CN201951757U

CN201951757U - 一种食品生产线计数装置

Info

Publication number: CN201951757U
Application number: CN2011200202575U
Authority: CN
Inventors: 李海琴; 王晓彪
Original assignee: Changan University
Current assignee: Changan University
Priority date: 2011-01-21
Filing date: 2011-01-21
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2021-01-21

Abstract

本实用新型公开了一种用于食品生产线的计数装置，其特征在于，包括控制单元，电源单元，激光发射单元，激光接收单元，提示单元和显示单元，所述激光发射单元，激光接收单元，提示单元和显示单元分别与控制单元相连接，所述激光发射单元，激光接收单元，提示单元，显示单元和控制单元分别连接电源单元。本实用新型使用激光作为信号，不易受外界环境条件的影响。该款单片机内部集成了16位的脉冲累加器和多个通用型的IO接口模块，脉冲累加器模块计数精确，计数范围广泛可达65536次。本实用新型具有制作方便，电路设计简单，响应快速，控制准确，成本低等特点。

Description

一种食品生产线计数装置

技术领域

本实用新型属于智能计数领域，具体涉及一种食品生产线计数装置。

背景技术

智能计数器是当今计时器发展的前沿，它体现了电子技术，信息工程，程序语言，计算机技术等多个领域理论与实践的交叉。智能技术在计数方面的大量应用，使得计数更为自动化，更为准确。智能计数在计数上的应用进一步推动了计数技术朝着自动化，智能化的方向发展。目前，在食品生产行业中，食品生产线上的计数装置比较多样，但是大部分的计数器是机械或电子的，其测量准确性和使用方便性都亟待提高，因此，研究一种使用方便，准确性高的运用智能化控制的计数装置，来对食品生产线上的产品进行计数，这对于食品生产线的发展有重要的现实意义。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种用于食品生产线的计数装置。它能够解决生产线生产食品（如易拉罐饮料，面包，瓶装酒水等）的计数问题，如果需要进包装箱，该装置每检测到一整箱数量的产品即进行蜂鸣提示，方便工作人员操作。传感器采用激光传感器，控制单元能够检测到产品通过此处时传感器信号变化，开启脉冲累加器，对信号累加，实现产品计数。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

一种食品生产线计数装置，其特征在于，包括控制单元，电源单元，激光发射单元，激光接收单元，提示单元和显示单元，所述激光发射单元，激光接收单元，提示单元和显示单元分别与控制单元相连接，所述激光发射单元，激光接收单元，提示单元，显示单元和控制单元分别连接电源单元。

本实用新型还包括如下其它技术特征：

所述电源单元至少包括电池，该电池连接稳压模块。

所述电池采用7.2V镍镉可充电电池。

所述激光发射单元至少包括激光发射管，所述激光接收单元至少包括激光接收管。

所述控制单元采用MC9S12XS128单片机。

所述显示单元由五组LED灯组成，每组LED灯由七个LED二极管组成。

本实用新型的优点：

1、使用激光作为信号，不会受外界温度，光线和湿度的影响。同时，激光传播速度快，在计数时不会受到激光传感器的信号延迟的因素影响。

2、自动控制单元采用Freescale公司生产MC9S12XS128单片机。该款单片机内部集成了16位的脉冲累加器和多个通用型的IO接口模块，脉冲累加器模块计数精确，一次计数范围广泛可达65536次。

3、激光发射单元时采用了调制管，该调制管可以增加激光的发射能量，因为调制发射瞬间的能量很大，可以发送很远的距离，在使用时，激光接收管和发射管可安装的较远，且可保证发射能量和接收管的接受质量。同时使用调制管调制发射激光还可以节省电能，节约能耗。

4、具有提示功能，当应用于计数需要整箱包装的产品时，每检测到整箱数量的产品时，控制单元驱动蜂鸣器蜂鸣，提示工作人员及时将该数量产品装箱包装。

5、具有计数结果保持功能。当使用者第二次使用时，该装置会自动显示上次计数结果，供使用者查看，如果使用者不需要此数据，只需按开始键，该装置进入工作状态，重新计数。

6、具有制作方便，电路设计简单，响应快速，控制准确，成本低等特点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为电源单元的原理图。

