一種通用重量控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種通用重量控制器，屬于自動控制領(lǐng)域。所述控制器包括印制電路板、串口、傳感器接入接口、單片機、以及至少一個繼電器，所述串口、所述傳感器接入接口、所述單片機、所述繼電器設(shè)置在所述印制電路板上，所述傳感器接入接口與傳感器連接，所述單片機的輸入端分別與所述串口、所述傳感器接入接口連接，所述單片機的輸出端與所述繼電器連接。本實用新型通過串口接收計算機設(shè)置的重量參數(shù)，可適用于不同的場景，如茶葉自動分裝、產(chǎn)品分揀，應(yīng)用范圍廣。而且都是采用簡單的元器件制成，成本較低。
【專利說明】一種通用重量控制器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及自動控制領(lǐng)域，特別涉及一種通用重量控制器。

【背景技術(shù)】
[0002]重量控制廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、計量、分裝、安全檢測、防護裝置、舞臺控制等領(lǐng)域。但現(xiàn)有的重量控制器通常是各個用戶自行研發(fā)、生產(chǎn)的定制裝置，只能在某個特定場景使用，如床單更換、花盆澆灌，應(yīng)用范圍有限，而且成本較高。
實用新型內(nèi)容
[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用范圍有限、成本較高的問題，本實用新型實施例提供了一種通用重量控制器。所述技術(shù)方案如下:
[0004]本實用新型實施例提供了一種通用重量控制器，所述控制器包括印制電路板、串口、傳感器接入接口、單片機、以及至少一個繼電器，所述串口、所述傳感器接入接口、所述單片機、所述繼電器設(shè)置在所述印制電路板上，所述傳感器接入接口與傳感器連接，所述單片機的輸入端分別與所述串口、所述傳感器接入接口連接，所述單片機的輸出端與所述繼電器連接。
[0005]在本實用新型一種可能的實現(xiàn)方式中，所述串口采用晶體管-晶體管邏輯TTL電平的RS232串口。
[0006]在本實用新型另一種可能的實現(xiàn)方式中，所述傳感器接入接口包括重力傳感器接入插座和模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，所述重力傳感器接入插座、所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、所述單片機依次連接。
[0007]在本實用新型又一種可能的實現(xiàn)方式中，所述單片機采用STC12C5628。
[0008]在本實用新型又一種可能的實現(xiàn)方式中，所述繼電器采用220V/10A的單刀雙擲繼電器。
[0009]在本實用新型又一種可能的實現(xiàn)方式中，所述控制器還包括繼電器驅(qū)動電路，所述繼電器驅(qū)動電路設(shè)置在所述印制電路板上，所述繼電器驅(qū)動電路串聯(lián)在所述單片機和所述繼電器之間，所述繼電器驅(qū)動電路采用三極管功率放大電路。
[0010]在本實用新型又一種可能的實現(xiàn)方式中，所述控制器還包括電源插座和繼電器輸出插座，所述電源插座和所述繼電器輸出插座設(shè)置在所述印制電路板上，所述電源插座與所述單片機連接，所述繼電器輸出插座與所述繼電器連接。
[0011]可選地，所述控制器還包括電源穩(wěn)壓電路，所述電源穩(wěn)壓電路設(shè)置在所述印制電路板上，所述電源穩(wěn)壓電路串聯(lián)在所述電源插座和所述單片機之間。
[0012]具體地，所述電源穩(wěn)壓電路包括LMl 17-5三端穩(wěn)壓芯片。
[0013]在本實用新型又一種可能的實現(xiàn)方式中，所述控制器還包括由4個相互獨立的針頭組成的校準電路，4個針頭設(shè)置在所述印制電路板上，4個針頭分別與所述單片機連接。
[0014]本實用新型實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
[0015]通過串口接收計算機設(shè)置的重量參數(shù)，可適用于不同的場景，如茶葉自動分裝、產(chǎn)品分揀，應(yīng)用范圍廣。而且都是采用簡單的元器件制成，成本較低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1是本實用新型實施例提供的的一種通用重力控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本實用新型實施例提供的繼電器驅(qū)動電路的電路圖；
[0019]圖3是本實用新型實施例提供的電源驅(qū)動電路的電路圖。

【具體實施方式】
[0020]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。
[0021]下面首先對本實用新型實施例提供的通用重力控制器的應(yīng)用場景進行簡單的介紹。
[0022]一方面，該控制器可以應(yīng)用于物品的自動封裝，如茶葉的自動封裝。當控制器應(yīng)用于茶葉的自動封裝時，控制器中的繼電器與茶葉放料的電控閥門連接，繼電器的閾值設(shè)定為需要包裝的茶葉重量，若秤盤(相當于重力傳感器)上茶葉的重量達到設(shè)定值，則繼電器切斷茶葉放料的電控閥門，停止放料。
