CN204249504U - 护贝机的节能运作系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种护贝机的节能运作系统，其特征在于：包括单片机、入膜检测电路、加热控制电路、温度检测工具以及马达控制电路，所述单片机分别与入膜检测电路、蜂鸣提醒电路、加热控制电路、温度检测工具和马达控制电路连接；所述入膜检测电路至少用以实现护贝膜是否进入护贝机入膜口的检测，并将检测结果反馈给所述单片机；所述加热控制电路至少用以依据所述单片机的控制实现流经护贝机电热片的电流的导通与截止；所述马达控制电路至少用以依据所述单片机的控制实现流经护贝机马达的电流的导通与截止；所述温度检测工具至少用以检测护贝机的硅胶棒的温度，并反馈至所述单片机。

Description

护贝机的节能运作系统

技术领域

本实用新型涉及护贝机的改进，尤其涉及一种护贝机的节能运作系统。

背景技术

护贝机又称过塑机/塑封机/过胶机/Pouch Laminator/film Laminator，它主要由驱动系统、加热控温系统、操作控制板、前后胶辊等部件构成，是塑封照片或文件资料的专用设备。

其工作原理是把需要塑封的物品(文件、图片等)置于塑封膜的中间，利用机器胶辊的高温和压力进行压合。经塑封后的物品美观坚挺，防水、防污、防皱、防划伤、防褪色，可持久保存。这种工艺应用广泛，文件、照片、证件、图纸、卡片、标签、菜单、彩页、海报、标志牌等，甚至电子产品的排线，都能派上用场。

现有技术中的护贝机并没有检测提醒的功能，这使得护贝过程无法进行有效的反馈控制，同时，现有技术中的护贝机也没有自动断电等反应机制，这也会带来能耗的浪费。

更重要的是，因护贝机是利用电热片加热后滚轮转动护膜的，所以电热片长期、频繁地会进行加热启动和停止的工作。特别是现时护贝机要求预热时间一再的缩短，由10分钟到5分钟，再到3分钟，即加热片的功率一再提高。还造成加热的时间与温度较难实现数据的对应。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是如何实现节约能耗与节能保护。

为了解决这一技术问题，本实用新型提供了一种护贝机的节能运作系统，包括单片机、入膜检测电路、蜂鸣提醒电路、加热控制电路、温度检测工具以及马达控制电路，所述单片机分别与入膜检测电路、蜂鸣提醒电路、加热控制电路、温度检测工具和马达控制电路连接；

所述入膜检测电路至少用以实现护贝膜是否进入护贝机入膜口的检测，并将检测结果反馈给所述单片机；

所述蜂鸣提醒电路至少用以依据所述单片机的控制发出蜂鸣；

所述加热控制电路至少用以依据所述单片机的控制实现流经护贝机电热片的电流的导通与截止；

所述马达控制电路至少用以依据所述单片机的控制实现流经护贝机马达的电流的导通与截止；

所述温度检测工具至少用以检测护贝机的硅胶棒的温度，并反馈至所述单片机。

可选的，所述入膜检测电路包括发射管与接收管；

所述发射管与接收管的位置被配置成：当护贝膜位于入膜位置时，所述接收管与发射管之间的信号无法进行传输；

所述接收管被配置成响应所述发射管的信号实现导通，并将导通与否的结果反馈至所述单片机。

可选的，所述发射管为发光二极管，所述接收管为光电三极管，所述接收管响应所述发射管的光实现导通。

可选的，所述发射管的负极接地，所述发射管的正极连接至一限流电阻的一端，该限流电阻的另一端连接至电源Vdd，所述接收管的发射极连接至另一限流电阻，该限流电阻的另一端连接至电源Vdd，所述接收管的集电极接地，所述单片机的一个输入端连接至所述接收管的发射极。

可选的，所述加热控制电路包括了光耦合器与可控硅，所述可控硅的一端与所述电热片的一端连接，且通过所述可控硅的导通与否实现流经电热片的电流的导通与截止，所述光耦合器的输入侧连接至所述单片机的一个输出端，所述光耦合器输出侧的两个输出端口中的一个与所述可控硅的控制极连接。

