CN110588168A

CN110588168A - 一种标签印刷机接口系统

Info

Publication number: CN110588168A
Application number: CN201910783962.1A
Authority: CN
Inventors: 陈一军; 蒋涛; 陈俊茹; 韩怡; 石小鑫; 龚桐霆
Original assignee: Xian University of Technology
Current assignee: Xian University of Technology
Priority date: 2019-08-23
Filing date: 2019-08-23
Publication date: 2019-12-20

Abstract

本发明公开了一种标签印刷机接口系统，包括中心系统，中心系统上电接有存储模块、传感模块、电源模块、网络模块、语音模块、显示模块和接口模块，电源模块电接传感模块、语音模块、显示模块、网络模块，解决了现有技术中存在的标签印刷机不能实时采集设备运行数据的问题。

Description

一种标签印刷机接口系统

技术领域

本发明属于标签印刷机接口技术领域，涉及一种标签印刷机接口系统。

背景技术

现阶段国内标签设备，是对工艺流程的具现化，设备的升级更新是行业发展的要求以及趋势。在工业4.0的号召下，工业智能化日渐深入人心，眼观标签行业设备的主要类型都还是建立在PLC为核心的传统控制系统上的，添加触控模块等具有现代化的设备，未能真正实现设备互联，设备信息的共享，设备状态实时监测等功能。

国际上，欧洲标签生产链注重专业化生产，突出技术在于先进的伺服系统、嵌入式丝印组件、UV固化装置以及印刷管理中心(PMC)，全自动化程度较高，使得工厂的员工数量不必很多，一方面节省人力成本，另一方面促进设备的不断提升和发展。国外的标签行业是朝着现代先进技术的方向前进，综合利用现有先进技术提升标签设备的性能及功能，尤其在德国提出工业4.0之后，国内的物联网概念的提出，都体现在对标签设备的升级上，尤其是高端的卫星式印刷机上。

现有的标签印刷机，不能对设备进行实时采集设备运行数据与处理运行故障，不能对设备进行有效的保养和防护，降低了生产效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种标签印刷机接口系统，解决了现有技术中存在的标签印刷机不能实时采集设备运行数据的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种标签印刷机接口系统，其特征在于，包括中心系统，中心系统上电接有存储模块、传感模块、电源模块、网络模块、语音模块、显示模块和接口模块，电源模块电接传感模块、语音模块、显示模块、网络模块。

本发明的特点还在于：

传感模块包括电机测速传感器、光电编码器、温度传感器、振动传感器、湿度传感器和摄像头，电机测速传感器、光电编码器均通过IIC通讯端电接中心系统，温度传感器、振动传感器均通过ADC通道电接中心系统，湿度传感器通过串口USART电接中心系统，摄像头通过USB通讯端口电接中心系统，

网络模块包括无线模块和有线网络模块，无线模块为ESP8266WiFi模块，无线模块通过COM串行连接中心系统，无线模块通讯协议为RS232，有线网络模块为LAN7820A-CP-TR模块，有线网络模块电接中心系统。

接口模块包括两个I/O口，I/O口均电接中心系统。

存储模块包括SPI Flash、EPPROM、NAND Flash、SDRAM，SPI Flash、EPPROM、NANDFlash、SDRAM均通过数据存储线连接中心系统。

电源模块包括锂电池组，锂电池组电接有MP2359降压芯片、去耦电路，锂电池组还电接有CN3062模块。

语音模块包括WM8978模块，WM8978模块通过I2S音频输入总线连接中心系统，WM8978模块能将语音转化为信号传送到中心系统中。

显示模块包括液晶显示屏，液晶显示屏电接有触摸屏模块，液晶显示屏通过LDC24线数据并口电接中心系统，触摸屏模块通过触摸IIC通讯端口电接中心系统。

本发明的有益效果是：本发明一种标签印刷机接口系统，通过中心系统上电接有存储模块、传感模块、电源模块、网络模块、语音模块、显示模块和接口模块之间的配合，解决了现有技术中存在的标签印刷机不能实时采集设备运行数据的问题，实现印刷设备与工业4.0的对接，实现设备运行户数的实时采集与智能处理，提供更人性化、友好、易操作的人机交互界面。印刷设备的传统控制系统与物联网技术、工业4.0相关技术融合，提升印刷设备的智能化、信息化程度，开发出适用于印刷设备甚至所有印刷设备的通用化智能平台。实现印刷设备的智能化和信息化，将印刷设备推向物联网时代。为今后实现更高智能化建立基础，搭建可以实现智能化的通用计算机平台，为今后的智能化铺垫道路。

附图说明

图1是本发明一种标签印刷机接口系统的结构示意图。

图中，1.中心系统，2.传感模块，3.电源模块，4.存储模块，5.网络模块，6.语音模块，7.显示模块，8.接口模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明一种标签印刷机接口系统，如图1所示，包括中心系统1，中心系统1上电接有存储模块4、传感模块2、电源模块3、网络模块5、语音模块6、显示模块7和接口模块8，电源模块3电接传感模块2、语音模块6、显示模块7、网络模块5。

