技术领域
[0001] 本发明涉及一种智能物料箱，具体是一种能够通过帮助使用者整理仓库，并记录数据的智能物料箱；使用者通过触摸屏选择需要的物料，物料箱会根据信息自动打开对应物料所在的物料箱，同时可以根据物料箱提供的数据清点仓库。
相关背景技术
[0002] 在企业管理中经常会出现仓库材料放置混乱，同一种材料放在两个不同的地方，材料的清点费时费力容易出错；在医药行业中出现药品摆放不规范，营业员找不到药品摆放的位置；取出的错误的药品；药品数量清点费时费力容易出错等问题。而现代智能仓库管理系统所需设备繁多，价格非常昂贵，一般中小企业和药店无法承担采购费用。因此需要一款解决上述问题的智能物料箱。
具体实施方式
[0025] 一种智能物料箱，包括控制电路和物料箱两部分。
[0026] 参考图1，控制电路包括触摸屏9、单片机模块2、电源电路3、译码模块4、232转485模块5、电磁铁驱动电路6、灯光驱动电路7和蜂鸣器驱动电路8。电源电路3的输出端和232转485模块5的输出端分别与单片机模块2的输入端连接，单片机模块2的输出端与译码模块4的输入端连接，译码模块设置复数个输出端，译码模块的每一个输出端分别与控制一个物料箱的电磁铁驱动电路6的输入端、灯光驱动电路7的输入端和蜂鸣器驱动电路8的输入端连接，电磁铁驱动电路6输出端与电磁铁线圈输入端连接，灯光驱动电路7输出端与指示灯连接，蜂鸣器驱动电路8与蜂鸣器连接，触摸屏9输出端与232转485模块
5输入端连接。
[0027] 参考图2，单片机模块2由型号为Atmega16的单片机U2、复位按键S1和上电复位电阻R2、电容C7组成。单片机U2的9脚分别通过电容C7和复位按键开关S2与地连接，单片机U2的9脚通过电阻R2与电源VCC连接，Atmega16单片机判断检测232转485模块5输出的信号，从而I/O端口输出控制译码器模块4。
[0028] 参考图3，为了保证电源的足够的电流强度和电压稳定性，电源模块采用开关电压调节器。本模块能提供降压开关稳压器的各种功能，能驱动3A的负载，有优异的线性和负载调整能力。电源模块3由型号为LM2576的集成芯片U1、电容C1、电容C2、稳压管VD1、电感L1、电阻R1、发光二极管D1组成。接通电源后，电源电压通过LM2576电路进行降压变换成5V电压给电路供电。
[0029] 参考图4，为了能够驱动更多的物料箱，采用了译码器进行物料箱的驱动，本实施例译码模块由一块一级译码器U8和4块二级译码器U4、U5、U6、U7组成，所有译码器均采用型号为SN74154的集成芯片，集成芯片U8的23脚、22脚、21脚、20脚分别接到单片机U2的22脚、23脚、24脚、25脚，18脚和19脚短接后接地。集成芯片U4的23脚、22脚、21脚、20脚分别接到单片机U2的26脚、27脚、28脚、29脚，18脚和19脚短接后接到集成芯片U8的2脚。集成芯片U5的23脚、22脚、21脚、20脚分别接到单片机U2的26脚、27脚、28脚、
29脚，18脚和19脚短接后接到集成芯片U8的3脚。集成芯片U6的23脚、22脚、21脚、20脚分别接到单片机U2的26脚、27脚、28脚、29脚，18脚和19脚短接后接到集成芯片U8的
4脚。集成芯片U7的23脚、22脚、21脚、20脚分别接到单片机U2的26脚、27脚、28脚、29脚，18脚和19脚短接后接到集成芯片U8的5脚。图4给出的译码模块具有4*16=64个输出端可挂接控制64个物料箱，每一个输出端可挂接控制一个物料箱的电磁铁驱动电路6、灯光驱动电路7和蜂鸣器驱动电路8，电磁铁驱动电路6、灯光驱动电路7和蜂鸣器驱动电路8的输入控制端Y1.0与集成芯片U4的1脚（Y1.0）连接。
[0030] 在译码模块中，最少由1块型号为SN74154的集成芯片U8构成的一级译码器，集成芯片U8的23脚、22脚、21脚、20脚分别接到单片机U2的22脚、23脚、24脚、25脚，18脚和19脚短接后接地；集成芯片U8的1脚-11脚和13脚-17脚作为输出端M0-M15可分别连接控制16个物料箱。