[0023]另一方面，該控制器也可以用于產(chǎn)品的分揀，如油漆桶的封裝。當控制器應(yīng)用于物品的分揀時，控制器中的繼電器與執(zhí)行部件連接，繼電器的閾值設(shè)定為不合格品的重量(小于200克或大于300克)，若產(chǎn)品的重量在200克以下或300克以上，則繼電器驅(qū)動執(zhí)行部件將不合格品取走；如果產(chǎn)品的重量在200克至300克之間，則繼電器不動作，保留合格品。
[0024]又一方面，該控制器還可以用于設(shè)備的安全作業(yè)，如吊車。當控制器應(yīng)用于設(shè)備的安全作業(yè)時，控制器中的繼電器與報警設(shè)備連接，繼電器的閾值設(shè)定為吊車鋼絲繩拉力的允許值，若吊車鋼絲繩的實際拉力值超過設(shè)定值時，繼電器驅(qū)動報警設(shè)備報警。
[0025]需要說明的是，上述控制器的應(yīng)用場景僅為舉例，本實用新型并不限制于此。
[0026]實施例
[0027]本實用新型實施例提供了一種通用重力控制器，參見圖1，該控制器包括印制電路板1、串口 2、傳感器接入接口 3、單片機4、以及至少一個繼電器5。
[0028]在本實施例中，串口 2、傳感器接入接口 3、單片機4、繼電器5設(shè)置在印制電路板I上，傳感器接入接口 3與傳感器連接，單片機4分別與串口 2、傳感器接入接口 3、繼電器5連接。
[0029]在實際應(yīng)用中，串口 2可以接收計算機設(shè)置的重量參數(shù)，傳感器接入接口 3可以接收重力傳感器信號，繼電器5可以根據(jù)單片機4的控制信號動作。
[0030]可選地，印制電路板I上可以設(shè)有支撐柱(圖1中未示出)，起到方保護和方便使用的作用。
[0031]可選地，串口 2可以采用TTL(Transistor-Transistor Logic,晶體管-晶體管邏輯)電平的RS232串口，即電平邏輯采用TTL (+5V等價于邏輯“ I ”，OV等價于邏輯“O”)，除電平外的通訊協(xié)議符合RS232標準。
[0032]在實際應(yīng)用中，重量參數(shù)的類型可以包括繼電器的吸合重量、繼電器的斷開重量、第一次校準所用的重量、以及第二次校準所用的重量。
[0033]關(guān)于繼電器的吸合重量和繼電器的斷開重量，由于繼電器的數(shù)量可以為I個，也可以2個、3個、4個等，由實際需要確定，因此繼電器的吸合重量和繼電器的斷開重量也可以存在多個，如有2個繼電器時，重量參數(shù)的類型包括第I個繼電器的吸合重量、第I個繼電器的斷開重量，第2個繼電器的吸合重量、第2個繼電器的斷開重量。
[0034]吸合重量是繼電器閉合的閾值，斷開重量是繼電器斷開的閾值。以常閉型繼電器為例，當實際重量大于或等于斷開重量且小于吸合重量時，繼電器閉合；當實際重量大于斷開重量時，繼電器斷開。
[0035]可選地，傳感器接入接口 3可以包括重力傳感器接入插座和模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，重力傳感器接入插座、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、單片機4依次連接。
[0036]具體地，重力傳感器接入插座可以采用KF128-4P型號的接線端子。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片可以采用HX711。HX711為24位高精度、低功耗、低成本的稱重專用芯片，可以確保測量到萬分之一的精度。
[0037]可選地，單片機4可以采用STC12C5628。STC12C5628為增強型8位通用低功耗單片機，運算速度高、功耗低，可以完全滿足測量和控制的要求。
[0038]可選地，繼電器5可以采用220V/10A的單刀雙擲繼電器。選用能承受最大電流為1A的繼電器，可以直接控制2KW以內(nèi)的設(shè)備，滿足大部分場合的重力控制要求。若被控設(shè)備的功率大于2KW，還可以采用增加中間繼電器等方式實現(xiàn)繼電器的控制功能。
[0039]在本實施例的一種實現(xiàn)方式中，該控制器還可以包括4個相互獨立的針頭組成的校準電路6。4個針頭設(shè)置在印制電路板I上，4個針頭分別與單片機4連接，通過2個針頭的連通，確認重量參數(shù)的類型，使單片機4將重力傳感器輸出的電壓值作為第一次校準時重力傳感器輸出的電壓值、或者第二次校準時重力傳感器輸出的電壓值，完成壓力傳感器的校準，得到線性方程。此時第一次校準所用的重量、第二次校準所用的重量、繼電器的吸合重量、繼電器的斷開重量均使用單片機4中存儲的默認值，可以避免由于計算機的缺乏而不能使用控制的情況。
[0040]在本實施例的另一種實現(xiàn)方式中，該控制器還可以包括繼電器驅(qū)動電路7。繼電器驅(qū)動電路7設(shè)置在印制電路板I上，繼電器驅(qū)動電路7串聯(lián)在單片機4和繼電器5之間。
[0041]具體地，繼電器驅(qū)動電路7可以采用三極管功率放大電路。
[0042]更具體地，參見圖2，三極管功率放大電路可以包括三極管Q、第一二極管D1、發(fā)光二極管LED、第一電阻Rl和第二電阻R2。三極管Q的基極與第一電阻Rl的一端連接，第一電阻Rl的另一端與單片機4連接。三極管Q的集電極分別與發(fā)光二極管LED的負極、第一二極管Dl的正極、繼電器5 (線圈)的一端連接，發(fā)光二極管LED的正極與第二電阻R2的一端連接，第二電阻R2的另一端、第一二極管Dl的負極、繼電器5(線圈)的另一端分別接電源。三極管Q的發(fā)射集接地。
