CN101349894A

CN101349894A - 无数码管无键盘的微型绕线机专用电脑

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Publication number: CN101349894A
Application number: CNA2008100287383A
Authority: CN
Inventors: 彭桉泉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-06-12
Filing date: 2008-06-12
Publication date: 2009-01-21
Anticipated expiration: 2028-06-12
Also published as: CN101349894B

Abstract

本发明提供一种无数码管无键盘的微型绕线机专用电脑，以软件简化硬件，以87F51单片机作绕线机专用电脑的硬件，其接口仅用1个集成电路，仅用软件使1个发光二极管显示圈数、产量、转速等，仅用软件输入绕线数据，以及仅通过软件实施惯量自动检测，仅利用软件实现闭环控制以精准绕线，仅用1个5V直流电源，具有接口元器件少、电路简化、制造简单、绕线圈数准确无误、无键盘故障、成本极低、可靠性极高的技术效果。

Description

无数码管无键盘的微型绕线机专用电脑

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤指一种用于控制绕线机的低成本绕线机专用电脑。

背景技术

目前绕线机的控制器，成本过高，主要体现在：1、分立元件多。2、集成电路多。3、印制板大。4、直流电源种类多。

目前的绕线机没有不用数码管和键盘的，而质量一般的键盘，每键需4元，若以12只键计需48元。8位数码管约需5元，数码管和键盘合计53元。本发明不用数码管和键盘，而用软件和1个发光二极管，仅1角钱。仅仅是这一项的成本就相差530倍！再者，不用数码管和键盘，还省去了有数码管和键盘时其接口电路所需的成本。另外，在可靠性方面：有键盘，就有隐患。尤其是轻触式键盘最易出毛病，有的键按几次就坏了。而键盘的质量与其成本之间又存在着尖锐的矛盾。若做质量尤其好的键盘，每键需20元，键盘就要240元了！而本发明总成本才7元3角！本发明淘汰了键盘，既节省了成本，又根治了键盘的痼疾，提高了可靠性。而且，目前绕线机控制器所需的集成电路多，进一步使其增加了成本。另外，现有绕线机控制器的印制板大，又进一步使其增加了成本。整机直流电源种类多，如电脑用5V、继电器等用12V、煞车电磁铁用24V，这也使其增加了成本。上述因素的综合，导致了目前绕线机的控制器昂贵的成本。

发明内容

针对背景技术存在的技术不足，本发明提出一种不用数码管、不用键盘，接口仅用1个集成电路，控制电路极简约、极可靠，造价低廉的微型绕线机专用电脑。

本发明通过以下技术方案予以实现：以软件简化硬件，无需数码管和键盘，以87F51单片机作绕线机专用电脑的硬件，其接口仅用1个集成电路，仅用软件使1个发光二极管显示圈数、产量、转速等，仅用软件输入绕线数据，以及仅通过软件实施惯量自动检测，仅通过软件实施闭环控制以实现精准绕线，仅用1个5V直流电源。

进一步地，述中的集成电路采用串行EEPROM 24C16作为电脑的绕线资料存储器，EEPROM24C16集成电路通过两个接脚与电脑连接，分别为：5脚接电脑的第5脚，6脚接电脑的第6脚，8脚接+5V直流电源，其余脚接地。

上述中，所述的仅用软件使1个LED发光二极管显示圈数、产量、转速等，其LED发光二极管通过快闪、慢闪相结合的显示方式，自动适时地执行九个项目的显示，显示项目包括锁态、产量、转速、绕组、暂停、圈数、达产、按动与点击，快闪代表开始，慢闪次数代表数据，自高位至低位依次显示，位与位之间以短时熄灭识别。

本发明中，借用绕线机里都有的“启动/暂停”按钮开关，其最好采用质量尤其好的微动开关，通过软件实现所有的操作，从而淘汰了键盘，除却了键盘的痼疾。。

所述的以软件实现输入，其以定时扫描的方式检测按钮开关是否按下，利用87F51内的定时器T0产生3ms的定时中断，在中断服务程序里处理为每隔24ms检测按钮开关是否按下，并采用电脑软件反弹跳，当检测出按钮开关按下后，产生数毫秒的延时，让前沿弹跳消失后再检测按钮开关的闭合；当发现按钮开关松开后，同样要产生数毫秒的延时，待后沿弹跳消失后再检测下一次按钮开关的按下。软件在判明键法后，循相应的入口程序执行之。