可选的，所述加热控制电路还包括两限流电阻，所述光耦合器输出侧的两个输出端口分别连接至一限流电阻，所述两个限流电阻的另一端分别连接至所述可控硅的两端。

可选的，所述可控硅的另一端连接至电源零线端，所述电热片的另一端连接至电源火线端。

可选的，所述马达控制电路包括继电器与三极管，所述三极管的基极连接至所述单片机的一个输出端，所述继电器的触点与所述马达串联，且通过所述触点的闭合或断开实现流经马达的电流的导通与截止，所述继电器通过所述三极管的导通与否触发触点的闭合或断开。

可选的，所述触点的一端连接所述马达的一端，所述马达的另一端连接至电源火线端，所述触点的另一端连接电源零线端，所述三极管的集电极连接电源零线端，所述三极管的发射极连接所述继电器的一端，所述继电器的另一端连接至电源Vcc。

可选的，所述蜂鸣提醒电路包括蜂鸣器和放大三极管，所述放大三极管的基极连接所述单片机的一个输出端，所述放大三极管的发射极或集电极与所述蜂鸣器连接，且通过所述放大三极管的导通与否控制所述蜂鸣器运作与否。

本实用新型一方面通过入膜检测电路的配置实现了入膜过程的可监控，在这一基础上，本实用新型进一步配置了加热控制电路以及马达控制电路，加热控制电路与马达控制电路分别可实现对马达与电热片的通电与否进行控制。最后将这些电路与单片机连接在一起，可以通过编程对检测与断电的具体流程进行有机的统一设计，本实用新型为这种统一设计提供了硬件基础。在这一硬件基础上，使得以下的有益效果成为了可能：解决快速加热过程中的分段加热，建立预热功率与时间，温度的精确数据对应程序，还对加热完成后，自动停机保护，实现完全的节能保护。

附图说明

图1是本实用新型一实施例中单片机、入膜检测电路、蜂鸣提醒电路的连接示意图；

图2是本实用新型一实施例中单片机、入膜检测电路、加热控制电路、马达控制电路的连接示意图；

图3是本实用新型一实施例中波段预热过程的程序流程示意图；

图4是本实用新型一实施例中预热完成提示的程序流程示意图；

图5是本实用新型一实施例中自动停止过程的程序流程示意图。

具体实施方式

以下将结合图1至图5对本实用新型提供的护贝机的节能运作方法及系统进行详细的描述，其为本实用新型一可选的实施例，可以认为，本领域的技术人员在不改变本实用新型精神和内容的范围内，能够对其进行修改和润色。

本实用新型提供了一种护贝机的节能运作方法，提供了一种护贝机，所述护贝机至少包括硅胶棒、用以为所述硅胶棒提供热量的电热片以及一驱动待护贝材料推进的马达；该节能运作方法至少包括护贝前的波段预热过程与护贝中的自动停止过程：本实施例中，待护贝材料为纸。

请参考图3至图5，其中，temp_data表示温度即时值(变化量，某个时刻的实际温度值)；temp_m表示温度设定标准值(固定量，按护贝机档位要求设定的标准温度值)；temp_l表示温度设定标准值下限(固定量，以temp_m为中心，误差的下限值)；temp_h表示温度设定标准值上限(固定量，以temp_m为中心，误差的上限值)；ready表示预加热完成标志，ready＝1时预加热完成；ready＝0时预加热未完成；paper表示护贝机入纸护膜标志，paper＝1时有纸；paper＝0时无纸；sleep_time表示自动关机计时值，sleep_time＝5时为5分钟，该值由定时器自加；

请参考图3，所述波段预热过程包括：

S11：检测护贝机的硅胶棒的温度；

若小于一预设的下限值，则驱动护贝机的电热片全功率工作；

若大于一预设的标准值，则驱动护贝机的电热片停止工作；

若不小于该预设的下限值，且不大于所述预设的标准值，则以一定的占空比的PWM信号驱动护贝机的电热片为所述硅胶棒加热；

在步骤S11中，若以一定的占空比的PWM信号驱动护贝机的电热片为所述硅胶棒加热，其占空比的计算值按以下公式计算：D＝(Tm-Tdata)/(Tm-T1)

其中，D为占空比的计算值；Tm为温度的预设标准值；Tdata为温度的检测即时值；T1为温度的预设下限值。

若计算得到的占空比的计算值D小于2/3，则将PWM信号的占空比设置为2/3；若计算得到的占空比的计算值D不小于2/3，则将PWM信号的占空比设置为占空比的计算值D。

