專利名稱：一種食品生產(chǎn)線計數(shù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于智能計數(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種食品生產(chǎn)線計數(shù)裝置。
背景技術(shù)：
智能計數(shù)器是當(dāng)今計時器發(fā)展的前沿，它體現(xiàn)了電子技術(shù)，信息工程，程序語言， 計算機技術(shù)等多個領(lǐng)域理論與實踐的交叉。智能技術(shù)在計數(shù)方面的大量應(yīng)用，使得計數(shù)更為自動化，更為準(zhǔn)確。智能計數(shù)在計數(shù)上的應(yīng)用進(jìn)一步推動了計數(shù)技術(shù)朝著自動化，智能化的方向發(fā)展。目前，在食品生產(chǎn)行業(yè)中，食品生產(chǎn)線上的計數(shù)裝置比較多樣，但是大部分的計數(shù)器是機械或電子的，其測量準(zhǔn)確性和使用方便性都亟待提高，因此，研究一種使用方便，準(zhǔn)確性高的運用智能化控制的計數(shù)裝置，來對食品生產(chǎn)線上的產(chǎn)品進(jìn)行計數(shù)，這對于食品生產(chǎn)線的發(fā)展有重要的現(xiàn)實意義。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于，提供一種用于食品生產(chǎn)線的計數(shù)裝置。它能夠解決生產(chǎn)線生產(chǎn)食品(如易拉罐飲料，面包，瓶裝酒水等)的計數(shù)問題，如果需要進(jìn)包裝箱，該裝置每檢測到一整箱數(shù)量的產(chǎn)品即進(jìn)行蜂鳴提示，方便工作人員操作。傳感器采用激光傳感器，控制單元能夠檢測到產(chǎn)品通過此處時傳感器信號變化，開啟脈沖累加器，對信號累加，實現(xiàn)產(chǎn)品計數(shù)。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)一種食品生產(chǎn)線計數(shù)裝置，其特征在于，包括控制單元，電源單元，激光發(fā)射單元， 激光接收單元，提示單元和顯示單元，所述激光發(fā)射單元，激光接收單元，提示單元和顯示單元分別與控制單元相連接，所述激光發(fā)射單元，激光接收單元，提示單元，顯示單元和控制單元分別連接電源單元。本實用新型還包括如下其它技術(shù)特征所述電源單元至少包括電池，該電池連接穩(wěn)壓模塊。所述電池采用7. 2V鎳鎘可充電電池。所述激光發(fā)射單元至少包括激光發(fā)射管，所述激光接收單元至少包括激光接收管。所述控制單元采用MC9S12XSU8單片機。所述顯示單元由五組LED燈組成，每組LED燈由七個LED 二極管組成。本實用新型的優(yōu)點1、使用激光作為信號，不會受外界溫度，光線和濕度的影響。同時，激光傳播速度快，在計數(shù)時不會受到激光傳感器的信號延遲的因素影響。2、自動控制單元采用Freescale公司生產(chǎn)MC9S12XSU8單片機。該款單片機內(nèi)部集成了 16位的脈沖累加器和多個通用型的IO接口模塊，脈沖累加器模塊計數(shù)精確，一次計數(shù)范圍廣泛可達(dá)65536次。
