CN103995485A

CN103995485A - 智能盖章机构控制器

Info

Publication number: CN103995485A
Application number: CN201410209083.5A
Authority: CN
Inventors: 唐杰; 唐春根; 王伟清; 应加文
Original assignee: PIERRE HANGZHOU ELECTRONICS CO Ltd
Current assignee: PIERRE HANGZHOU ELECTRONICS CO Ltd
Priority date: 2014-05-16
Filing date: 2014-05-16
Publication date: 2014-08-20

Abstract

本发明涉及智能盖章机构控制器。目的是提供的控制器应能控制智能盖章机构的走纸机构与盖章机构协同工作，还应具有结构简单合理、控制准确的技术特点。技术方案是：智能盖章机构控制器，其特征在于：所述控制器由单片机控制电路、电源隔离电路、串口驱动电路及三组步进电机驱动电路组成。

Description

智能盖章机构控制器

技术领域

本发明涉及一种智能盖章机构的控制器，具体涉及一种用于控制及实现盖章机构走纸、盖章功能的控制器。

背景技术

行政机关、大专院校、工矿企业等单位经常需要印制大量的文件和证件，这些文件和证件往往需要盖章后才能正式发放生效。如果采用手动盖章的方式，存在工作强度大、效率低、盖章质量不稳定、字迹不清晰等缺点，因此目前通常采用智能盖章机构来进行自动盖章。

常规的智能盖章机构需要操作者将待印纸张放置在盖印平台上，然后再进行自动盖章动作，对于大批量的盖章工作来说操作过程仍显繁琐，因此需要解决智能盖章机构的自动走纸和自动盖章问题，其核心是如何控制智能盖章机构的走纸机构与盖章机构协同工作的问题，因此需要设计一种智能盖章机构的控制器，来控制上述走纸机构与盖章机构协同工作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述背景技术的不足，提供一种智能盖章机构控制器，该控制器应能控制智能盖章机构的走纸机构与盖章机构协同工作，还应具有结构简单合理、控制准确的技术特点。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：

智能盖章机构控制器，其特征在于：所述控制器由单片机控制电路、电源隔离电路、串口驱动电路及三组步进电机驱动电路组成；

所述单片机控制电路，包括单片机及外围电路；

所述电源隔离电路，采用稳压降压芯片对输入的直流24V进行降压，降压后输出的直流5V直接对外部的光耦开关供电，同时降压后输出的直流5V经过隔离芯片进行隔离后输出直流9V，输出的直流9V经过三端稳压模块进行稳压后输出另一路直流5V，用于给单片机及各类芯片提供工作电压；

所述串口驱动电路，采用串口驱动芯片连接单片机与PC机，串口驱动芯片将单片机输出的TTL信号转换为PC机可接收的RS232信号，并将PC机发出的RS232信号转换为单片机可接收的TTL信号；

所述步进电机驱动电路，采用步进电机驱动芯片连接单片机和步进电机，步进电机驱动芯片接收单片机给出的指令后控制步进电机的运转。

所述外部光耦开关包括分别设置在智能盖章机构的进纸口和出纸口的两个光耦开关，两个光耦开关分别与单片机连接。

本发明的工作原理是：如图7所示，由PC机通过串口驱动电路发送盖章指令到单片机，单片机通到单片机过进纸口处的光耦开关来检测纸张，单片机通过计算PC机发送的指令后，控制步进电机驱动芯片U1，并由步进电机驱动芯片U1负责开启传动电机旋转，走纸机构进行送纸；待纸张到达出纸口处的光耦开关时，单片机通过计算PC机发送的指令来控制步进电机驱动芯片U2控制竖章电机或步进电机驱动芯片U3控制横章电机来实现在纸张不同位置盖章；待盖完印章后，单片机通过出纸口处的光耦开关来判断，纸张是否已经完全离开，如果没有则继续发送指令到步进电机驱动芯片U1来实现电机继续旋转，如果纸张已经完全离开则控制步进电机驱动芯片U1让电机停止旋转。