S12：重复步骤S11，直至所述硅胶棒的温度处于一预设的范围内；

请参考图5，所述自动停止过程包括：

S21：判断是否有待护贝材料进入所述护贝机；

若存在待护贝材料进入，则清零一计时器，并开始计时；

若不存在待护贝材料进入，且已完成了护贝机的硅胶棒的预热，则清零所述计时器，并开始计时；

在所述步骤S21中，若不存在待护贝材料进入，且未完成了护贝机的硅胶棒的预热，则计时器始终为零。

S22：当计时满足预设的时间时，自动切断护贝机的电热片与马达的电源。

在所述步骤S22后，仅当整个所述护贝机完成关机与重新启动后，其中的电热片与马达才被重新通电。对于此，图3中，“1＝1”表示一个死循环，因为“1＝1”永远都是成立的，所以会进入死循环。也就是说，一旦自动关机，用户必须切断电源开关，再重新开机。该项设计，源于本实用新型选择采用的是滑动开关，在“自动关机”中，实际切断的是“马达”和“发热片”这俩个大功率器件，控制电路部分因为耗电很小，未被切断电源，这也是因为产品采用了滑动开关的缘故。

请参考图2，其示意了预热完成提示的程序，具体来说可以表述为：

在所述步骤S11与S12中，若一预热完成指示灯未被点亮，仅当检测得到的硅胶棒的温度处于时(Tm-1)摄氏度与(Tm-1)之间时，所述预热完成指示灯才被点亮，其中，Tm为温度的预设标准值。点亮所述预热完成指示灯时，还同时发出提示音。

在所述步骤S11与S12中，若一预热完成指示灯已被点亮，当检测得到的硅胶棒的温度小于预设的下限值或者大于预设的上限值时，所述预热完成指示灯则被熄灭。

请参考图1和图2，本实施例还提供了一种护贝机的节能运作系统，所述护贝机至少包括硅胶棒、用以为所述硅胶棒提供热量的电热片以及一驱动待护贝材料推进的马达，该节能运作系统至少包括单片机、入膜检测电路、加热控制电路、温度检测工具以及马达控制电路，所述单片机分别与入膜检测电路、加热控制电路、温度检测工具(图未示)和马达控制电路连接；

所述入膜检测电路至少用以实现护贝膜是否进入护贝机入膜口的检测，并将检测结果反馈给所述单片机；

所述加热控制电路至少用以依据所述单片机的控制实现流经护贝机电热片的电流的导通与截止；

所述马达控制电路至少用以依据所述单片机的控制实现流经护贝机马达的电流的导通与截止；

所述温度检测工具至少用以采集所述硅胶棒温度，并将其反馈给所述单片机；

所述单片机至少用以：

在护贝前的波段加热过程中，依据所述温度检测工具检测得到的硅胶棒的温度做出判断：

若小于一预设的下限值，则驱动护贝机的电热片全功率工作；

若大于一预设的标准值，则驱动护贝机的电热片停止工作；

若不小于该预设的下限值，且不大于所述预设的标准值，则以一定的占空比的PWM信号驱动护贝机的电热片为所述硅胶棒加热；

直至所述硅胶棒的温度处于一预设的范围内；

在护贝的过程中，依据所述入膜检测电路的反馈判断是否有待护贝材料进入所述护贝机；

若存在待护贝材料进入，则清零一计时器，并开始计时；

若不存在待护贝材料进入，且已完成了护贝机的硅胶棒的预热，则清零所述计时器，并开始计时；

当计时满足预设的时间时，利用所述加热控制电路自动切断护贝机的电热片的电源，利用所述马达控制电路自动切断护贝机的马达的电源。

可见所述单片机的配置与所述护贝机的节能运作方法相对应。

以下将针对各电路展开进行描述：

有关所述入膜检测电路：

所述入膜检测电路包括发射管IT1与接收管IR1；所述发射管IT1与接收管IR1的位置被配置成：当护贝膜位于入膜位置时，所述接收管IR1与发射管IT1之间的信号无法进行传输；所述接收管IR1被配置成响应所述发射管IT1的信号实现导通，并将导通与否的结果反馈至所述单片机。

本实施例中，所述发射管IT1为发光二极管，所述接收管IR1为光电三极管，所述接收管IR1响应所述发射管IT1的光实现导通。进一步具体来说，请参考图1，所述发射管IT1的负极接地，所述发射管IT1的正极连接至一限流电阻R16的一端，该限流电阻R16的另一端连接至电源Vdd，所述接收管IR1的发射极连接至另一限流电阻R17，该限流电阻R17的另一端连接至电源Vdd，所述接收管IR1的集电极接地，所述单片机的一个输入端连接至所述接收管IR1的发射极。