传感模块2包括电机测速传感器、光电编码器、温度传感器、振动传感器、湿度传感器和摄像头，电机测速传感器、光电编码器均通过IIC通讯端电接中心系统1，温度传感器、振动传感器均通过ADC通道电接中心系统1，湿度传感器通过串口USART电接中心系统1，摄像头通过USB通讯端口电接中心系统1，

网络模块5包括无线模块和有线网络模块，无线模块为ESP8266WiFi模块，无线模块通过COM串行连接中心系统1，无线模块通讯协议为RS232，既为TTL电平信号传输；有线网络模块LAN7820A-CP-TR模块，LAN7820A-CP-TR模块是百兆有线网络模块，有线网络模块电接中心系统1。

接口模块8包括两个I/O口，I/O口均电接中心系统1，一个I/O口为拓展I/O口，用于增加自定义传感器或其他设备，另一个I/O口的作用是代替PLC接口。

存储模块4包括SPI Flash、EPPROM、NAND Flash、SDRAM，SPI Flash、EPPROM、NANDFlash、SDRAM均通过数据存储线连接中心系统1。

电源模块3包括锂电池组，锂电池组电接有MP2359降压芯片、去耦电路，锂电池组还电接有CN3062模块(充电宝常用充电方案)。

语音模块6包括WM8978模块(MP3模块)，WM8978模块通过I2S音频输入总线连接中心系统1，WM8978模块能将语音转化为信号传送到中心系统1中。

显示模块7包括液晶显示屏，液晶显示屏电接有触摸屏模块，液晶显示屏通过LDC24线数据并口电接中心系统1，触摸屏模块通过触摸IIC通讯端口电接中心系统1。

电机测速传感器采用RISYM电机测速传感器，光电编码器采用MI-9光电编码器，温度传感器采用PT100温度传感器，振动传感器采用SW-180IP振动传感器，湿度传感器采用DHT11湿度传感器，摄像头采用RER-USBFHD01-180摄像头，中心系统选用STM32F767IGT6芯片。

本发明一种标签印刷机接口系统中，电机测速传感器、光电编码器安装在电机上，温度传感器安装在印刷区域附近，振动传感器安装在压印滚筒轴承座上，湿度传感器安装在印刷区域附近，摄像头安装在印刷机收料区域

电源模块3：主机电路由于需要用到信号继电器，利用3.3V系统控制24V系统，同时考虑到24V转5V、3.3V等芯片在使用时两端电压的压差较大，必定产生大量热量甚至击穿芯片，用到三个台阶的稳压芯片来降压，同时为了保证芯片供电电流充足，因此在芯片降压电路中，直接将12V电源通过中间降压模块电路接到3.3V稳压芯片上。考虑到LM7805电路稳压5V芯片的发热量大，故采用MP2359降压芯片供电。在主机系统中，24V为信号继电器所需要的电源，5V为串行通讯芯片、USB转串口模块使用的电源，3.3V为核心芯片使用电源。在处理模拟电源和数字电源方面，主要是针对WM8978语音模块和LAN7820A两个模块。其中模拟电源和数字电源、芯片电源分离开，避免干扰，数字电源则直接接驳在芯片供电之后，主要是防止高频信号对芯片运行产生影响，在处理电源纹波方面，采用铝制电解电容，滤波效果相对好一点，同时，在GND与AGND之间加磁珠(0R)以减少数字电路对模拟的影响，俗称去耦电路。每个模块的电源输入附近都需要添加104电容再进一步滤波，至此，提升了主机电源的纹波稳定性，尽最大可能减少电源对系统电路的影响。完成以上的电路电平转换后，利用开关(即BUTTON)来实现对整机电源的开关。在使用过程中需要注意的是，需要将主机电路板的电源负极与机器的地线连接，实现通讯电平正常传输。

CN3062模块(充电宝常用充电方案)来实现对锂电池的管理，这其中USB充当了充电端口，防止过充电或者过放电。

SPI Flash：用于CPU与各种外围器件进行全双工、同步串行通讯，同时发出和接收串行数据。该元件通过四根线缆连接CPU和外围器件，为系统外围器件与CPU的高速同步通讯提供通讯端口。这四根线缆分别是：串行时钟线(CSK)、主机输入/从机输出数据线(MISO)、主机输出/从机输入数据线(MOSI)、低电平有效从机选择线CS。使用SPI的外围器件从简单的TTL移位寄存器到较为复杂的LCD显示驱动器，数模、模数转换系统或其他的下位机通讯。本发明中，该元件承担着与外围器件的通讯、LCD显示器驱动等任务。

