CN201619291U - 上光机液位自动检测及加液系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种上光机液位自动检测及加液系统，旨在克服现有上光机无法自动添加上光液等不足，其技术方案的要点是：应用单片机技术及超声波技术，精确检测液面位置，当液位低于设定下限时，发出报警信号并自动添加上光液，当上光液添加到设定上限时，发出报警信号并停止添加上光液，减少了人力成本，提高了生产效率。

Description

上光机液位自动检测及加液系统

技术领域

本实用新型属于印刷专用上光机技术领域，更具体的说，本实用新型涉及一种基于单片机和超声波技术的上光机上光液液位自动检测及加液系统。

背景技术

随着智能仪器概念的提出，在电子技术发展的基础上，超声波测液位也发生了日新月异的变化，超声波液位测量广泛应用于石油、化工、气象等部门，它能实现无接触、智能化的测量。目前，上光机在工作过程中，需要专门配备一名工人手动添加上光液，这样就可能会因为疏忽导致没加上光液，造成不必要的损失，生产效率不高。

实用新型内容

本实用新型主要解决现有上光机需要手动添加上光液，存在可能会因为疏忽导致没加上光液，造成不必要的损失，生产效率不高的技术问题；提出一种能自动检测上光液液位并自动加液，提高生产效率，降低损失的上光机液位自动检测及加液系统。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种上光机液位自动检测及加液系统，包括内有上光液的上光液槽，还包括：超声波发射器、超声波接收器、超声波发射电路、超声波接收电路、微型计算机、执行模块、人机界面单元，所述超声波发射器通过超声波发射电路与微型计算机相连，所述超声波接收器通过超声波接收电路与微型计算机相连，所述微型计算机的I/O口线分别连接执行模块和人机界面单元。

作为优选，所述超声波发射器安装在所述上光液槽的上方位置，超声波发射器的发射面平行于上光液液面。所述超声波接收器贴合超声波发射器安装在上光液液面的上方位置，超声波接收器的接收面与超声波发射器的发射面在同一平面内。超声波发射器与超声波接收器贴合安装在液面的上方同一水平面内，并且其发射面与接收面平行于液面，这样保证了测量的准确度。

作为优选，所述微型计算机采用AT89S52单片机芯片，所述执行模块为继电器。AT89S52单片机通过超声波发射电路控制超声波发射器发出超声波，同时开启内部定时器开始计时，超声波射到上光液液面被反射回来，超声波接收器接收到反射回来超声波时通过超声波接收电路即时发出中断信号，AT89S52单片机外部中断1口线接收到中断信号即时停止内部定时器计时，通过计算，即可得出液位的高度；当液位低于设定下限时，AT89S52单片机发出声光报警信号，同时向执行模块发出控制信号，通过继电器打开加液装置添加上光液；当上光液添加到设定上限时，AT89S52单片机输出信号控制LED和蜂鸣器发出声光报警信号，同时向执行模块发出控制信号，通过继电器关闭加液装置停止添加上光液。

作为优选，所述人机界面单元包括：键盘、LCD显示屏、LED报警灯和蜂鸣器。键盘在系统中的作用是设置上光液液位的报警上限和下限，精度为1mm，LCD显示用来显示设置的上光液液位的上限和下限值、报警信息、运行状态、环境温度等，蜂鸣器用来进行声音报警，LED报警灯有红、绿、黄三个，红灯亮表示液位超过上限值，黄灯亮表示液位超过下限值，绿灯亮表示液位正常。

本实用新型的有益效果：通过应用单片机技术及超声波技术，实现自动检测及自动添加上光液，减少了人力成本，减少因疏忽而造成的不必要损失，提高了生产效率。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图；

图2为本实用新型的一种程序流程图；

图3为本实用新型的微型计算机的一种电路原理图；

图4为本实用新型的超声波发射电路的一种电路原理图；

图5为本实用新型的超声波接收电路的一种电路原理图；

图6为本实用新型的LCD显示屏的一种电路原理图；

图7为本实用新型的声光报警的一种电路原理图；

图8为本实用新型的执行模块的一种电路原理图。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述。

实施例：本实施例的上光机液位自动检测及加液系统，如图1所示，超声波发射器与超声波接收器贴合安装在上光液槽的液面上方同一水平面内，并且其发射面与接收面平行于液面，这样保证了测量的准确度。

