CN111047001B - 一种基于电容测量实现的数纸装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电容测量实现的数纸装置，包括支撑板和STM32信号采集电路，支撑板顶部的左侧固定连接有箱体，STM32信号采集电路包括中央处理器，箱体内壁两侧之间的底部固定连接有下电容板，箱体内壁的两侧均开设有滑槽，并且两个滑槽的内部均滑动连接有滑块，本发明涉及数纸装置技术领域。该基于电容测量实现的数纸装置，STM32信号采集电路能够获取上、下电容板之间电容数值的变化，从而判定纸张的数量，能够对任意叠加在一起的纸张实现自动计数，自动化程度较高，且数纸速度快，工作效率高，提高了装置的实用性，伸缩杆能够控制两个电容板之间的距离，与校准模块相配合对系统进行电容值校准，提高了数纸精准度。

Description

一种基于电容测量实现的数纸装置

技术领域

本发明涉及数纸装置技术领域，具体为一种基于电容测量实现的数纸装置。

背景技术

目前市场上的数纸机主要有两种：拨片式数纸机和光电式数纸机，其中拨片式数纸机的工作原理是：该数纸机主要由一套真空气源系统和数纸头组成，通过数纸头上的拨片的机械传动(0-1500转/分的可调速度旋转)每转一周拨纸杆(在数纸头上)将纸堆角上的纸分离，此时数纸头上的吸气叶片上有一小气源孔，能瞬时吸住纸角，同时电子器件发出数纸信号，计数成功，通过数纸头上的拨片和吸纸刀片的组合动作实现纸张的计数，光电式数纸机的工作原理：该数纸机主要通过光电传感器发出激光对数纸台上的待数纸张从上往下扫描，通过高性能的DSP对放射回来的激光束的变化进行处理，从而获得纸张的数量。

现有的数纸装置一般采用指纹打卡与定位结合的方式进行数纸，自动化程度较低，且数纸速度较慢，工作效率低下，从而降低了装置的实用性。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于电容测量实现的数纸装置，解决了自动化程度较低，及数纸速度较慢，工作效率低下的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于电容测量实现的数纸装置，包括支撑板和STM32信号采集电路，所述支撑板顶部的左侧固定连接有箱体，所述STM32信号采集电路包括中央处理器，所述箱体内壁两侧之间的底部固定连接有下电容板，所述箱体内壁的两侧均开设有滑槽，并且两个滑槽的内部均滑动连接有滑块，两个滑块相对的一侧之间固定连接有上电容板，所述STM32信号采集电路通过导线与上电容板电性连接，并且STM32信号采集电路的输出端通过导线与显示屏的输入端电性连接，所述STM32信号采集电路的输入端通过导线与控制面板的输出端电性连接，所述STM32信号采集电路的输入端通过导线与电源模块的输出端电性连接，并且电源模块的输出端通过导线与显示屏的输入端电性连接，所述下电容板的接线端接地。

优选的，所述箱体顶部的两侧均固定连接有伸缩杆，两个所述伸缩杆的输出端均贯穿箱体并延伸至箱体的内部，两个所述伸缩杆的输出端均与上电容板的顶部固定连接。

优选的，所述支撑板顶部的右侧固定连接有控制箱，所述控制箱的顶部固定连接有指示灯。

优选的，所述显示屏固定在控制箱的正面，所述中央处理器固定在控制箱内壁的底部，所述控制面板的底部与控制箱的顶部固定连接。

优选的，所述中央处理器的输出端通过导线与电容值检测模块的输入端电性连接，并且电容值检测模块的输入端通过导线与电容值获取模块的输出端电性连接，所述中央处理器的输出端通过导线与校准模块的输入端电性连接。

优选的，所述电容值获取模块的输出端通过导线与误差补偿模块的输入端电性连接，并且误差补偿模块的输入端通过导线与中央处理器的输出端电性连接。

优选的，所述误差补偿模块的输出端通过导线与电容值对比模块的输入端电性连接，并且电容值对比模块通过导线与中央处理器实现双向连接。

优选的，所述电容值对比模块的输出端通过导线与电容值计算模块的输入端电性连接，并且电容值计算模块的输入端通过导线与中央处理器的输出端电性连接，所述电容器计算模块的输出端通过导线与数据导出模块的输入端电性连接。