EPPROM：带电可擦可写存储器，掉电后数据不会丢失，类似于微型计算机主板上BIOS芯片，不同的是，本发明中使用的EPPROM存储容量较小(大容量造价较高)，编程时只需要利用核心芯片的信号写入数据即可，在设计带操作系统的嵌入式计算机平台时，需要考虑在启动系统时，加载的头文件、初始化信息等，由于操作系统uCOS-III属于轻量级的操作系统，因此载入的信息不需要很多，存储容量可以满足系统信息的加载。

NAND Flash：在本系统中的作用是用来存储运行过程产生的数据，类似于微型计算机的磁盘，数据传输速率较低但存储容量大，常用于移动存储器。在使用该存储器时仅需要调用对应的读写函数即可。本发明中，该存储器用来存储传感器采集到的数据，以及即将发送的处理好的一些数据，简言之，该存储器是使主机可以作为服务器的关键器件。

SDRAM：类比于微型计算机中的内存条，用于拓展CPU的运行存储空间，使系统在运行时可以同时运行多个任务，用于提高系统运行时各应用程序的实时性。本发明中，该存储器作为高速存储器，使得系统实时性得以提升。

本发明一种标签印刷机接口系统，传感模块将设备的运行数据采集后传输给中心系统，中心系统通过显示模块将传感模块采集的数据显示出来，显示模块包括液晶显示屏，液晶显示屏电接有触摸屏模块，通过触摸屏模块可以控制查看设备的运行，中心系统还电接有语音模块，通过语音模块将采集的数据语音读出，中心系统还电接有网络模块，通过网络模块可以做到设备的远程监控，存储模块将采集的数据储存，方便随时查看。

本发明一种标签印刷机接口系统，通过中心系统上电接有存储模块、传感模块、电源模块、网络模块、语音模块、显示模块和接口模块之间的配合，解决了现有技术中存在的标签印刷机不能实时采集设备运行数据的问题，实现印刷设备与工业4.0的对接，实现设备运行户数的实时采集与智能处理，提供更人性化、友好、易操作的人机交互界面。印刷设备的传统控制系统与物联网技术、工业4.0相关技术融合，提升印刷设备的智能化、信息化程度，开发出适用于印刷设备甚至所有印刷设备的通用化智能平台。实现印刷设备的智能化和信息化，将印刷设备推向物联网时代。为今后实现更高智能化建立基础，搭建可以实现智能化的通用计算机平台，为今后的智能化铺垫道路。

Claims

1.一种标签印刷机接口系统，其特征在于，包括中心系统(1)，所述中心系统(1)上电接有存储模块(4)、传感模块(2)、电源模块(3)、网络模块(5)、语音模块(6)、显示模块(7)和接口模块(8)，所述电源模块(3)电接传感模块(2)、语音模块(6)、显示模块(7)、网络模块(5)。

2.如权利要求1所述一种标签印刷机接口系统，其特征在于，所述传感模块(2)包括电机测速传感器、光电编码器、温度传感器、振动传感器、湿度传感器和摄像头，所述电机测速传感器、光电编码器均通过IIC通讯端电接中心系统(1)，所述温度传感器、振动传感器均通过ADC通道电接中心系统(1)，所述湿度传感器通过串口USART电接中心系统(1)，所述摄像头通过USB通讯端口电接中心系统(1)。

3.如权利要求1所述一种标签印刷机接口系统，其特征在于，所述网络模块(5)包括无线模块和有线网络模块，所述无线模块为ESP8266WiFi模块，所述无线模块通过COM串行连接中心系统(1)，所述无线模块通讯协议为RS232，所述有线网络模块为LAN7820A-CP-TR模块，所述有线网络模块电接中心系统(1)。

4.如权利要求1所述一种标签印刷机接口系统，其特征在于，所述接口模块(8)包括两个I/O口，所述I/O口均电接中心系统(1)。

5.如权利要求1所述一种标签印刷机接口系统，其特征在于，存储模块(4)包括SPIFlash、EPPROM、NAND Flash、SDRAM，所述SPIFlash、EPPROM、NAND Flash、SDRAM均通过数据存储线连接中心系统(1)。

6.如权利要求1所述一种标签印刷机接口系统，其特征在于，所述电源模块(3)包括锂电池组，所述锂电池组电接有MP2359降压芯片、去耦电路，所述锂电池组还电接有CN3062模块。

7.如权利要求1所述一种标签印刷机接口系统，其特征在于，所述语音模块(6)包括WM8978模块，所述WM8978模块通过I2S音频输入总线连接中心系统(1)，所述WM8978模块能将语音转化为信号传送到中心系统(1)中。

8.如权利要求1所述一种标签印刷机接口系统，其特征在于，所述显示模块(7)包括液晶显示屏，所述液晶显示屏电接有触摸屏模块，所述液晶显示屏通过LDC24线数据并口电接中心系统(1)，所述触摸屏模块通过触摸IIC通讯端口电接中心系统(1)。