本发明具有的有益效果是：本发明以单片机作为控制中心，通过两个光耦开关的信号来检测纸张位置，之后通过三个步进电机驱动芯片来控制盖章机构的竖章电机、横章电机与走纸机构的传动电机协同工作，整体电路结构简单合理，可以实现准确地盖章，电路成本相对低廉，满足大批量的盖章需求。

附图说明

图1是本发明的电路结构示意图。

图2是图1中单片机控制电路的单片机的结构示意图。

图3是图1中单片机控制电路的外围电路的结构示意图。

图4是图1中电源隔离电路的电路结构示意图。

图5是图1中串口驱动电路的电路结构示意图。

图6是图1中步进电机驱动电路的电路结构示意图。

图7是本发明的工作流程示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。

如图1所示，本发明所述的智能盖章机构控制器，由电源隔离电路2、串口驱动电路4、单片机控制电路3及三组步进电机驱动电路1-1、1-2、1-3组成。

如图4所示，在电源隔离电路中，接插件P7的两根电源线分别接开关电源24V及COM，如图4即+24V接开关电源的24V，OV接开关电源的COM。+24V接稳压降压芯片U4(一般采用LM2576-5.0)的1脚并联滤波电容C34接0V地形成一个电压输入端，U4的4脚为降压后的输出端并联滤波储能电容C35输出稳定的直流5V电压，U4的2脚接肖基特二极管D1、电感L1和滤波储能电容C35，提高芯片稳定性，U4的3、5、6脚接地。输出的稳定5V电压接U5电源隔离芯片(一般采用B0509系列)的1脚，负极(0V地)接U5的2脚，通过U5隔离升压后输出9V并联滤波电容接地并U5的4脚形成隔离后的另一路电源(不共地，减少信号干扰)。输出后的9V无法直接给各类芯片提供正常的工作电压(本控制器芯片所需工作电源皆为DC5V)，所以输出VCC9V需要接三端稳压芯片U8(一般采用LM7805)进行降压，接U8的1脚9V输入后稳压降压后输出5V(VCC)。输出的VCC和开关电源输入的24V通过电阻R42和R41串联红色发光二极管D3A和D2A后分别接OV地和地，成为电源指示灯。

在串口驱动电路中U6为串口驱动芯片(一般采用MAX232系列)，U6的1、2、3、4、5、6脚分别接电容C23、C24、C25、C30，这4个电容的组合可以给芯片提供12V和-12V电源，用于转化TTL信号电平为RS232信号电平。当单片机发出TTL通讯信号后由U6的11脚输入经过处理变成PC所能接收的RS232信号由U6的14脚输出，当PC发出RS232信号时由U6的13脚输入经过处理变成单片机所能接收的TTL信号。该芯片有2组收发电路，由于本控制器只用到该芯片的1组收发电路所以，U6的7脚和9脚悬空，8脚和10脚加下拉电阻R35和R36抗干扰。U6的15、16脚为电源输入脚，16脚输入为5V(VCC)，15脚接地。P4为DB9针接插口用于与PC连接通讯，P4的2脚为信号输出脚接U6的13脚，3脚为信号输入脚接U6的14脚，5脚接地。