(三)有益效果

本发明提供了一种基于电容测量实现的数纸装置。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、该基于电容测量实现的数纸装置，通过STM32信号采集电路包括中央处理器，箱体内壁两侧之间的底部固定连接有下电容板，箱体内壁的两侧均开设有滑槽，并且两个滑槽的内部均滑动连接有滑块，两个滑块相对的一侧之间固定连接有上电容板，STM32信号采集电路通过导线与上电容板电性连接，并且STM32信号采集电路的输出端通过导线与显示屏的输入端电性连接，STM32信号采集电路的输入端通过导线与控制面板的输出端电性连接，STM32信号采集电路的输入端通过导线与电源模块的输出端电性连接，并且电源模块的输出端通过导线与显示屏的输入端电性连接，下电容板的接线端接地，任意张数的纸放入上、下电容板中间，会改变电容值大小，而这个变化量通过电路转换被STM32获取，按照非线性分段式计数，并通过误差补偿，获取纸张数量，再将纸张数显示输出，能够对任意叠加在一起的纸张实现自动计数，自动化程度较高，且数纸速度快，工作效率高，提高了装置的实用性。

(2)、该基于电容测量实现的数纸装置，通过箱体顶部的两侧均固定连接有伸缩杆，两个伸缩杆的输出端均贯穿箱体并延伸至箱体的内部，两个伸缩杆的输出端均与上电容板的顶部固定连接，中央处理器的输出端通过导线与校准模块的输入端电性连接，伸缩杆能够控制两个电容板之间的距离，与校准模块相配合对系统进行电容值校准，提高了数纸精准度。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明箱体结构的剖视图；

图3为本发明系统的电路图；

图4为本发明STM32信号采集电路的结构原理框图。

图中，1支撑板、2STM32信号采集电路、21中央处理器、22电容值检测模块、23电容值获取模块、24校准模块、25误差补偿模块、26电容值对比模块、27电容值计算模块、28数据导出模块、3箱体、4下电容板、5滑槽、6滑块、7上电容板、8显示屏、9控制面板、10电源模块、11伸缩杆、12控制箱、13指示灯。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明实施例提供一种技术方案：一种基于电容测量实现的数纸装置，包括支撑板1和STM32信号采集电路2，支撑板1顶部的左侧固定连接有箱体3，STM32信号采集电路2包括中央处理器21，中央处理器21的型号为STM32系列处理器，箱体3内壁两侧之间的底部固定连接有下电容板4，箱体3内壁的两侧均开设有滑槽5，滑槽5能够对上电容板7起到限位作用，防止上电容板7上下运动时发生偏移，从而提高电容值的准确性，并且两个滑槽5的内部均滑动连接有滑块6，两个滑块6相对的一侧之间固定连接有上电容板7，STM32信号采集电路2通过导线与上电容板7电性连接，并且STM32信号采集电路2的输出端通过导线与显示屏8的输入端电性连接，STM32信号采集电路2的输入端通过导线与控制面板9的输出端电性连接，控制面板9能够实现对系统的开启、关闭、校准等控制操作，STM32信号采集电路2的输入端通过导线与电源模块10的输出端电性连接，并且电源模块10的输出端通过导线与显示屏8的输入端电性连接，下电容板4的接线端接地。

本发明中，箱体3顶部的两侧均固定连接有伸缩杆11，两个伸缩杆11的输出端均贯穿箱体3并延伸至箱体3的内部，两个伸缩杆11的输出端均与上电容板7的顶部固定连接。

本发明中，支撑板1顶部的右侧固定连接有控制箱12，控制箱12的顶部固定连接有指示灯13，指示灯13分红色和绿色，当红色指示灯13亮起时，说明系统校准未完成，当绿灯亮起时，说明系统校准完成，可以进行数纸工作。

本发明中，显示屏8固定在控制箱12的正面，中央处理器21固定在控制箱12内壁的底部，控制面板9的底部与控制箱12的顶部固定连接。

本发明中，中央处理器21的输出端通过导线与电容值检测模块22的输入端电性连接，电容值检测模块22能够对上电容板7与下电容板4之间的电容数值进行检测，从而判定是否需要校准，并且电容值检测模块22的输入端通过导线与电容值获取模块23的输出端电性连接，电容值获取模块23能够获取上电容板7与下电容板4之间的电容数值，中央处理器21的输出端通过导线与校准模块24的输入端电性连接。

本发明中，电容值获取模块23的输出端通过导线与误差补偿模块25的输入端电性连接，并且误差补偿模块25的输入端通过导线与中央处理器21的输出端电性连接。

本发明中，误差补偿模块25的输出端通过导线与电容值对比模块26的输入端电性连接，电容值对比模块26能够将获取的电容值与设定的电容值作比较，若电容值相差过大则进行误差补偿，并且电容值对比模块26通过导线与中央处理器21实现双向连接。

