CN204790028U - 光同步光栅 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光同步光栅，它涉及光栅技术领域。它包括第一单片机、第二单片机、红外发射电路和红外接收电路，第一单片机与多个红外发射电路连接，红外发射电路通过红外信号与对应个数的红外接收电路点对点连接，多个红外接收电路均与第二单片机连接。本实用新型结构设计合理，对人员和密集架起到保护作用，同步采集数据，采集频率高，采集效率大大提高，可靠性高，成本低，实用性强。

Description

光同步光栅

技术领域

本实用新型涉及的是光栅技术领域，具体涉及光同步光栅。

背景技术

在采用智能密集架移动架体时，如有人或物体在过道中，如不采取紧急停止，不仅会对过道中的人员或物体产生伤害，还会对密集架架体、电机等产生危害，现有技术采用行程开关实现方式，虽然也能采集阻挡信号，但不同步，采样速率慢，采集效率低，难以在移动架体惯性内第一时间减速。

现已有方案一般采用接触式行程开关，行程开关，位置开关(又称限位开关)的一种，是一种常用的小电流主令电器，利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路，达到一定的控制目的，通常，这类开关被用来限制机械运动的位置或行程，使运动机械按一定位置或行程自动停止、反向运动、变速运动或自动往返运动等，接触式行程开关存在响应速度低、精度差、接触检测容易损坏被检测物及寿命短等缺点。

为了解决上述问题，设计一种光同步光栅还是很有必要的。

实用新型内容

针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种光同步光栅，结构简单，设计合理，对人员和密集架起到保护作用，同步采集数据，采集频率高，采集效率大大提高，可靠性高，成本低，实用性强。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：光同步光栅，包括第一单片机、第二单片机、红外发射电路和红外接收电路，第一单片机与多个红外发射电路连接，红外发射电路通过红外信号与对应个数的红外接收电路点对点连接，多个红外接收电路均与第二单片机连接。

作为优选，所述的第一单片机、第二单片机均采用微控制器C8051F310；所述的红外发射电路采用红外发射器IR383，红外接收电路采用红外接收器IRM3638。

本实用新型的有益效果：(1)光同步光栅发射端与接收端同步时序依次发送接收信号，并采用多个光栅同步采集遮挡信号，与现有技术行程开关等类似实现方式相比，数据同步采集同步上传，同步时序数据采集时间短，采集频率高，传输速率快，采集效率大大提高；

(2)光栅内采用多点一体式扫描采集遮挡信号，与现有技术行程开关等类似实现方式相比，采样点点间距小，基本可以识别所有遮挡的人或物体，可靠性高；

(3)可根据安装区域限制，合理增加减少采样点的数目，并采用单电信号线脉冲方式传输数据，更合理节约用线数量，从而降低成本；

(4)使用低功耗微控制器，在极小的封装中集成了高速8051CPU、Flash存储器和高性能模拟电路，允许设计者在提高系统性能的同时，大大减少所需元件的数目从而高效节能，降低成本；

(5)解码更具有灵活性，硬件精简，仅需集成红外接收头和一片单片机，可靠性高，成本低。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；

图1为本实用新型的结构框图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

参照图1，本具体实施方式采用以下技术方案：光同步光栅，包括第一单片机1、第二单片机2、红外发射电路3和红外接收电路4，第一单片机1与多个红外发射电路3连接，红外发射电路3通过红外信号与对应个数的红外接收电路4点对点连接，多个红外接收电路4均与第二单片机2连接。

值得注意的是，所述的第一单片机1、第二单片机2均采用微控制器C8051F310，低功耗微控制器C8051F310在极小的封装中集成了高速8051CPU、Flash存储器和高性能模拟电路，与现有技术采用模拟数字电路设计相比，允许设计者在提高系统性能的同时，大大减少所需元件的数目从而高效节能降低成本。

此外，所述的红外发射电路3采用红外发射器IR383，红外接收电路4采用信号频率为38kHz的红外接收器IRM3638，工作方式采用软件方式来对它进行处理，从而得到所要的信息，相较于现有技术采用硬件解码专用的解码器芯片，而解码芯片一般不易得到，价格也较贵，或者自行开发解码电路，软件解码具有灵活、硬件精简，仅需集成红外接收头和一片单片机，可靠性高，成本低。

本具体实施方式采用点对点红外对射式光同步光栅，它是利用被检测物对光束的遮挡，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的，物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测，光同步光栅将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。

本具体实施方式具有良好的回差特性，因而即使被检测物在小范围内晃动也不会影响驱动器的输出状态，从而可使其保持在稳定工作区，同时，自诊断系统还可以显示受光状态和稳定工作区，以随时监视光电开关的工作，本具体实施方式还具有良好的传输特性，光同步光栅发射端与接收端同步时序依次发送接收信号，既可以同步采集阻挡信号，又可以同步上传遮挡信号，即节省了采集遮挡信号时间，又加快了上传遮挡信号频率，这种点对点红外对射式光同步光栅已被用作物位检测、液位控制、产品计数、宽度判别、速度检测、定长剪切、孔洞识别、信号延时、自动门传感、色标检出、冲床和剪切机以及安全防护等诸多领域，此外，利用红外线的隐蔽性，还可在银行、仓库、商店、办公室以及其它需要的场合作为防盗警戒之用。

本具体实施方式的通信原理：采用第一单片机1将待发送的二进制信号编码调制为一系列的脉冲串信号，通过红外发射器IR383发射红外信号，此时红外接收器IRM3638同步接收信号，接收完成后对红外信号的接收、放大、检波、整形，并解调出遥控编码脉冲，为了减少干扰，采用的是价格便宜性能可靠的一体化红外接收头接收红外信号，它同时对信号进行放大、检波、整形得到TTL电平的编码信号，再送给第二单片机2，经第二单片机2解码并执行去控制相关对象。

光同步光栅有发送与接收两个部分，发射端与接收端同步时序依次发送接收信号，每个个体光栅之间都能同步接收或发送脉冲串信号，每个接收或发送的个体光栅又能独立的采集上传遮挡信号，在光栅对射区域内如有人或物体遮挡，可以迅速判断，并发送遮挡信号，且根据安装区域的大小，可以合适的选择增加减少安装光同步光栅数目，采集频率高，传输速率快，大大提高采集效率，具有广阔的市场应用前景。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.光同步光栅，其特征在于，包括第一单片机(1)、第二单片机(2)、红外发射电路(3)和红外接收电路(4)，第一单片机(1)与多个红外发射电路(3)连接，红外发射电路(3)通过红外信号与对应个数的红外接收电路(4)点对点连接，多个红外接收电路(4)均与第二单片机(2)连接。

2.根据权利要求1所述的光同步光栅，其特征在于，所述的第一单片机(1)、第二单片机(2)均采用微控制器C8051F310。

3.根据权利要求1所述的光同步光栅，其特征在于，所述的红外发射电路(3)采用红外发射器IR383，红外接收电路(4)采用红外接收器IRM3638。