自動售貨機(jī)觸摸屏設(shè)計原理

姚瑩

（陜西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 陜西省寶雞市 721000）

1 引言

隨著科技的進(jìn)步，人們的生活節(jié)奏日益加快，近年來，社會化需求不斷提高，自動化要求越來越高。自動售貨機(jī)作為一種新興的售貨途徑，顛覆了傳統(tǒng)的消費觀念和購物方式，特別是今年新冠狀肺炎疫情的影響，自動售貨行業(yè)借助買賣過程“零接觸”這一優(yōu)勢，再次發(fā)展起來，市場前景和發(fā)展空間也是廣闊的。自動售貨機(jī)投放在各大景區(qū)、超市、藥店、商場等人流量密集的場所，通過使用，不難發(fā)現(xiàn)自動售貨機(jī)省時省力，大大節(jié)省了使用空間，不受時間限制，操作方便，適應(yīng)現(xiàn)代人的生活需求[1]。

自動售貨機(jī)主要由中央處理器、控制系統(tǒng)、人機(jī)交互界面、指示裝置、儲藏系統(tǒng)、貨道等多個部件組成，作為自動售貨機(jī)人機(jī)交互的關(guān)鍵部分-觸摸屏，對整個系統(tǒng)的設(shè)計起到至關(guān)重要的作用，因此、對它的研究具有很大的價值和意義[2]。

2 觸摸屏的設(shè)計要求

本文基于北京昆侖通態(tài)自動化軟件科技有限公司研發(fā)的組態(tài)軟件系統(tǒng)，簡稱MCGS，進(jìn)行設(shè)計，該系統(tǒng)具有通用性強(qiáng)、功能齊備、維護(hù)性強(qiáng)、操作方便等多個特點，設(shè)計者只需要進(jìn)行簡單地“搭積木”式操作，即可完成個人個性化的系統(tǒng)設(shè)計。根據(jù)自動售貨機(jī)操作流程的需要，借助MCGS 進(jìn)行觸摸屏設(shè)計，首先分析設(shè)計過程中需要滿足幾個方面的功能，分析如下：

（1）在購買商品之前，屏幕為“歡迎界面”模式，作為觸摸屏的首頁，顯示“歡迎使用”字樣，在這個界面，需要設(shè)置相應(yīng)按鈕，方便購買者進(jìn)行操作，實現(xiàn)：點擊即可進(jìn)入操作主頁。在首頁需要添加動畫效果，優(yōu)化系統(tǒng)界面，便于提高購買者的視覺效果。

（2）在首頁點擊按鈕進(jìn)入“商品明細(xì)”界面，供購買者挑選商品，主要顯示商品名稱、數(shù)量、價格，如果需要購買某種商品，需要先點擊“充值”按鈕，進(jìn)入“充值界面”。

（3）在“充值界面”中，設(shè)定幾種金額的充值方式，充值相應(yīng)金額，總金額從0 增加到相應(yīng)數(shù)值，“余額”欄顯示當(dāng)前金額，點擊“挑選商品”按鈕，進(jìn)入“購物界面”。

（4）在“購物界面”中，如果某商品數(shù)量大于0，且余額大于等于商品價格，即可點擊該商品按鈕進(jìn)行購買，實現(xiàn)出貨，購買一次，相應(yīng)商品數(shù)量減1，余額變?yōu)樵痤~減去所購買商品價格，購買結(jié)束之后，如果余額大于0，進(jìn)行“退幣操作”，點擊退幣按鈕，退出剩余錢幣，此時余額顯示“0”，然后點擊“返回”按鈕，退回到首頁，完成整個購物過程。

3 自動售貨機(jī)觸摸屏設(shè)計（以飲料為例）

按照觸摸屏設(shè)計要求，基于MCGS 組態(tài)軟件進(jìn)行觸摸屏控制系統(tǒng)設(shè)計，在用戶窗口共新建四個窗口，分別為首頁、商品明細(xì)、挑選商品、充值窗口。如圖1所示。

在實時數(shù)據(jù)庫建立相應(yīng)數(shù)據(jù)對象。如圖2所示。

3.1 數(shù)據(jù)對象名稱、個數(shù)及類型

如下所示：

（1）商品按鈕，開關(guān)型，個數(shù)5 個，具體按鈕名稱根據(jù)所售商品進(jìn)行定義。

（2）商品數(shù)量，數(shù)值型，個數(shù)5 個，具體數(shù)量名稱根據(jù)所售商品進(jìn)行定義，設(shè)置數(shù)量初始值。

（3）余額，數(shù)值型，用于顯示具體余額。

（4）退幣，開關(guān)型，用于“退幣”按鈕。

3.2 首頁設(shè)置

圖1

圖2

圖3

“歡迎界面”添加標(biāo)簽A，設(shè)置“閃爍”等屬性，添加一些圖形，設(shè)置“水平移動”、“垂直移動”、“大小變化”“閃爍”屬性，提高界面動態(tài)效果，美化界面，添加標(biāo)準(zhǔn)按鈕“進(jìn)入系統(tǒng)”，在操作屬性里“打開用戶窗口”選擇“商品明細(xì)”窗口，用于打開商品明細(xì)窗口。如圖3所示。