所述的护贝机的节能运作系统还包括预热完成指示灯，与所述单片机连接；所述单片机还用以：

若所述预热完成指示灯未被点亮，仅当检测得到的硅胶棒的温度处于时(Tm-1)摄氏度与(Tm-1)之间时，所述预热完成指示灯才被点亮，其中，Tm为温度的预设标准值。

所述的护贝机的节能运作系统还包括蜂鸣提醒电路，与所述单片机连接，所述单片机还用以：

在点亮所述预热完成指示灯时，驱动所述蜂鸣提醒电路发出提示音。

所述蜂鸣提醒电路包括蜂鸣器BUZZERS和放大三极管Q1，所述放大三极管Q1的基极连接所述单片机的一个输出端，所述放大三极管Q1的发射极或集电极与所述蜂鸣器BUZZERS连接，且通过所述放大三极管Q1的导通与否控制所述蜂鸣器BUZZERS运作与否。

可选的，所述的护贝机的节能运作系统还包括预热完成指示灯，与所述单片机连接；所述单片机还用以：

若所述预热完成指示灯已被点亮，当检测得到的硅胶棒的温度小于预设的下限值或者大于预设的上限值时，所述预热完成指示灯则被熄灭。

没有护贝膜进入护贝机入膜口时，发射管IT1发出的信号被接收管IR1接收，IR1导通，单片机U1-5脚为低电平，程序判断没有膜在护贝。若在提醒声音发出的过程中，有护贝膜进入入膜口，发射管IT1发出的信号被护贝膜隔断，接收管IR1接受不到信号而截止，单片机U1-5脚为高电平，程序判断有膜在护贝，用户正在使用，提醒声音立刻停止。

有关所述加热控制电路：

所述加热控制电路包括了光耦合器U2与可控硅A1，所述可控硅A1的一端与所述电热片的一端连接，且通过所述可控硅A1的导通与否实现流经电热片的电流的导通与截止，所述光耦合器U2的输入侧连接至所述单片机的一个输出端，所述光耦合器U2输出侧的两个输出端口中的一个与所述可控硅A1的控制极连接。

在本实施例中，所述加热控制电路还包括两限流电阻，所述光耦合器U2输出侧的两个输出端口分别连接至一限流电阻R1与R5，所述两个限流电阻R1与R5的另一端分别连接至所述可控硅A1的两端。所述可控硅A1的一端连接至所述电热片的一端，另一端连接至电源零线端，所述电热片的另一端连接至电源火线端。

有关所述马达控制电路：

所述马达控制电路包括继电器RLY-1与三极管Q2，所述三极管Q2的基极连接至所述单片机的一个输出端，所述继电器RLY-1的触点与所述马达MOTOR串联，且通过所述触点的闭合或断开实现流经马达MOTOR的电流的导通与截止，所述继电器RLY-1通过所述三极管Q2的导通与否触发触点的闭合或断开。

本实施例中，所述触点的一端连接所述马达MOTOR的一端，所述马达MOTOR的另一端连接至电源火线端，所述触点的另一端连接电源零线端，所述三极管Q2的集电极连接电源零线端，所述三极管Q2的发射极连接所述继电器RLY-1的一端，所述继电器RLY-1的另一端连接至电源Vcc。

当护贝机在开机预热完成后(用户可以正常使用)，若没有护贝膜进入护贝机入膜口，发射管IT1发出的信号被接收管IR1接收，IR1导通，单片机U1-5脚为低电平，程序判断没有膜在护贝，此时程序开始自动计时。

若计时达到设定的时间过程中，有护贝膜进入入膜口，发射管IT1发出的信号被护贝膜隔断，接收管IR1接受不到信号而截止，单片机U1-5脚为高电平，程序判断有膜在护贝，则计时清零，直到护膜完成，单片机U1-5脚变回低电平，程序重新自动计时。

若计时达到设定的时间过程中，一直没有护贝膜进入入膜口，U1-5脚一直为低电平，程序判断用户当前不再护贝，则进入自动断电模式，显示灯闪烁，U1-3脚发出控制信号，通过光耦U2控制可控硅A1截至，进而使得发热片停止工作；同时U1-2脚发出控制信号，通过三极管Q2控制继电器RLY-1截至，进而使得马达停止工作，实现护贝机断电节能的功能。