3[0015]3、激光發(fā)射單元時采用了調(diào)制管，該調(diào)制管可以增加激光的發(fā)射能量，因為調(diào)制發(fā)射瞬間的能量很大，可以發(fā)送很遠(yuǎn)的距離，在使用時，激光接收管和發(fā)射管可安裝的較遠(yuǎn)，且可保證發(fā)射能量和接收管的接受質(zhì)量。同時使用調(diào)制管調(diào)制發(fā)射激光還可以節(jié)省電能，節(jié)約能耗。4、具有提示功能，當(dāng)應(yīng)用于計數(shù)需要整箱包裝的產(chǎn)品時，每檢測到整箱數(shù)量的產(chǎn)品時，控制單元驅(qū)動蜂鳴器蜂鳴，提示工作人員及時將該數(shù)量產(chǎn)品裝箱包裝。5、具有計數(shù)結(jié)果保持功能。當(dāng)使用者第二次使用時，該裝置會自動顯示上次計數(shù)結(jié)果，供使用者查看，如果使用者不需要此數(shù)據(jù)，只需按開始鍵，該裝置進(jìn)入工作狀態(tài)，重新計數(shù)。6、具有制作方便，電路設(shè)計簡單，響應(yīng)快速，控制準(zhǔn)確，成本低等特點。
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為電源單元的原理圖。圖3為激光發(fā)射單元原理圖。圖4為激光接收單元原理圖。圖5為顯示單元示意圖。其中，(a)是顯示單元原理圖；(b)是顯示單元的顯示字符。圖6為提示單元原理圖。圖7為控制單元的引腳接線原理圖。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進(jìn)一步解釋說明。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的用于食品生產(chǎn)線的計數(shù)裝置，包括控制單元，電源單元，激光發(fā)射單元，激光接收單元，提示單元和顯示單元。激光發(fā)射單元，激光接收單元，提示單元和顯示單元分別與控制單元相連接，激光發(fā)射單元，激光接收單元，提示單元，顯示單元和控制單元分別連接電源單元。電源單元包括電池，電池采用7. 2V鎳鎘可充電電池，該電池連接穩(wěn)壓模塊，穩(wěn)壓模塊輸出5伏電壓。參照圖2，穩(wěn)壓模塊中包括LT1084-5，LT1084-5中間引腳接地，輸入端接7. 2伏電源正極，輸入端經(jīng)過330微法電容接地，輸出端經(jīng)過330微法電容接地，輸出端即為5伏，給控制單元，激光發(fā)射單元，激光接收，顯示單元供電。激光發(fā)射單元至少包括激光發(fā)射管，激光接收單元至少包括激光接收管。參照圖 3，激光發(fā)射單元由ICl調(diào)制管，激光發(fā)射管LED，8050三級管構(gòu)成。Tl和T2都是8050三極管，ICl調(diào)制管的2腳連接+5V電壓，ICl的1腳經(jīng)過電阻Rl (220歐姆)連接Tl的基極，1 腳經(jīng)過電阻R2 (220歐姆)連接Tl的發(fā)射極，激光發(fā)射管LED經(jīng)過電阻R3 (100歐姆)連接Tl的接收極?？刂茊卧腜TO管腳經(jīng)過電阻R4 (1K歐姆)連接T2的基極，T2的基極經(jīng)過R5 (4. 7K歐姆)接地，T2的發(fā)射極接地，T2的接收極連接Tl的發(fā)射極。ICl的1腳輸出方波經(jīng)Tl的8050放大，驅(qū)動激光發(fā)射管LED工作，T2的8050負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)激光發(fā)射管是否工作，控制單元IO 口 PTO 口輸出電平高低，控制激光發(fā)射管LED的發(fā)光與否。參照圖4，激光接收單元由激光接收管IC2構(gòu)成，激光接收管IC2的1腳接地，3腳接+5V。2腳即為信號輸出端連接至控制單元的PT7腳，LED 二極管D2經(jīng)過R39(13K歐姆)接至IC2的2腳，D2起提示作用，當(dāng)2腳輸出為低電平時，D2點亮，當(dāng)2腳輸出為高電平時，D2不亮。