自動售貨機觸摸屏設計原理

姚瑩

（陜西機電職業技術學院 陜西省寶雞市 721000）

1 引言

隨著科技的進步，人們的生活節奏日益加快，近年來，社會化需求不斷提高，自動化要求越來越高。自動售貨機作為一種新興的售貨途徑，顛覆了傳統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，自動售貨行業借助買賣過程“零接觸”這一優勢，再次發展起來，市場前景和發展空間也是廣闊的。自動售貨機投放在各大景區、超市、藥店、商場等人流量密集的場所，通過使用，不難發現自動售貨機省時省力，大大節省了使用空間，不受時間限制，操作方便，適應現代人的生活需求[1]。

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

2 觸摸屏的設計要求

本文基于北京昆侖通態自動化軟件科技有限公司研發的組態軟件系統，簡稱MCGS，進行設計，該系統具有通用性強、功能齊備、維護性強、操作方便等多個特點，設計者只需要進行簡單地“搭積木”式操作，即可完成個人個性化的系統設計。根據自動售貨機操作流程的需要，借助MCGS 進行觸摸屏設計，首先分析設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，需要設置相應按鈕，方便購買者進行操作，實現：點擊即可進入操作主頁。在首頁需要添加動畫效果，優化系統界面，便于提高購買者的視覺效果。

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

（3）在“充值界面”中，設定幾種金額的充值方式，充值相應金額，總金額從0 增加到相應數值，“余額”欄顯示當前金額，點擊“挑選商品”按鈕，進入“購物界面”。

（4）在“購物界面”中，如果某商品數量大于0，且余額大于等于商品價格，即可點擊該商品按鈕進行購買，實現出貨，購買一次，相應商品數量減1，余額變為原金額減去所購買商品價格，購買結束之后，如果余額大于0，進行“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 自動售貨機觸摸屏設計（以飲料為例）

按照觸摸屏設計要求，基于MCGS 組態軟件進行觸摸屏控制系統設計，在用戶窗口共新建四個窗口，分別為首頁、商品明細、挑選商品、充值窗口。如圖1所示。

在實時數據庫建立相應數據對象。如圖2所示。

3.1 數據對象名稱、個數及類型

如下所示：

（1）商品按鈕，開關型，個數5 個，具體按鈕名稱根據所售商品進行定義。

（2）商品數量，數值型，個數5 個，具體數量名稱根據所售商品進行定義，設置數量初始值。

（3）余額，數值型，用于顯示具體余額。

（4）退幣，開關型，用于“退幣”按鈕。

3.2 首頁設置

圖1

圖2

圖3

“歡迎界面”添加標簽A，設置“閃爍”等屬性，添加一些圖形，設置“水平移動”、“垂直移動”、“大小變化”“閃爍”屬性，提高界面動態效果，美化界面，添加標準按鈕“進入系統”，在操作屬性里“打開用戶窗口”選擇“商品明細”窗口，用于打開商品明細窗口。如圖3所示。

3.3 商品明細窗口

商品明細界面添加標簽及相應圖形，設計界面，顯示商品名稱、數量、價格等信息，用標簽“A”實現，并設置指示燈，數量為零時顯示報警色“紅色”，其他時刻為綠色，添加標準按鈕“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，分別設定“1 元”、“5 元”、“10元”等不同金額的充值方式，充值相應金額，當前余額實時變化，從0 增加到相應數值。添加“標簽”元件，顯示投幣金額，實時顯示當前余額，投幣后按下“挑選商品”按鈕，進入購物界面，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，進入“購物窗口”挑選商品，界面設置如圖6所示。

如圖6，購物窗口設置5 個標簽（商品名稱）、5 個標簽（商品價格）、5 個標準按鈕（購物按鈕）、5 個輸入框（存貨數量）、5 個指示燈、1 個矩形框（出貨口標識）、1 個標簽（余額），點擊“退出”按鈕，進入“充值界面”，進行退幣操作。

（1）指示燈填充色設置

當相應商品數量為0 時，指示燈顯示“紅色”，正常時，指示燈顯示“綠色”。

（2）商品數量

在啟動腳本設置商品最初的存放數量如下：

汽水數量=5

綠茶數量=5

紅牛數量=5

可樂數量=5

脈動數量=5

（3）購物按鈕

根據控制要求，設置購物按鈕如下：

腳本程序：

余額=余額-商品價格

數量=數量-1

可見度：

余額>=商品價格 and 商品數量>0

下面以汽水為例進行說明：

腳本程序：

余額=余額-2

汽水數量=汽水數量-1

可見度：

余額>=2 and 汽水數量>0

（4）輸入框連接相應商品數量，系統運行時可以隨機設置商品數量。

（5）設置出貨口

出貨口表達式連接為：“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，達到出貨要求，若連接硬件設備，即可完成整個購物過程。

3.6 運行效果

通過分析自動售貨機系統功能，明確系統設計要求，進行用戶窗口設計、數據對象定義及連接、編寫腳本程序，實現多界面切換，根據系統運行效果，可以發現所設計系統能夠完成充值---購物---退幣等自動售貨一系列的連貫操作，實現了自動售貨機所需的控制要求，而且為購買者提供了生動形象的人機交互界面，整個操作過程方便快捷，具有一定的可操作性，實用性較強，通用性強，具有一定的市場前景。

4 結論

本文基于MCGS 組態軟件控制技術，通過系統分析，進行了自動售貨機的觸摸屏設計原理的研究，實現了一定的設計要求，達到了系統所要求的運行效果，具有很強的操作性，通用性強，易于推廣。但該系統的設計也存在一定的缺陷和需要改進的地方，可以在本系統的基礎上，增加“未正確投幣”、“投幣長時間未選擇商品”等報警顯示功能，對系統進行完善，引導購買者進行正確的操作，減少系統出現故障的頻率，不斷提高系統使用性能，達到人性化的設計要求。