[发明专利]浓缩饮料胶囊的点阵码识别装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种浓缩饮料胶囊的点阵码识别装置，属于传感器技术与家用电器技术领域。

背景技术

普通的饮水机只能提供常温水、热水、冰水；普通的饮料机只能提供几种固定种类的饮料，比如可乐、雪碧、咖啡等；而饮料售卖机虽然种类有所增加，但是种类也是相对固定，并且有限。还有，咖啡机、苏打水机更是局限在某一种饮料上。这些装置都不能满足人群中的各种口味。

因此，设计一种多功能饮料机，其核心思想是将饮料浓缩以后包装成统一的胶囊，胶囊呈近似圆柱形，底部印刷有表示饮料种类的点阵码。多功能饮料机利用其点阵码识别装置读取胶囊的码值，从而确定饮料种类，然后利用特殊装置将浓缩饮料从胶囊中挤出，并根据识别的饮料种类，以不同的速度和不同的比例，配兑苏打水，冰水或者热水等，这样就实现供应大量种类的饮料。

现有的条形码技术，已经很成熟，应用也很普遍，但是识别的技术难度较大，并且硬件成本特别高，不利于产品的推广。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，采用检测红外反射能量强度的方法识别浓缩饮料胶囊的点阵码，通过精心的电路设计和算法设计，实现了电路器件数量最少，成本低，工作可靠的目标。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

浓缩饮料胶囊的点阵码识别装置，包含丝杆，丝杆电机和电子识别装置，所述的丝杆电机与所述的丝杆连接，可驱动所述的丝杆前行或者后退，所述的电子识别装置设置在所述的丝杆前端，非固定连接，可以跟随所述的丝杆前后运动而不旋转，所述的电子识别装置，包括，

-能执行数据采集与处理算法的单片机；

-与所述的单片机连接的模拟多路开关，用于输出红外发射控制信号和输入红外接收信号；

-与所述的模拟多路开关连接的红外发射阵列，用于发射红外信号；

-与所述的模拟多路开关连接的红外接收阵列，用于接收红外信号；

-与所述的模拟多路开关和单片机连接的红外信号处理电路，用于对红外信号进行放大滤波；

-与所述的单片机连接的轻触开关S1，设置在所述的电子识别装置的前端，用于控制所述的电子识别装置与浓缩饮料胶囊的距离；

还包括，设置在所述的单片机中的数据采集与处理算法。

所述的模拟多路开关，设置X通道，Y通道和电阻R1，所述的X通道，包括X通道的公共端和至少两个X通道端口，所述的Y通道，包括Y通道的公共端和至少两个Y通道端口，所述的电阻R1，一端连接电源VCC，一端连接所述的X通道的公共端，所述的Y通道的公共端连接所述的红外信号处理电路。

所述的模拟多路开关的X通道端口，与所述的红外发射阵列连接；所述的模拟多路开关的Y通道端口，与所述的红外接收阵列连接。

所述的模拟多路开关，由所述的单片机控制所述的X通道和Y通道的导通或者断开，以及设置所述的X通道的公共端与所述的X通道端口的某个端口连接，设置所述的Y通道的公共端与所述的Y通道端口的某个端口连接。

所述的红外发射阵列，设置电阻R2和至少两组并列的三极管和红外发射管，所述的三极管的集电极与所述的红外发射管的阴极相连，所述的红外发射管的阳极相互连接，并连接所述的电阻R2，所述电阻R2另一端连接所述的电源VCC，所述的三极管的发射极接地，所述的三极管的基极连接所述的模拟多路开关的X通道端口。

所述的红外接收阵列，设置至少两个并列的红外接收管，所述的红外接收管的阴极连接所述的电源VCC，阳极连接所述的模拟多路开关的Y通道端口。

所述的红外信号处理电路包括，电阻R4和电阻R3连接所述的模拟多路开关的Y通道公共端，所述的电阻R3另一端接地，所述的电阻R4另一端连接第一运算放大器(9)的同相输入端，所述的第一运算放大器(9)的反相输入端连接输出端；所述的第一运算放大器(9)的输出口连接第二运算放大器(10)的同相输入端，所述的第二运算放大器(10)的反相输入端连接电阻R5、电阻R6和电容C1，所述的电阻R5另一端接地，所述的电阻R6和电容C1的另一端连接所述的第二运算放大器(10)的输出端，所述的第二运算放大器(10)的输出端连接电阻R7，所述的电阻R7另一端连接单片机的AD端口。

还包括印刷在所述的浓缩饮料胶囊底部的点阵码，用于标识不同类型的饮料，所述的点阵码，设置成黑色和白色，并且在所述的浓缩饮料胶囊底部的圆周方向上设置至少两个，黑色码最少一个。

所述的数据采集与处理算法，包括以下几个步骤：

(1)、所述的丝杆电机驱动所述的丝杆前进，靠近所述的浓缩饮料胶囊的底部，直到所述的单片机检测到所述的轻触开关S1闭合；