在单片机控制电路中，U9为单片机(一般采用51内核系列，如AT89C2051)，U9的1脚为复位信号输入脚，接复位芯片U7(一般采用MAX813)的7脚，复位芯片U7的1脚接U7的8脚并接上拉电阻R37和轻触开关S4，即常态时为高电平当8脚输出低电平或按下轻触开关S4时1脚为低电平，U7的7脚输出复位信号到U9的1脚，U9的8脚每1.6S发送一个信号到U7的6脚(喂狗信号)，如超过1.6秒没有收到信号则U7的8脚输出低电平，U7的7脚输出复位信号到U9的1脚。以上2种情况都会使得U9单片机复位，按下S4为人工复位，U9的8脚输出(喂狗信号)是为了防止单片机死机程序跑飞。U9的2脚和3脚为串口信号输入输出脚，接U6的11脚和12脚。U9的4脚和5脚接Y1晶体振荡器和C31、C32两个电容，作用是给单片机提供时钟脉冲，提供单片机的内部运行频率。U9的6、7、9、11-19脚在此作为单片机的I/O口。U9的11脚外接电阻R45、R46、三极管Q1和蜂鸣器LS1，12脚和13脚分别外接外接电阻R43、R44，发光二极管D4A、D5A，用以实现接收到PC指令后的提示。U9的6、17、18、19脚分别接4针接插件P5、P6、P8、P9，用以接收外部光耦开关的信号(包括分别设置在智能盖章机构的进纸口和出纸口的两个光耦开关，两个光耦开关分别与单片机连接)。U9的7、9脚为使能信号输出端，分别接隔离光耦G1、G2的2脚，G1和G2由电阻R23、R24、R27、R29组成信号隔离电路，分别隔离出EN_P和EN_Z两路使能信号并接入U1、U2、U3的34脚用以控制三路步进电机的使能。U9的14、15、16脚为步进电机脉冲信号输出端，分别接隔离光耦JP1、JP2、JP3的3脚，JP1、JP2、JP3由电阻R22、R25、R26、R28、R30、R31和电容C13、C14、C15、C16、C17、C18组成信号隔离电路，分别隔离出OUT_MM、OUT_Z_11、OUT_Z_33三路步进电机脉冲信号并接入U1、U2、U3的35脚用以提供芯片驱动步进电机所需的脉冲信号。

所述步进电机驱动电路主要由三组步进电机驱动芯片组成，分别为U1、U2、U3(一般采用TB62209)，因为U1、U2、U3为同款芯片外围电路设计相同，所以原理描述就以U1为例。所述U1的1、2、3、23、24脚分别接5位拨码开关S1(推荐采用SW DIP-5)的1、2、3、4、5脚并接上拉电阻R1、R2、R3、R4、R5，其中1、2、3脚用于实现步进电机细分控制，4、5脚用于实现输入电流的控制。U1的4、14、20、21脚外接电阻用于控制步进电机的扭矩，这里直接接+5V以实现最大扭矩。U1的15、16、17脚外接储能电容C7、C10用以增加芯片的功率输出。U1的6、5、9、10、13、27、28、37、38脚为电源输入脚，其中6脚外接由电阻R52、R53和电容C4组成的外部分压电路，用以提供芯片的参考电压，5脚为+5V输入提供芯片的工作电压，9、10、13脚外接大功率电阻R16、R19和电容C1组成电源输入电路，输入+24V提供步进电机工作电压，27、28、37、38并联接地。U1的36脚外接电阻R32和电容C20设置斩波频率。U1的31脚为时钟脉冲输入脚，32脚为电角度复位脚，31、32脚一般接地设为低电平。U1的34脚为单片机控制使能脚(做开关作用)，35脚为单片机脉冲输入脚，34、35脚接收由单片机发送的脉冲信号及芯片使能信号，并从芯片26、22、29、33脚输出四相信号到步进电机使之运行。

Claims

1.智能盖章机构控制器，其特征在于：所述控制器由单片机控制电路(3)、电源隔离电路(2)、串口驱动电路(4)及三组步进电机驱动电路(1-1、1-2、1-3)组成；

所述单片机控制电路，包括单片机(U9)及外围电路；

所述电源隔离电路，采用稳压降压芯片(U4)对输入的直流24V进行降压，降压后输出的直流5V直接对外部光耦开关供电，同时降压后输出的直流5V经过隔离芯片(U5)进行隔离后输出直流9V，输出的直流9V经过三端稳压模块(U8)进行稳压后输出另一路直流5V，用于给单片机及各类芯片提供工作电压；

所述串口驱动电路，采用串口驱动芯片(U16)连接单片机与PC机，串口驱动芯片(U6)将单片机输出的TTL信号转换为PC机可接收的RS232信号，并将PC机发出的RS232信号转换为单片机可接收的TTL信号；

2.根据权利要求1所述的智能盖章机构控制器，其特征在于：所述外部光耦开关包括分别设置在智能盖章机构的进纸口和出纸口的两个光耦开关，两个光耦开关分别与单片机连接。