3.3 商品明細(xì)窗口

商品明細(xì)界面添加標(biāo)簽及相應(yīng)圖形，設(shè)計界面，顯示商品名稱、數(shù)量、價格等信息，用標(biāo)簽“A”實現(xiàn)，并設(shè)置指示燈，數(shù)量為零時顯示報警色“紅色”，其他時刻為綠色，添加標(biāo)準(zhǔn)按鈕“充值”，在操作屬性里“打開用戶窗口”選擇“充值”窗口，用于打開“充值”窗口，點擊此按鈕進(jìn)入充值界面。如圖4所示。

圖4

圖5

圖6：購物窗口

3.4 充值窗口

在充值窗口，添加三個按鈕，分別設(shè)定“1 元”、“5 元”、“10元”等不同金額的充值方式，充值相應(yīng)金額，當(dāng)前余額實時變化，從0 增加到相應(yīng)數(shù)值。添加“標(biāo)簽”元件，顯示投幣金額，實時顯示當(dāng)前余額，投幣后按下“挑選商品”按鈕，進(jìn)入購物界面，選購商品；如果不想選購商品了，按下“退幣”按鈕，進(jìn)行退幣操作。如圖5所示。

（1）充值金額腳本程序如下：

充值1 元：余額=余額+1

充值5 元：余額=余額+5

充值10 元：余額=余額+10

（2）退幣按鈕腳本程序如下：

if 余額>0 then 退幣=1

if 退幣=1 then 余額=0

3.5 購物窗口

在充值界面點擊“挑選商品”按鈕，進(jìn)入“購物窗口”挑選商品，界面設(shè)置如圖6所示。

如圖6，購物窗口設(shè)置5 個標(biāo)簽（商品名稱）、5 個標(biāo)簽（商品價格）、5 個標(biāo)準(zhǔn)按鈕（購物按鈕）、5 個輸入框（存貨數(shù)量）、5 個指示燈、1 個矩形框（出貨口標(biāo)識）、1 個標(biāo)簽（余額），點擊“退出”按鈕，進(jìn)入“充值界面”，進(jìn)行退幣操作。

（1）指示燈填充色設(shè)置

當(dāng)相應(yīng)商品數(shù)量為0 時，指示燈顯示“紅色”，正常時，指示燈顯示“綠色”。

（2）商品數(shù)量

在啟動腳本設(shè)置商品最初的存放數(shù)量如下：

汽水?dāng)?shù)量=5

綠茶數(shù)量=5

紅牛數(shù)量=5

可樂數(shù)量=5

脈動數(shù)量=5

（3）購物按鈕

根據(jù)控制要求，設(shè)置購物按鈕如下：

腳本程序：

余額=余額-商品價格

數(shù)量=數(shù)量-1

可見度：

余額>=商品價格 and 商品數(shù)量>0

下面以汽水為例進(jìn)行說明：

腳本程序：

余額=余額-2

汽水?dāng)?shù)量=汽水?dāng)?shù)量-1

可見度：

余額>=2 and 汽水?dāng)?shù)量>0

（4）輸入框連接相應(yīng)商品數(shù)量，系統(tǒng)運(yùn)行時可以隨機(jī)設(shè)置商品數(shù)量。

（5）設(shè)置出貨口

出貨口表達(dá)式連接為：“可樂按鈕 or 紅牛按鈕 or 綠茶按鈕 or脈動按鈕 or 汽水按鈕”，表示任一按鈕如果按下，達(dá)到出貨要求，若連接硬件設(shè)備，即可完成整個購物過程。

3.6 運(yùn)行效果

通過分析自動售貨機(jī)系統(tǒng)功能，明確系統(tǒng)設(shè)計要求，進(jìn)行用戶窗口設(shè)計、數(shù)據(jù)對象定義及連接、編寫腳本程序，實現(xiàn)多界面切換，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行效果，可以發(fā)現(xiàn)所設(shè)計系統(tǒng)能夠完成充值---購物---退幣等自動售貨一系列的連貫操作，實現(xiàn)了自動售貨機(jī)所需的控制要求，而且為購買者提供了生動形象的人機(jī)交互界面，整個操作過程方便快捷，具有一定的可操作性，實用性較強(qiáng)，通用性強(qiáng)，具有一定的市場前景。

4 結(jié)論

本文基于MCGS 組態(tài)軟件控制技術(shù)，通過系統(tǒng)分析，進(jìn)行了自動售貨機(jī)的觸摸屏設(shè)計原理的研究，實現(xiàn)了一定的設(shè)計要求，達(dá)到了系統(tǒng)所要求的運(yùn)行效果，具有很強(qiáng)的操作性，通用性強(qiáng)，易于推廣。但該系統(tǒng)的設(shè)計也存在一定的缺陷和需要改進(jìn)的地方，可以在本系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加“未正確投幣”、“投幣長時間未選擇商品”等報警顯示功能，對系統(tǒng)進(jìn)行完善，引導(dǎo)購買者進(jìn)行正確的操作，減少系統(tǒng)出現(xiàn)故障的頻率，不斷提高系統(tǒng)使用性能，達(dá)到人性化的設(shè)計要求。