图3为激光发射单元原理图。

图4为激光接收单元原理图。

图5为显示单元示意图。其中，（a）是显示单元原理图；（b）是显示单元的显示字符。

图6为提示单元原理图。

图7为控制单元的引脚接线原理图。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步解释说明。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的用于食品生产线的计数装置，包括控制单元，电源单元，激光发射单元，激光接收单元，提示单元和显示单元。激光发射单元，激光接收单元，提示单元和显示单元分别与控制单元相连接，激光发射单元，激光接收单元，提示单元，显示单元和控制单元分别连接电源单元。

电源单元包括电池，电池采用7.2V镍镉可充电电池，该电池连接稳压模块，稳压模块输出5伏电压。参照图 2，稳压模块中包括LT1084-5，LT1084-5中间引脚接地，输入端接7.2伏电源正极，输入端经过330微法电容接地，输出端经过330微法电容接地，输出端即为5伏，给控制单元，激光发射单元，激光接收，显示单元供电。

激光发射单元至少包括激光发射管，激光接收单元至少包括激光接收管。参照图3，激光发射单元由IC1调制管，激光发射管LED，8050三级管构成。T1和T2都是8050三极管，IC1调制管的2脚连接+5V电压，IC1的1脚经过电阻R1（220欧姆）连接T1的基极，1脚经过电阻R2（220欧姆）连接T1的发射极，激光发射管LED经过电阻R3（100欧姆）连接T1的接收极。控制单元的PT0管脚经过电阻R4（1K欧姆）连接T2的基极，T2的基极经过R5(4.7K欧姆)接地，T2的发射极接地，T2的接收极连接T1的发射极。

IC1的1脚输出方波经T1的8050放大，驱动激光发射管LED工作，T2的8050负责调节激光发射管是否工作，控制单元IO口PT0口输出电平高低，控制激光发射管LED的发光与否。

参照图4，激光接收单元由激光接收管IC2构成，激光接收管IC2的1脚接地，3脚接+5V。2脚即为信号输出端连接至控制单元的PT7脚， LED二极管D2经过R39(1.5K欧姆)接至IC2的2脚，D2起提示作用，当2脚输出为低电平时，D2点亮，当2脚输出为高电平时，D2不亮。IC2直接输出TTL电平，2管脚是输出管脚，将此管脚接至控制单元脉冲累加器的PT7口，供控制单元检测脉。

如图5（a）和图5（b）所示，所述显示单元由五组LED灯组成，每组LED灯由七个LED二极管组成，并由控制单元的七个IO口驱动，当IO口管脚输出为高电平时，对应的LED二极管点亮，由35个二极管组成的五组LED显示灯显示计数结果。

控制单元的IO口中的PD口（PD0—PD6）分别接七个LED 灯的正向端，七个LED灯的负向端接地。显示单元共有五组LED显示灯组成，每组需要连接控制单元的七个IO口，分别为PA口（PA0—PA6），PJ口（PJ0—PJ6）,PB口（PB0—PB6），PM口(PM0—PM6)，这五组LED显示灯分别显示计数结果的万位，千位，百位，十位，个位。

在显示单元示意图中，七个LED 二极管组成一个位的显示字符，当PD0—PD6七个IO口输出不同的信号时，该显示字符可显示从0至9不同的数字，由控制单元控制IO 口信号的输出，从而控制每个单位上字符显示，以显示转速。

参照图6，提示报警单元由1个蜂鸣器组成。蜂鸣器由控制单元的IO口（PB7）驱动，该控制单元使用场效应管3803控制蜂鸣器电源的通断，从而产生断续的声音，每次发声延续0.3秒并中断2 秒，使环境中的回声消失，并达到安静状态，采用IR2304驱动场效应管IRL3803来控制蜂鸣器的电源通断，控制声音的产生，从而起到提示报警的作用。

