物联网环境下自助式胚芽米机控制系统设计李天骄汤晓华刘美莲安嘉强吴婧杨泗苹摘要：为了提升已有胚芽米机的用户体验，降低制造成本，设计了一款自助式胚芽米机控制系统，上位机采用PC结合MFC进行开发，实现了人机交互界面、广告视频播放、语音提示等功能。下位机由STC15W4K58S4单片机、RS232串口模块及相应的电路组成，实现了对胚芽米机电气系统的控制，并且能够与上位机进行通信。通过实验测试，整个系统实现了自助式胚芽米机的购买、加工、称重、出货以及人机交互等功能。关键词：物联网；自助式机器；胚芽米机；控制系统；人机交互：TP273.3文献标识码：A：1009-3044（2018）33-0227-03Abstract：Inordertoenhancetheuserexperienceoftheexistinggermricemachine，reducethemanufacturingcost.Aself-servicericeprocessingmachinecontrolsystemisdesigned.ThehostcomputerisdevelopedbyPCandMFC.ThefunctionsofHMI，advertisementvideoplaybackandvoicepromptarerealized.TheslavecomputeriscomposedofSTC15W4K58S4singlechip，RS232serialportmoduleandthecorrespondingcircuit.Itcancontroltheelectricsystemofthericemachineandcommunicatewiththehostcomputer.Throughexperimenttest，thewholesystemrealizesthefunctionsofpurchasing，processing，weighing，shippingandhuman-computerinteractionoftheself-servicericeprocessingmachine.Keywords：IoT；selfservicemachine；germricemachine；controlsystem；human-computerinteraction自助式胚芽米機是指可以自动贩卖胚芽米的设备，胚芽米中的蛋白质、脂肪、灰分、粗纤维、氨基酸总量及各种氨基酸含量均高于精白米，且胚芽米中的游离γ-氨基丁酸（GABA）是精白米中的2倍多[1]。目前国内已经研发出了一种将水稻现场加工为胚芽的自助式胚芽米机，并且具备供料、加工、自助购买等自动化功能[2]。当前的胚芽米机控制系统使用PLC进行开发，但是PLC不适合多功能、多接口、多任务、多媒体的场合，同时对数据处理做得不够强大。针对这些问题本文设计了一套自助式胚芽米机控制系统，它可以提升当前胚芽米机的多媒体以及人机交互系统能力，并且降低了成本。1方案整体设计系统整体设计框图如图1所示，上位机使用触摸式PC一体机进行开发，主要负责人机交互功能；下位机使用STC15W4K58S4单片机进行开发，主要负责控制胚芽米机的电气系统。一个完整的操作流程为：首先人机交互界面在闲时进行广告播放，当有用户触摸屏幕时关闭广告播放并进入欢迎界面，用户选择支付方式，当选择会员卡消费时，将射频卡插入读卡器，屏幕显示卡内余额等信息，当用户选择购买后，读卡器对卡进行扣款，并将产生的数据打包通过GPRSDTU发送至后台数据中心，扣款成功后PC与下位机控制器进行数据交换，下位机启动加工系统进行加工，称米时称重传感器的实时数据通过PC将数据实时显示至屏幕，当到达设定的重量时停止称米，此时PC屏幕提示用户可以出米，当用户选择出米后将已加工好的胚芽米送出，屏幕显示操作完成界面，用户取回会员卡，整个流程结束。2上位机系统设计2.1人机交互界面设计上位机的硬件采用触摸式PC一体机，软件平台使用MFC结合C++语言进行设计[3-4]。人机交互界面的设计主要包括多媒体播放界面、欢迎界面、支付方式选择界面、会员卡信息界面、称重加工界面[5-6]。不同的界面之间采用界面跳转的方式实现切换，使用的主要控件有Button、EditControl、PictureControl、ProgressControl等。人机交互界面设计如图2所示。2.2程序设计2.2.1程序整体逻辑程序运行后，将调用界面跳转函数，由主界面跳转到Welcome界面，延时100ms后播放广告视频并启动闲时播放功能。当有用户操作屏幕时，关闭广告播放并进入Welcome界面，用户通过对按钮的点击进行界面的切换与相应功能的实现。2.2.2广告闲时播放功能广告闲时播放功能，即为当用户操作屏幕时界面一直处于操作界面，当用户完成操作或存在一段时间对屏幕无操作时切换至广告视频播放。该功能的逻辑实现如图3所示。使用该种逻辑可以有效地整合操作界面和广告播放界面，大大提高了系统的利用效率。2.2.3界面跳转功...