综上所述，本实用新型一方面通过入膜检测电路的配置实现了入膜过程的可监控，在这一基础上，本实用新型进一步配置了加热控制电路以及马达控制电路，加热控制电路与马达控制电路分别可实现对马达与电热片的通电与否进行控制。最后将这些电路与单片机连接在一起，可以通过编程对检测与断电的具体流程进行有机的统一设计，本实用新型为这种统一设计提供了硬件基础。

在这一硬件基础上，本实用新型通过对单片机的进一步配置解决快速加热过程中的分段加热，建立预热功率与时间，温度的精确数据对应程序，还对加热完成后，自动停机保护，实现完全的节能保护。

Claims (10)

1.一种护贝机的节能运作系统，其特征在于：包括单片机、入膜检测电路、加热控制电路、温度检测工具以及马达控制电路，所述单片机分别与入膜检测电路、蜂鸣提醒电路、加热控制电路、温度检测工具和马达控制电路连接；

所述入膜检测电路至少用以实现护贝膜是否进入护贝机入膜口的检测，并将检测结果反馈给所述单片机；

所述加热控制电路至少用以依据所述单片机的控制实现流经护贝机电热片的电流的导通与截止；

所述马达控制电路至少用以依据所述单片机的控制实现流经护贝机马达的电流的导通与截止；

所述温度检测工具至少用以检测护贝机的硅胶棒的温度，并反馈至所述单片机。

2.如权利要求1所述护贝机的节能运作系统，其特征在于：所述入膜检测电路包括发射管与接收管；

所述发射管与接收管的位置被配置成：当护贝膜位于入膜位置时，所述接收管与发射管之间的信号无法进行传输；

所述接收管被配置成响应所述发射管的信号实现导通，并将导通与否的结果反馈至所述单片机。

3.如权利要求2所述的护贝机的节能运作系统，其特征在于：所述发射管为发光二极管，所述接收管为光电三极管，所述接收管响应所述发射管的光实现导通。

4.如权利要求3所述的护贝机的节能运作系统，其特征在于：所述发射管的负极接地，所述发射管的正极连接至一限流电阻的一端，该限流电阻的另一端连接至电源Vdd，所述接收管的发射极连接至另一限流电阻，该限流电阻的另一端连接至电源Vdd，所述接收管的集电极接地，所述单片机的一个输入端连接至所述接收管的发射极。

5.如权利要求1所述的护贝机的节能运作系统，其特征在于：所述加热控制电路包括了光耦合器与可控硅，所述可控硅的一端与所述电热片的一端连接，且通过所述可控硅的导通与否实现流经电热片的电流的导通与截止，所述光耦合器的输入侧连接至所述单片机的一个输出端，所述光耦合器输出侧的两个输出端口中的一个与所述可控硅的控制极连接。

6.如权利要求5所述的护贝机的节能运作系统，其特征在于：所述加热控制电路还包括两限流电阻，所述光耦合器输出侧的两个输出端口分别连接至一限流电阻，所述两个限流电阻的另一端分别连接至所述可控硅的两端。

7.如权利要求5所述的护贝机的节能运作系统，其特征在于：所述可控硅的另一端连接至电源零线端，所述电热片的另一端连接至电源火线端。

8.如权利要求1所述的护贝机的节能运作系统，其特征在于：所述马达控制电路包括继电器与三极管，所述三极管的基极连接至所述单片机的一个输出端，所述继电器的触点与所述马达串联，且通过所述触点的闭合或断开实现流经马达的电流的导通与截止，所述继电器通过所述三极管的导通与否触发触点的闭合或断开。

9.如权利要求8所述的护贝机的节能运作系统，其特征在于：所述触点的一端连接所述马达的一端，所述马达的另一端连接至电源火线端，所述触点的另一端连接电源零线端，所述三极管的集电极连接电源零线端，所述三极管的发射极连接所述继电器的一端，所述继电器的另一端连接至电源Vcc。

10.如权利要求1所述的护贝机的节能运作系统，其特征在于：还包括用以依据所述单片机的控制发出蜂鸣的蜂鸣提醒电路；所述蜂鸣提醒电路包括蜂鸣器和放大三极管，所述放大三极管的基极连接所述单片机的一个输出端，所述放大三极管的发射极或集电极与所述蜂鸣器连接，且通过所述放大三极管的导通与否控制所述蜂鸣器运作与否。