在蜂鸣器电路图中，IR2304的1脚连接控制单元的PB7，此为驱动信号接收端，2脚和4脚接地，3脚连接+5伏特电压，5脚连接R2（30欧）后连接IRL3803的1脚，IRL3803的3脚接地，IRL3803的2脚连接压电式蜂鸣器的输入端，VCC（+5伏特）给压电式蜂鸣器供电，VCC经过IN5819 连接IR2304的8脚，6脚经过104微法电容连接8脚。

如图7所示，控制单元采用Freescale公司生产的MC9S12XS128单片机，其是高性能、低功耗的 16位微处理器，内部集成了多个通用IO接口，内部集成16位的脉冲累加器，增强型捕捉定时器模块，其中的脉冲累加器，计数范围可达65536次，检测脉冲精度高，检测准确。

控制单元的T0口驱动激光发射单元发射激光，同时控制单元开启脉冲累加器，控制单元的PT7口接收激光接收单元的信号，当发射管和接受管中间没有产品经过时，接收管可以实时接受发射管激光信号，此时激光接收管输出为低电平，当发射管和接收管中间有产品经过时，接收管此时接收不到激光信号，激光接收管输出为高电平，由低电平转换为高电平会产生一个上升沿，控制单元PT7口检测此脉冲的上升沿，每检测到一个脉冲，则控制单元内部集成的脉冲累计器加一，当检测到整箱数量的产品时，控制单元驱动蜂鸣器蜂鸣，提示工作人员该数量的产品可以包装，生产产品的总数目通过显示单元显示出来。

采用HCS12系列的控制单元，主要应用控制单元的IO口和脉冲累加器，IO口驱动激光发射，同时控制单元的PT7口检测激光接收单元输入信号，当激光发射管和接收管之间有产品经过时，激光接收管输出高电平，当接收管和发射管没有产品经过时，接收管输出低电平，每一次产品经过时，PT7将检测到一个信号跳变，此跳变产生一个上升沿，PT7捕捉上升沿，实现脉冲计数，脉冲数即为产品数，通过显示单元将产品数实时显示。

本实用新型根据控制单元驱动激光发射单元发射激光时，开启脉冲累加器，在控制单元检测到激光接收单元所输入信号中出现上升沿时，脉冲累加器捕捉上升沿，对每一个上升沿累加，累加结果实时显示在显示单元。控制单元实时通过输出IO口电平，控制激光发射管的发射，同时控制单元PT7脚接受激光接收管输入的信号，开启脉冲累加器，对脉冲累加，最后脉冲数目即为经过产品数目，并通过显示单元将脉冲数目显示。

实际应用时，安装时应使激光接收管和激光发射管在一条线上，并固定在生产线上一处。电源单元，控制单元，提示单元，显示单元都集成在一块电路板上。

Claims

1.一种食品生产线计数装置，其特征在于，包括控制单元，电源单元，激光发射单元，激光接收单元，提示单元和显示单元，所述激光发射单元，激光接收单元，提示单元和显示单元分别与控制单元相连接，所述激光发射单元，激光接收单元，提示单元，显示单元和控制单元分别连接电源单元。

2.如权利要求1所述的食品生产线计数装置,其特征在于，所述电源单元至少包括电池，该电池连接稳压模块。

3.如权利要求1所述的食品生产线计数装置,其特征在于，所述电池采用7.2V镍镉可充电电池。

4.如权利要求1所述的食品生产线计数装置，其特征在于，所述激光发射单元至少包括激光发射管，所述激光接收单元至少包括激光接收管。

5.如权利要求1所述的食品生产线计数装置，其特征在于，所述控制单元采用MC9S12XS128单片机。

6.如权利要求1所述的食品生产线计数装置，其特征在于，所述显示单元由五组LED灯组成，每组LED灯由七个LED二极管组成。