[0043]在本實施例的又一種實現(xiàn)方式中，該控制器還可以包括電源插座8和繼電器輸出插座9。電源插座8和繼電器輸出插座9設(shè)置在印制電路板I上，電源插座8與單片機4連接，繼電器輸出插座9與繼電器5連接。
[0044]具體地，電源插座8和繼電器輸出插座9采用一個KF128-8P型號的接線端子。KF128-8P型號的接線端子有8芯，可以將其中2芯作為電源插座8，另外6芯作為繼電器輸出插座9。
[0045]可選地，該控制器還可以包括電源穩(wěn)壓電路10，電源穩(wěn)壓電路10設(shè)置在印制電路板I上，電源穩(wěn)壓電路10串聯(lián)在電源插座8和單片機4之間。
[0046]具體地，參見圖3，電源穩(wěn)壓電路10可以包括穩(wěn)壓芯片1C、第二二極管D2、第一電解電容E1、第二電解電容E2、第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3。穩(wěn)壓芯片IC的輸入端分別與第二二極管D2的負極，第一電解電容El的正極、第一電容Cl的一端連接，第二二極管D2的正極接電源。第一電解電容El的負極、第一電容Cl的另一端、穩(wěn)壓芯片IC的接地端、第二電容C2的一端、第二電解電容E2的負極、第三電容C3的一端分別接地。穩(wěn)壓芯片IC的輸出端分別與第二電容C2的另一端、第二電解電容E2的正極、第三電容C3的另一端連接。
[0047]更具體地，穩(wěn)壓芯片可以采用LMl 17-5三端穩(wěn)壓芯片。
[0048]本實用新型實施例通過串口接收計算機設(shè)置的重量參數(shù)，可適用于不同的場景，如茶葉自動分裝、產(chǎn)品分揀，應(yīng)用范圍廣。而且都是采用簡單的元器件制成，成本較低。
[0049]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種通用重量控制器，其特征在于，所述控制器包括印制電路板、串口、傳感器接入接口、單片機、以及至少一個繼電器，所述串口、所述傳感器接入接口、所述單片機、所述繼電器設(shè)置在所述印制電路板上，所述傳感器接入接口與傳感器連接，所述單片機的輸入端分別與所述串口、所述傳感器接入接口連接，所述單片機的輸出端與所述繼電器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，所述串口采用晶體管-晶體管邏輯TTL電平的RS232串口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制器，其特征在于，所述傳感器接入接口包括重力傳感器接入插座和模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，所述重力傳感器接入插座、所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、所述單片機依次連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制器，其特征在于，所述單片機采用STC12C5628。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制器，其特征在于，所述繼電器采用220V/10A的單刀雙擲繼電器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制器，其特征在于，所述控制器還包括繼電器驅(qū)動電路，所述繼電器驅(qū)動電路設(shè)置在所述印制電路板上，所述繼電器驅(qū)動電路串聯(lián)在所述單片機和所述繼電器之間，所述繼電器驅(qū)動電路采用三極管功率放大電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制器，其特征在于，所述控制器還包括電源插座和繼電器輸出插座，所述電源插座和所述繼電器輸出插座設(shè)置在所述印制電路板上，所述電源插座與所述單片機連接，所述繼電器輸出插座與所述繼電器連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制器，其特征在于，所述控制器還包括電源穩(wěn)壓電路，所述電源穩(wěn)壓電路設(shè)置在所述印制電路板上，所述電源穩(wěn)壓電路串聯(lián)在所述電源插座和所述單片機之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制器，其特征在于，所述電源穩(wěn)壓電路包括LM117-5三端穩(wěn)壓芯片。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制器，其特征在于，所述控制器還包括由4個相互獨立的針頭組成的校準電路，4個針頭設(shè)置在所述印制電路板上，4個針頭分別與所述單片機連接。
【文檔編號】G05B19/042GK204086874SQ201420399312
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月18日
【發(fā)明者】趙培宇, 何鑫, 張強, 操長茂 申請人:江漢大學(xué)