IC2直接輸出TTL電平，2管腳是輸出管腳，將此管腳接至控制單元脈沖累加器的PT7 口，供控制單元檢測脈。如圖5 (a)和圖5 (b)所示，所述顯示單元由五組LED燈組成，每組LED燈由七個 LED 二極管組成，并由控制單元的七個IO 口驅(qū)動，當(dāng)IO 口管腳輸出為高電平時，對應(yīng)的LED 二極管點亮，由35個二極管組成的五組LED顯示燈顯示計數(shù)結(jié)果?？刂茊卧腎O 口中的PD 口(PD0—PD6)分別接七個LED燈的正向端，七個LED燈的負(fù)向端接地。顯示單元共有五組LED顯示燈組成，每組需要連接控制單元的七個IO 口， 分別為 PA 口(ΡΑ0 — PA6)，PJ 口 (PJ0 — PJ6)，PB 口(ΡΒ0 — PB6)，PM 口(ΡΜ0 — PM6)，這五組 LED顯示燈分別顯示計數(shù)結(jié)果的萬位，千位，百位，十位，個位。在顯示單元示意圖中，七個LED 二極管組成一個位的顯示字符，當(dāng)PDO—PD6七個 IO 口輸出不同的信號時，該顯示字符可顯示從0至9不同的數(shù)字，由控制單元控制IO 口信號的輸出，從而控制每個單位上字符顯示，以顯示轉(zhuǎn)速。參照圖6，提示報警單元由1個蜂鳴器組成。蜂鳴器由控制單元的IO 口(PB7)驅(qū)動，該控制單元使用場效應(yīng)管3803控制蜂鳴器電源的通斷，從而產(chǎn)生斷續(xù)的聲音，每次發(fā)聲延續(xù)0. 3秒并中斷2秒，使環(huán)境中的回聲消失，并達(dá)到安靜狀態(tài)，采用頂2304驅(qū)動場效應(yīng)管IRL3803來控制蜂鳴器的電源通斷，控制聲音的產(chǎn)生，從而起到提示報警的作用。在蜂鳴器電路圖中，IR2304的1腳連接控制單元的PB7，此為驅(qū)動信號接收端，2腳和4腳接地，3腳連接+5伏特電壓，5腳連接R2 (30歐)后連接IRL3803的1腳，IRL3803 的3腳接地，IRL3803的2腳連接壓電式蜂鳴器的輸入端，VCC (+5伏特)給壓電式蜂鳴器供電，VCC經(jīng)過IN5819連接頂2304的8腳，6腳經(jīng)過104微法電容連接8腳。如圖7所示，控制單元采用Freescale公司生產(chǎn)的MC9S12XSU8單片機，其是高性能、低功耗的16位微處理器，內(nèi)部集成了多個通用IO接口，內(nèi)部集成16位的脈沖累加器， 增強型捕捉定時器模塊，其中的脈沖累加器，計數(shù)范圍可達(dá)65536次，檢測脈沖精度高，檢測準(zhǔn)確。控制單元的TO 口驅(qū)動激光發(fā)射單元發(fā)射激光，同時控制單元開啟脈沖累加器，控制單元的PT7 口接收激光接收單元的信號，當(dāng)發(fā)射管和接受管中間沒有產(chǎn)品經(jīng)過時，接收管可以實時接受發(fā)射管激光信號，此時激光接收管輸出為低電平，當(dāng)發(fā)射管和接收管中間有產(chǎn)品經(jīng)過時，接收管此時接收不到激光信號，激光接收管輸出為高電平，由低電平轉(zhuǎn)換為高電平會產(chǎn)生一個上升沿，控制單元PT7 口檢測此脈沖的上升沿，每檢測到一個脈沖，則控制單元內(nèi)部集成的脈沖累計器加一，當(dāng)檢測到整箱數(shù)量的產(chǎn)品時，控制單元驅(qū)動蜂鳴器蜂鳴，提示工作人員該數(shù)量的產(chǎn)品可以包裝，生產(chǎn)產(chǎn)品的總數(shù)目通過顯示單元顯示出來。