如图1、3所示，微型计算机U1采用AT89S52单片机芯片，AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在线系统可编程Flash存储器，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。U5为数字温度传感器DS18B20，连接到单片机AT89S52的P2.6脚，实时检测环境温度并且通过单片机的P2.6口把温度值送到单片机中，达到温度补偿的功能。

如图1、4所示，超声波发射电路采用六反相器74HC04芯片，六反相器74HC04芯片内的6个反相器的接法如图4所示，U4C和U4D并联，U4E和U4F并联，通过反相器并联来增加超声波发射器的发射功率，超声波发射器通过超声波发射电路连接到单片机AT89S52的P3.6脚。单片机AT89S52的信号通过74HC04来驱动超声波发射器发出超声波。

如图1、5所示，超声波接收电路采用红外线检波接收芯片CX20106，CX20106芯片对超声波接收器传过来的信号进行放大、滤波，其总放大增益可以达到80db，具有很高的灵敏度和较强的抗干扰能力。超声波接收器通过超声波接收电路连接到单片机AT89S52的外部中断INT1脚。当超声波接收器接收到超声波信号时，此信号通过红外线检波接收芯片CX20106驱动放大后送入单片机AT89S52的外部中断INT1口线，单片机AT89S52在得到外部中断1的中断请求后，会转入外部中断1的中断服务程序进行处理。

如图1、6所示，LCD显示电路采用12864点阵图形液晶显示模块，该液晶显示模块具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库，可以构成全中文人机交互图形界面，显示更为直观、全面。12864液晶显示模块连接到单片机AT89S52的P0和P2口线上。如图1、8所示，单片机AT89S52的P3.0口线通过三极管Q2来控制继电器的吸合，从而控制加液装置的运行和停止，实现自动加液，三极管Q2为9014。

如图1、7所示，红、绿、黄三种颜色的LED报警灯以及蜂鸣器分别连接到单片机AT89S52的P2口线上。当液位超出了设定的上限或下限时，蜂鸣器就会进行声音报警；LED报警灯有红、绿、黄三个，液位超过上限值时红灯亮，液位超过下限值时黄灯亮，液位正常时绿灯亮。

如图2所示，系统工作流程如下：系统启动后，经过初始化，AT89S52单片机通过超声波发射电路控制超声波发射器发出超声波，同时开启内部定时器开始计时，超声波射到上光液液面被反射回来，超声波接收器接收到反射回来超声波时通过超声波接收电路即时发出中断信号，AT89S52单片机外部中断1口线接收到中断信号即时停止内部定时器计时，在同一温度下，超声波的传播速度是个定值，通过计算，即可得出液位的高度；当液位低于设定下限时，AT89S52单片机发出黄色声光报警信号，同时向执行模块发出控制信号，通过继电器打开加液装置进行添加上光液操作；当上光液添加到设定上限时，AT89S52单片机发出红色声光报警信号，同时向执行模块发出控制信号，通过继电器关闭加液装置停止添加上光液。在测量液位过程中，通过数字温度传感器DS18B20实时检测环境温度并且把温度值送到单片机中进行系数修正，达到温度补偿的功能。

根据实际需要可以通过键盘来设置液位上限和下限，精度为1mm，LCD显示屏显示上光液液位的报警上限和下限、报警信息、运行状态、环境温度等。

上面结合附图对本实用新型的优选实施例作了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权力要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种上光机液位自动检测及加液系统，包括内有上光液的上光液槽，其特征在于，还包括：超声波发射器、超声波接收器、超声波发射电路、超声波接收电路、微型计算机、执行模块和人机界面单元，所述超声波发射器通过超声波发射电路与微型计算机相连，所述超声波接收器通过超声波接收电路与微型计算机相连，所述微型计算机的I/O口线分别连接执行模块和人机界面单元。

2.根据权利要求1所述的上光机液位自动检测及加液系统，其特征在于，所述超声波发射器安装在所述上光液槽的上方位置，超声波发射器的发射面平行于上光液液面。

3.根据权利要求2所述的上光机液位自动检测及加液系统，其特征在于，所述超声波接收器贴合超声波发射器安装在上光液液面的上方位置，超声波接收器的接收面与超声波发射器的发射面在同一平面内。

4.根据权利要求1所述的上光机液位自动检测及加液系统，其特征在于，所述微型计算机采用AT89S52单片机芯片。

5.根据权利要求1所述的上光机液位自动检测及加液系统，其特征在于，所述执行模块为继电器。

6.根据权利要求1所述的上光机液位自动检测及加液系统，其特征在于，所述人机界面单元包括：键盘、LCD显示屏、LED报警灯和蜂鸣器。

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