按钮开关的键法分为小于1秒的“点击”和大于或等于1秒的“按动”。点击用于：开始绕线之后，每点击1次便执行1次“启动”或“暂停”；开始绕线之前，点击1～9次，分别表示数值1～9；点击10次表示数值0；点击11次表示“输入”或“查阅”；点击12次表示“删除”；点击13次表示“锁定与否选择”；点击14次表示“煞车模式选择”；点击15次或更多次表示“复位”；按动用于：开机后的首次绕线、在绕线暂停时用作圈数清零、以及在绕线自动停车后选择跳组绕线。

利用软件实施惯量自动检测，便可以直接输入绕线的圈数，绕线机电脑处理为自动将绕线的圈数扣除惯量后作为实际预置数，可防止出现绕线圈数的偏差，准确绕线，。

另外，实施惯量自动检测的软件设置为：按着“启动/暂停”按钮不放，再开启电源便可开始执行惯量自动检测。通过使电脑的第8脚输出低电平，经过TLP525G光电耦合器触发可控硅导通，自动启动绕线电机运行至转速稳定后断电，并接通煞车线圈煞车，同时圈数计数器开始对惯量进行计数，直至绕线电机停稳为止，此时将计数值作为惯量保存在存储器内，惯量自动检测即完成。

利用软件实施闭环控制，通过电脑自动监测绕线圈数，稍有偏差便及时自动修正预置的圈数，以实现精准绕线。

本发明以厉行节约为目的，用软件简化硬件，使绕线机控制电路极简约，体积小巧，仅为15立方厘米，不仅造价极低，而且采用软件实施闭环控制，做到确保绕线圈数准确无误，还可实现惯量自动检测、产量显示、产量设定、产量到达提示、产量自动或手动清零、绕线速度显示、煞车模式选择、选择锁定与否(可保护输入的数据，防止误输入)等众多功能。

与现有技术相比，本发明具有造价低廉，电路简约，整机仅用单一5伏直流电源，并且通过闭环控制，保证了绕线圈数的准确性，尤其是无键盘故障，可靠性高的有益效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的电路原理图。

图2是本发明的实现流程图。

具体实施方式

参见图1，本发明的绕线机专用电脑1，仅用软件使1个LED发光二极管显示圈数、产量与转速等，LED发光二极管通过快闪、慢闪相结合的显示方式，自动适时地执行九个项目的显示，并设置为快闪表示开始，慢闪次数表示数据，自高位至低位依次显示，位与位之间以短时熄灭识别，显示项目分别为：

1、显示锁态：开启电源后，若LED随即快闪则是“解锁”，否则是“锁定”，禁止输入。

2、显示产量：开启电源即显示产量。

3、显示转速：绕线时自动显示转速，先显示1位整数，再显示1位小数位，单位：千转/分。

4、显示绕组：自动停车后显示下一绕组数。

5、显示暂停：绕线电机为暂停时，LED熄。

6、显示圈数：先显示绕组数(即闪动次数)，然后再显示该绕组的圈数(自高位至低位)。

7、显示达产：达设定产量时LED长亮15秒钟；若LED熄之前关电源则不执行产量自动清零。

8、显示按动：按动开始时LED即亮，松开按钮之前LED会自动熄灭，以提示可以松开按钮。

9、显示点击：点击开始时LED即亮，松开按钮之后LED会自动熄灭。

仅用软件输入绕线数据，借用绕线机的“启动/暂停”按钮开关，并采用质量尤其好的微动开关，通过软件实现所有操作，淘汰了键盘，除却了键盘的痼疾。(以下简称此“启动/暂停”按钮开关为软键)。

参见图1，接口仅用1个集成电路2，采用串行EEPROM 24C16，无需更多的集成电路，24C16只需用两个脚与电脑连接：5脚接电脑的第5脚，6脚接电脑的第6脚，8脚接+5V，其余脚接地。以24C16做本电脑的绕线资料存储器，无需电池，数据可保存100年。