[0031] 为了能够驱动更多的物料箱，本译码模块4可设置二级译码器可由1-15块型号为SN74154的集成芯片（U4……）构成，当二级译码器采用1块SN74154集成芯片U4时，SN74154集成芯片U4的23脚、22脚、21脚、20脚分别接到单片机U2的26脚、27脚、28脚、29脚，18脚和19脚短接后接到集成芯片U8的2脚，U4的1脚-11脚和13脚-17脚作为输出端Y1.0-Y1.15分别连接控制16个物料箱；当二级译码器的采用15块SN74154集成芯片时，所有15个SN74154集成芯片的23脚、22脚、21脚、20脚分别接到单片机U2的26脚、27脚、28脚、29脚，每个SN74154集成芯片的18脚和19脚短接后接到集成芯片U8的
2脚~11脚和13脚~17脚，由15块SN74154集成芯片构成的二级译码器最多可连接控制
15*16=240个物料箱。
[0032] 为了能够挂载更多的物料箱，本发明有两种方式扩容：第一种增加译码模块。利用单片机的PB0~PB7，即单片机U2的1脚~8脚八个I/O口再连接一个译码模块；利用单片机的PA0~PA7，即单片机U2的33脚~40脚八个I/O口再连接一个译码模块；所以一个单片机模块可以挂载720个物料箱。如果再继续扩展，可采用第二种方法增加单片机模块，将单片机模块接到RS485总线上，即，将单片机模块的14脚和15脚，接到232转485模块的1脚和2脚，通过触摸屏指令，选择哪个单片机模块工作，RS485总线控制方式最多可以挂载256个单片机模块。如果全部挂满，那么最多可以控制184320个（720*256=184320）物料箱。
[0033] 参考图5，232转485模块U3是将触摸屏9的RS232通讯方式转换为RS485通讯方式，所述232转485模块为无源RS232转RS485转换器，232转485模块U3的2脚DATA-与单片机U2的14脚连接，232转485模块U3的1脚DATA+与单片机U2的15脚连接，这样转换的目的在于可以挂载更多的单片机模块2，控制更多的物料箱。
[0034] 参考图6，电磁铁驱动电路6电阻R3、三极管Q1、继电器K1、二极管D2组成。电阻R3一端与集成芯片U4的1脚连接，另一端与三极管Q1基极连接，继电器线圈一端与二极管D2和三极管Q1的发射极连接，另一端与二极管D2和电源VCC连接，继电器的常开触头一端与+12V电源连接，另一端接电磁铁线圈。当物料箱的开启时，集成芯片U4驱动三极管Q1的导通将继电器吸合，继电器吸合后接通电磁铁电源，使电磁铁工作。
[0035] 参考图7，灯光驱动电路是由电阻R5、三极管Q2、电阻R4、发光二极管D3组成，电阻R5一端接集成芯片U4的1脚，另一端接三极管Q2的基极，当电磁铁被驱动后，三极管Q2会被导通，发光二极管D2导通发光。
[0036] 参考图8，蜂鸣器驱动电路是由电阻R7、三极管Q3、电阻R6、蜂鸣器LS1组成，电阻R7一端接集成芯片U4的1脚，另一端接三极管Q3的基极，当电磁铁被驱动后，三极管Q3会被导通，蜂鸣器LS1得电，发出声音。
[0037] 参考图9，触摸屏9采用RS232通讯方式，为了能够驱动更多的物料箱，触摸屏9与232转485模块5连接。使用者通过物料类型选择需要的物料，然后通过物料型号，选择型号后，触摸屏会自动显示剩余数量，使用者通过操作方式选择是存入还是取出，并填写数量，点击打开后，触摸屏会通过串口自动发送数据。触摸屏还有数据导出功能，将存储设备插入USB插口后，点击导出数据，物料存取箱中的数据就被导出到存储设备中。
[0038] 参考图10，图10为物料箱的结构示意图，物料箱包括箱体10、电磁铁11、指示灯12、蜂鸣器13和位置开关14，当电磁铁驱动电路6工作后，电磁铁被驱动，将箱体10推出，同时指示灯12发光，蜂鸣器13发出声音，位置开关14打开，取物料完毕后，将箱体推回物料箱，位置开关14闭合，指示灯12熄灭，蜂鸣器13不再发出声音。
[0039] 本设计的使用方法为：使用者通过触摸屏选择需要的材料类型和材料型号，这时触摸屏上会自动显示出该型号材料剩余数量，再选择是存入/取出的数量，点击打开后，触摸屏会自动发送数据给单片机模块，单片机模块会根据接收到的数据进行数据处理，数据处理完成后控制译码模块进行译码后，驱动对应的电磁铁驱动电路，同时驱动对应物料箱的蜂鸣器驱动电路和灯光驱动电路。当电磁铁驱动电路工作后，电磁铁会自动弹出，将物料箱打开，同时，该物料箱的蜂鸣器发出声音，指示灯开始闪烁，位置开关打开。当使用者取料完成后，将物料箱关闭，限位开关闭合，蜂鸣器停止工作，指示灯熄灭。可进行下一个物料的取出。当需要清点物料时，只需要将存储设备插入USB接口，点击导出数据，物料存储箱的所有信息就会存储到存储设备中。清点物料方便快捷。
