，运算速度快，接口使用方便。数据采集端将采集到的数据通过Zigbee节点发到主控系统上，通过主控系统分析数据并上传云端，通过上位机再进行实时监护。软件设计流程图如图2所示，路由采集节点的工程流程如图3所示。

4 硬件设计

4.1 柜台工位模块

本项目的柜台整体采用2020国标型材（铝）作为基础结构，外壳以4mm亚克力包装，每层工位以5mm亚克力填充，亚克力板具有较高的表面硬度，硬度平均达洛氏硬度值9度，其承受力是玻璃产品的200倍，能满足所需硬度要求。

4.2 主控模块

物联网智能终端单元的主控模块采用STM32处理器，STM32系列微控制器使用来自于ARM公司具有突破性的Cortex-M3内核，采用3.3V电源供电，低功耗。内置高速存储器，具有丰富的增强I/O 端口和外设：包含3个12bit的ADC、8个高级16bit 定时器，还包含标准和先进的通信接口：多达2个I2C 和SPI、5个USART 、一个USB 和一个CAN。专门应用于对性能要求较高、成本要求较低以及低功耗的场合，其配套器件资源充足，是一款在机械搬运里比较常用的芯片。STM32微处理器的最小系统设计图4所示。

4.3 机械部分

本項目使用了三维机械手，机械手采用板材激光切割制作而成，材料耐磨且具有相当的夹持力和驱动力，移动导轨选用l=900mmGCr15 45#碳钢材料，硬度为HRC62，耐磨性极佳，能承受机械手长期运动的磨损。机械手的手部设计为一支点、两指回转型，回转型手指具有开闭角较小，开口范围大，能夹持15kg的货物，完全可以完成日常果蔬售卖的承重需求。

4.4 传感器部分

本项目使用的是SHT20工业智能配套温湿度传感器（温度量程-40～123.8℃，湿度量程0～100%RH，温湿度测量精度分别为±0.3℃和1.8%），该传感器采用CMOS技术制造温湿度传感器芯片，提供全方位标定的数字输出，无需校准，可以交替使用，具有PID控制精度高的温度控制部分和湿度控制开关的不同部分， 并且可自动转入休眠模式，降低功耗。

4.5 无线通信模块

基于互联网+e蔬宝售货机设计的Zigbee无线通信模块采用CC2530模块，电路如图5所示，包括主Zigbee模块和从Zigbee模块两部分，主从模块需要在同一频率之间完成数据之间的通信。其中， Zigbee无线通信主模块通过串口2与主控模块进行连接，同时实现与主控模块和Zigbee无线通信从模块间的通信。

5 结论

系统测试报告如表1所示。

系统外观图如6所示，人机交互终端使用说明如图7所示。

经检测，系统各项指标正常，运行良好，各项功能均可实现，符合预期效果。本产品既能起到果蔬保鲜的效果，又能实现无人自动售货，基于互联网做到了线上支付线下交易，符合当前市场发展趋势。项目的研发很大程度的方便了消费者，适用范围广泛，有不可限量的发展前景。

参考文献

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[5]王兆安，黄俊。电力电子技术（第5版）[M].机械工业出版社，2000.

作者单位

天津职业技术师范大学 天津市 300222