另外，目前绕线机控制器的绕线设置方式普遍为：若需绕100圈，则先预置100圈，再视实际停车的圈数，再将减去惯量后的圈数，作为预置的实际圈数，再次输入，此种输入方式既繁琐又不直观。而本绕线机电脑利用软件实施惯量自动检测，直接输入绕线圈数后，电脑自动将绕线的圈数扣除惯量后作为实际预置数。另外，针对目前绕线机实行简单的开环控制，操作人员需随时监视LED显示器上的圈数，若发现不准必须人为修改预置圈数的缺陷，本发明通过纯软件实施闭环控制，通过电脑自动监测绕制圈数，稍有偏差便可及时自动更正预置的圈数，实现准确绕线，无需显示圈数，便能自动精准绕线。

参见图1，针对传统绕线机所需直流电源种类多的弊端，本电脑采用5V电源，其外部设备：煞车线圈4、圈数计数光电传感器6等也都用同1个5V直流电源。

参见图2，本微型绕线机专用电脑的工作过程为：

(1)、首先，利用软件使1个LED发光二极管显示圈数、产量、转速等，发光二极管自动显示锁态、产量、转速、绕组、暂停、圈数、达产、按动以及点击九个项目，快闪是开始，慢闪次数是数据，闪十次是数据0，并依次显示高位至低位，位与位之间以短时熄灭识别。

(2)、接着，通过软件实现绕线数据的输入，在操作过程中，还需检测软键3是否按下；若按下，判定是功能，还是数据，若是功能，判定是何功能。若是数据，则判定是何数据，最后还需反弹跳去抖动。

本绕线机电脑的软件设置为以定时扫描的方式检测软键3是否按下，利用87F51内的定时器T0产生3ms的定时中断，在中断服务程序里处理为：每隔24ms检测软键是否按下。本电脑用软件反弹跳，当检测出软键按下后，产生数毫秒的延时，让前沿弹跳消失后再检测软键的闭合。当发现软键松开后，也要产生数毫秒的延时，待后沿弹跳消失后再检测下一次软键的按下。

软件只需判明键法，然后便循相应的入口程序执行之。

软键3的键法仅有“点击”(小于1秒)和“按动”(不小于1秒)之分。

其中，点击用于：

1、开始绕线后，每点击1次便执行1次“启动”或“暂停”。

2、开始绕线前，点击1～9次，分别表示数值1～9。点击10次，表示数值0。

3、点击11次，是“输入”或“查阅”。

4、点击12次，是“删除”。

5、点击13次，是“锁定与否选择”。(使用频度低。锁定可保护输入数据，防止误输入。)

6、点击14次，是“煞车模式选择”。(使用频度极低。可切换选择煞车为煞死或不煞死)

7、点击15次，是“复位”。(使用频度极低。超15次亦是复位。关、开电源亦可复位。)

按动用于：

1、首次绕线。(开机后的首次启动绕线)

2、圈数清零。(在绕线暂停时，用作圈数清零)

3、跳组绕线。(在绕线自动停车后，每按一次会选择下一个绕组的绕线。)

关于“首键”：开启电源后，首次选择的“键”，称之为“首键”，首键具有特殊功能，将特殊功能印在电脑面板上便无须记忆、无须费心，一目了然。

首键功能的具体设计为：

“0”：清零产量

“1～9”：开始圈数的输入

“查阅”：查阅输入的圈数。

“删除”：删除产量显示，显产量设定值。此时可输入产量设定值，再按输入键，存入。

下面举例说明绕线资料的输入过程：

1、某线圈仅一个绕组，13.5圈。操作步骤为：

开启电源，开始输入：(输入时每位数据之间应间隔1秒以上)