本发明中，电容值对比模块26的输出端通过导线与电容值计算模块27的输入端电性连接，并且电容值计算模块27的输入端通过导线与中央处理器21的输出端电性连接，电容器计算模块27的输出端通过导线与数据导出模块28的输入端电性连接。

工作时，先通过控制面板9开启该装置，STM32信号采集处理电路2开始工作，通过中央处理器21控制电容获取模块23获取上电容板7和下电容板4之间的电容值，并将数值传递到电容检测模块22，对电容值进行检测，若电容值不稳定，中央处理器21控制校准模块24进行校准，当误差较大时，中央处理器21会控制指示灯13红灯亮起，使用者通过控制面板9控制进行粗校准，通过中央处理器21使申诉干11工作，带动上电容板7发生运动，调整上电容板7与下电容板4之间的距离，从而调整两个电容板之间的电容值，直到指示灯13绿灯亮起，说明校准工作结束，可以进行使用，将纸张放置在下电容板4上，电容值获取模块23将获取的电容值传递到误差补偿模块25进行误差补偿，然后将电容值传递到电容对比模块26，中央处理器21控制电容对比模块26对补偿后的电容值与准确的电容值进行对比，若发现电容值依然不准确，则中央处理器21控制误差补偿模块25继续进行补偿，直到数值准确，然后将电容值传递到电容值计算模块27.对电容值进行计算，获得电容值差值，然后通过数据导出模块28将数据导出，通过显示屏8可以显示出纸张数量。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种基于电容测量实现的数纸装置，包括支撑板(1)和STM32信号采集电路(2)，所述支撑板(1)顶部的左侧固定连接有箱体(3)，其特征在于：所述STM32信号采集电路(2)包括中央处理器(21)，所述箱体(3)内壁两侧之间的底部固定连接有下电容板(4)，所述箱体(3)内壁的两侧均开设有滑槽(5)，并且两个滑槽(5)的内部均滑动连接有滑块(6)，两个滑块(6)相对的一侧之间固定连接有上电容板(7)，所述STM32信号采集电路(2)通过导线与上电容板(7)电性连接，并且STM32信号采集电路(2)的输出端通过导线与显示屏(8)的输入端电性连接，所述STM32信号采集电路(2)的输入端通过导线与控制面板(9)的输出端电性连接，所述STM32信号采集电路(2)的输入端通过导线与电源模块(10)的输出端电性连接，并且电源模块(10)的输出端通过导线与显示屏(8)的输入端电性连接，所述下电容板(4)的接线端接地。

2.根据权利要求1所述的一种基于电容测量实现的数纸装置，其特征在于：所述箱体(3)顶部的两侧均固定连接有伸缩杆(11)，两个所述伸缩杆(11)的输出端均贯穿箱体(3)并延伸至箱体(3)的内部，两个所述伸缩杆(11)的输出端均与上电容板(7)的顶部固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于电容测量实现的数纸装置，其特征在于：所述支撑板(1)顶部的右侧固定连接有控制箱(12)，所述控制箱(12)的顶部固定连接有指示灯(13)。

4.根据权利要求3所述的一种基于电容测量实现的数纸装置，其特征在于：所述显示屏(8)固定在控制箱(12)的正面，所述中央处理器(21)固定在控制箱(12)内壁的底部，所述控制面板(9)的底部与控制箱(12)的顶部固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于电容测量实现的数纸装置，其特征在于：所述中央处理器(21)的输出端通过导线与电容值检测模块(22)的输入端电性连接，并且电容值检测模块(22)的输入端通过导线与电容值获取模块(23)的输出端电性连接，所述中央处理器(21)的输出端通过导线与校准模块(24)的输入端电性连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于电容测量实现的数纸装置，其特征在于：所述电容值获取模块(23)的输出端通过导线与误差补偿模块(25)的输入端电性连接，并且误差补偿模块(25)的输入端通过导线与中央处理器(21)的输出端电性连接。

7.根据权利要求6所述的一种基于电容测量实现的数纸装置，其特征在于：所述误差补偿模块(25)的输出端通过导线与电容值对比模块(26)的输入端电性连接，并且电容值对比模块(26)通过导线与中央处理器(21)实现双向连接。

8.根据权利要求7所述的一种基于电容测量实现的数纸装置，其特征在于：所述电容值对比模块(26)的输出端通过导线与电容值计算模块(27)的输入端电性连接，并且电容值计算模块(27)的输入端通过导线与中央处理器(21)的输出端电性连接，所述电容值计算模块(27)的输出端通过导线与数据导出模块(28)的输入端电性连接。

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