采用HCS12系列的控制單元，主要應(yīng)用控制單元的IO 口和脈沖累加器，IO 口驅(qū)動激光發(fā)射，同時控制單元的PT7 口檢測激光接收單元輸入信號，當(dāng)激光發(fā)射管和接收管之間有產(chǎn)品經(jīng)過時，激光接收管輸出高電平，當(dāng)接收管和發(fā)射管沒有產(chǎn)品經(jīng)過時，接收管輸出低電平，每一次產(chǎn)品經(jīng)過時，PT7將檢測到一個信號跳變，此跳變產(chǎn)生一個上升沿，PT7捕捉上升沿，實現(xiàn)脈沖計數(shù)，脈沖數(shù)即為產(chǎn)品數(shù)，通過顯示單元將產(chǎn)品數(shù)實時顯示。本實用新型根據(jù)控制單元驅(qū)動激光發(fā)射單元發(fā)射激光時，開啟脈沖累加器，在控制單元檢測到激光接收單元所輸入信號中出現(xiàn)上升沿時，脈沖累加器捕捉上升沿，對每一個上升沿累加，累加結(jié)果實時顯示在顯示單元?？刂茊卧獙崟r通過輸出IO 口電平，控制激光發(fā)射管的發(fā)射，同時控制單元PT7腳接受激光接收管輸入的信號，開啟脈沖累加器，對脈沖累加，最后脈沖數(shù)目即為經(jīng)過產(chǎn)品數(shù)目，并通過顯示單元將脈沖數(shù)目顯示。實際應(yīng)用時，安裝時應(yīng)使激光接收管和激光發(fā)射管在一條線上，并固定在生產(chǎn)線上一處。電源單元，控制單元，提示單元，顯示單元都集成在一塊電路板上。
權(quán)利要求1.一種食品生產(chǎn)線計數(shù)裝置，其特征在于，包括控制單元，電源單元，激光發(fā)射單元，激光接收單元，提示單元和顯示單元，所述激光發(fā)射單元，激光接收單元，提示單元和顯示單元分別與控制單元相連接，所述激光發(fā)射單元，激光接收單元，提示單元，顯示單元和控制單元分別連接電源單元。
2.如權(quán)利要求1所述的食品生產(chǎn)線計數(shù)裝置，其特征在于，所述電源單元至少包括電池，該電池連接穩(wěn)壓模塊。
3.如權(quán)利要求1所述的食品生產(chǎn)線計數(shù)裝置，其特征在于，所述電池采用7.2V鎳鎘可充電電池。
4.如權(quán)利要求1所述的食品生產(chǎn)線計數(shù)裝置，其特征在于，所述激光發(fā)射單元至少包括激光發(fā)射管，所述激光接收單元至少包括激光接收管。
5.如權(quán)利要求1所述的食品生產(chǎn)線計數(shù)裝置，其特征在于，所述控制單元采用 MC9S12XS128 單片機。
6.如權(quán)利要求1所述的食品生產(chǎn)線計數(shù)裝置，其特征在于，所述顯示單元由五組LED燈組成，每組LED燈由七個LED 二極管組成。
專利摘要本實用新型公開了一種用于食品生產(chǎn)線的計數(shù)裝置，其特征在于，包括控制單元，電源單元，激光發(fā)射單元，激光接收單元，提示單元和顯示單元，所述激光發(fā)射單元，激光接收單元，提示單元和顯示單元分別與控制單元相連接，所述激光發(fā)射單元，激光接收單元，提示單元，顯示單元和控制單元分別連接電源單元。本實用新型使用激光作為信號，不易受外界環(huán)境條件的影響。該款單片機內(nèi)部集成了16位的脈沖累加器和多個通用型的IO接口模塊，脈沖累加器模塊計數(shù)精確，計數(shù)范圍廣泛可達(dá)65536次。本實用新型具有制作方便，電路設(shè)計簡單，響應(yīng)快速，控制準(zhǔn)確，成本低等特點。
文檔編號B65B65/08GK201951757SQ20112002025
公開日2011年8月31日 申請日期2011年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月21日
發(fā)明者李海琴, 王曉彪 申請人:長安大學(xué)