点击：1

点击：3

点击：5

输入完毕，可以起动绕线了。若输入过程中不慎按错数据，可按删除键删除该数据，再重新键入。

2、某线圈有二个绕组，第一绕组：12.5圈；第二绕组：34.0圈。第3绕组：0圈。操作步骤为：

开启电源，开始输入：

点击：1

点击：2

点击：5

点击：输入

点击：3

点击：4

点击：0

点击：输入

点击：0

点击：输入

输入完毕，可以起动绕线了。

(3)、数据输入之后，将绕线资料存入串行EEPROM中。

(4)、然后通过软件实施惯量自动检测，直接输入绕线的圈数，电脑自动将绕线的圈数扣除惯量后作为实际预置数。

(5)、然后利用软件实施闭环控制，通过电脑自动监测绕制圈数，实现精准绕线，从而在监控条件下完成整个绕线过程。

Claims

1、一种无数码管无键盘的微型绕线机专用电脑，以软件简化硬件，无需数码管和键盘，其接口仅用1个集成电路，以87F51单片机作为硬件，其特征在于：绕线机专用电脑的接口仅用1个集成电路，仅用软件使1个发光二极管显示圈数、产量、转速，仅用软件输入绕线数据，以及仅通过软件实施惯量自动检测，仅通过软件实施闭环控制以实现精准绕线，仅用1个5V直流电源。

2、根据权利要求1所述的无数码管无键盘的微型绕线机专用电脑，其特征在于：所述的集成电路采用串行EEPROM 24C16作为电脑的绕线资料存储器，EEPROM 24C16集成电路通过两个接脚连接电脑，其5脚接电脑的第5脚，6脚接电脑的第6脚，8脚接+5V直流电源，其余脚接地。

3、根据权利要求1所述的无数码管无键盘的微型绕线机专用电脑，其特征在于：所述的仅用软件使1个发光二极管显示圈数、产量、转速，利用发光二极管通过快闪、慢闪结合的显示方式，适时执行包括锁态、产量、转速、绕组、暂停、圈数、达产、按动与点击九个项目的显示，并设置为快闪表示开始，慢闪次数表示数据，自高位至低位依次显示，位与位之间以短时熄灭相互识别。

4、根据权利要求1所述的无数码管无键盘的微型绕线机专用电脑，其特征在于：所述的仅用软件输入绕线数据，其通过绕线机的“启动/暂停”按钮开关实现所有的操作，所述的按钮开关采用微动开关。

5、根据权利要求4所述的无数码管无键盘的微型绕线机专用电脑，其特征在于：所述的仅用软件输入绕线数据，其以定时扫描的方式检测按钮开关是否按下，利用87F51内的定时器T0产生3ms的定时中断，在中断服务程序里处理为每隔24ms检测按钮开关是否按下，并采用电脑软件反弹跳，当检测出按钮开关按下后，产生数毫秒的延时，让前沿弹跳消失后再检测按钮开关的闭合；当发现按钮开关松开后，同样要产生数毫秒的延时，待后沿弹跳消失后再检测下一次按钮开关的按下。

6、根据权利要求5所述的无数码管无键盘的微型绕线机专用电脑，其特征在于：所述按钮开关的键法设置为小于1秒的“点击”和大于或等于1秒的“按动”，所述点击分别用于：开始绕线后，每点击1次便执行1次“启动”或“暂停”；点击1～9次，分别表示数值1～9；点击10次表示数值0；点击11次表示“输入”或“查阅”；点击12次表示“删除”；点击13次表示“锁定与否选择”；点击14次表示“煞车模式选择”；点击15次表示“复位”；所述按动分别用于：首次绕线、圈数清零以及跳组绕线；待软件判明键法后便循相应的入口程序执行之。

7、根据权利要求1所述的无数码管无键盘的微型绕线机专用电脑，其特征在于：利用软件实施惯量自动检测，直接输入绕线圈数后，电脑自动将绕线的圈数扣除惯量后作为实际预置数。

8、根据权利要求7所述的无数码管无键盘的微型绕线机专用电脑，其特征在于：所述实施惯量自动检测的软件设计为：按着按钮开关不放，再开启电源便执行惯量自动检测，首先使电脑的第8脚输出低电平，经TLP525G光电耦合器触发可控硅导通，自动启动绕线电机运行至转速稳定后断电，并接通煞车线圈开始煞车，此时圈数计数器开始对惯量进行计数，直至绕线电机停稳为止，将计数值作为惯量保存，完成惯量自动检测。

9、根据权利要求1所述的无数码管无键盘的微型绕线机专用电脑，其特征在于：利用软件实施闭环控制，通过电脑自动监测绕制圈数，出现偏差时及时自动修正预置的圈数，以实现精准绕线。