[发明专利]一种基于总线的电子存包柜及其控制拼装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于总线的电子存包柜及其控制拼装方法，属于电子存包柜控制的技术领域。

背景技术

电子存包柜目前普遍采用直接控制的方式，每一个箱格的开锁驱动信号、关闭检测信号、空置检测信号等模拟信号线直接与中心控制器相连。这种方式普遍存在几个问题：

(1)模拟信号线走线距离长，一般可达到2米左右，信号衰减大，抗干扰能力弱，可靠性差；

(2)所有箱格连接到中心控制器的信号线数量众多，走线空间相对狭小，造成装配、测试、检修等工作不便；

(3)中心控制器与箱格信号线接口定义密切相关，且预留接口数目一定，因此可连接的箱格数目有限制，系统升级及箱格扩展不够灵活；

(4)存包柜箱体采用整体设计，箱门较多时，体积大，造成搬运安装困难。

中国专利文献CN102662375A(申请号：201210146536.5)公布了一种可扩展的电子储物柜系统及基于该系统的方法。所述系统包括主柜和多个附柜，所述主柜包括主控制器、从控制器和多个箱格，所述附柜包括从控制器和多个箱格，所述从控制器控制多个箱格；所述箱格包括箱体、箱门、驱动装置和闭锁装置。本发明还提供了基于该系统的初始化、复位和箱格开启方法，按照这些方法，可在主柜的基础上扩展若干附柜，组成一种可扩展的电子储物柜系统，使主柜的主控制器可以直接控制附柜上的箱格。使用本发明提供的系统和方法，在主柜的基础上扩展附柜，可以在增加箱格的同时，有效降低系统成本，并便于利用地形位置进行储物柜的组装和安放。此外，拆下的附柜也可以在其它地方重新使用。但是，该发明增加从控制器，由从控制器连接控制多个箱格，从控制器连接箱格信号线数量多，存在走线空间狭小的缺点，给装配、测试、检修等工作带来不便，从控制器所连接箱格信号线走线距离长，存在信号衰减大、抗干扰能力弱、可靠性差的缺点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于总线的电子存包柜。

本发明还提供一种上述电子存包柜的控制拼装方法。该方法增强箱格控制信号的可靠性，提高系统扩展的方便性，降低装配、运输等工作的复杂度，同时，用户对于箱格数目的配置选择也更为灵活。

本发明的技术方案在于：

一种基于总线的电子存包柜，所述的电子存包柜包括一个主柜，所述主柜包括两列箱格和一个中心控制器，每一个箱格内安装有一个节点控制单元，所述中心控制器包括4线总线连接接口，所述节点控制单元包括4线总线连接接口，所述节点控制单元通过4线总线连接接口连接在4线串行总线上，所述节点控制单元通过4线总线连接接口、4线串行总线与所述中心控制器的4线总线连接接口相连；

所述的中心控制器，负责包括电源管理、RFID读卡、液晶显示、箱格分配逻辑控制和记录存储数据；

所述的节点控制单元，负责包括箱格开锁驱动信号的发送、箱格关闭检测信号的接收和箱格空置检测信号的接收；

所述的4线串行总线包括地线GND、电源线VCC_5V、可调电压电源线VCC_VAR和数据线SIG；

所述的电源线VCC_5V为箱格节点控制单元通用工作电源；

所述的可调电压电源线VCC_VAR为箱格箱门电磁锁专用驱动电源；

所述的数据线SIG为半双工异步串行单总线。

所述4线串行总线，通信距离只有几米，对通信速率要求也不高，出于降低成本和降低装配复杂度的考虑，数据线使用单总线和分立元件驱动电路，仍可以保证信号质量满足应用需求。

根据本发明优选的，所述的电子存包柜还包括一个或多个附柜，所述附柜包括两列箱格，每一个箱格内安装有一个节点控制单元，所述节点控制单元包括4线总线连接接口，所述节点控制单元通过4线总线连接接口连接在4线串行总线上，附柜中的4线串行总线通过接线端子与主柜中的4线串行总线连接。

根据本发明优选的，所述的中心控制器和节点控制单元的微处理器均包括UART外设，所述UART外设为通用异步收发传输器。

根据本发明优选的，所述的通用异步收发传输器包含UART发送信号TXD引脚、UART接收信号RXD引脚和通用异步收发传输器信号转换电路，通过通用异步收发传输器信号转换电路完成信号电平转换和增加信号驱动能力。所述的通用异步收发传输器信号转换电路的连接关系如下：