CN205028433U - 自动裁床漏气报警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自动裁床漏气报警装置。一种自动裁床漏气装置，包括AT89C51控制模块、气压监测模块、报警模块、短信模块和电源模块，所述气压监测模块的输出端与AT89C51控制模块的输入端连接，所述AT89C51控制模块的输出端与报警模块和检测模块相连。电源模块为AT89C51控制模块、报警模块和短信模块提供电源。本实用新型以AT89C51控制模块为核心，实现对裁床漏气状况监测。

Description

自动裁床漏气报警装置

技术领域

本实用新型涉及一种自动裁床漏气报警装置。

背景技术

自动裁床裁切过程中，需要通过真空气泵吸附布料，才能完成布料在裁床上的固定。在裁切过程中，经常会出现由于漏气导致布料没吸附住而造成布料在裁切过程中移动造成误切，不光造成布料损失，而且影响生产效率。并因此本装置可以对漏气事故做出监测警报，可以减少由于漏气事故对生产造成的损失。

发明内容

本实用新型的目的在于针对已有技术存在的不足，提供一种自动裁床漏气报警装置，对裁床的真空工作区进行实时监测控制，若出现漏气现象或者吸附力不够的情况，则发出报警信号，并且启动短信模块，远程通知故障维修人员。

为了达到上述目地，本实用新型的构思如下：

本实用新型是对裁床漏气进行监测并报警，使用了AT89C51单片机作为控制核心，以HM-30气压传感器，采用了多个气压传感器对真空区域进行多点进行监测，只要其中一个监测点在机床裁切过程中气压值超标，则会报警，通过短信模块TC35i模块，发送短信给故障维修人员。其装置构成简单，信号采集效果好，数据处理速度快。采用多点监测使得安全系数更高。

根据上述构思，本实用新型采用下述技术方案：

一种自动裁床漏气报警装置，包括AT89C51控制模块、气压监测模块、短信模块、报警模块和电源模块，所述气压监测模块的输出端与AT89C51控制模块的输入端连接，所述AT89C51控制模块的输出端与短信模块和报警模块的输入端连接，电源模块为AT89C51控制模块、气体监测模块、短信模块和报警模块提供电源。

所述气压监测模块由HM-30气压传感器A、HM-30气压传感器B、HM-30气压传感器C和HM-30气压传感器D四个HM-30气压传感器组成，根据具体要求分布在监测区域的不同位置。

HM-30气压传感器支持一线式总线接口，HM-30气压传感器以一线总线的数字方式传输，四路电路分别装有HM-30气压传感器A、HM-30气压传感器B、HM-30气压传感器C和HM-30气压传感器D，采用4片HM-30气压传感器，并将AT89C51控制模块的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3引脚分别连接4个HM-30气压传感器的数据接口。

所述短信模块采用TC35i模块，TC35i模块是双频900/1800MHZ高度集成的GSM模块，TC35i模块有40个引脚，通过一个ZIF零阻力插座连接器引出；30、31、32引脚为控制引脚，其中30引脚为RTCbackup，31引脚为Powerdown，32引脚为SYNC，将TC35i模块的30与31引脚分别于AT89C51控制模块的P3.0与P3.1引脚连接。

所述报警模块采用两个LED灯及一个蜂鸣器来模拟实现；第一LED灯正极串联电阻R10与电源VCC相接通，第一LED灯另一端与AT89C51控制模块的P3.2引脚相连接，同样第二LED灯正极串联电阻R9与电源VCC相接通，第二LED灯另一端与AT89C51控制模块的P3.3相连接，R9与R10选用300Ω的电阻起到防止电流过大，保护器件的作用，防止AT89C51控制模块IO口被5V电源的电流击穿；蜂鸣器正极与电源VCC相连，蜂鸣器负极与三极管的集电极C相连，三极管的发射极E与地相连，三极管的基极B串联电阻R6与AT89C51控制模块的P3.4口相连，R6选用300Ω的电阻。

所述电源模块采用一个提供12V的小蓄电池为AT89C51控制模块、气体监测模块、短信模块和报警模块提供电源；AT89C51控制模块需要5V的电压，选用了一块7805芯片为AT89C51控制模块提供电压5V的稳定电压；同时采用LM7805系列三端稳压集成电路来组成稳压电源。

各组成单元及其功能说明如下：

1、AT89C51控制模块

单片机芯片AT89C51为40引脚双列直插式封装。其各个引脚功能介绍如下：VCC：供电电压；GND：接地。RST：复位输入端。当振荡器复位时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每个管脚可吸收8TTL门电流。但P1口的管脚写“1”时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FLASH编程时，P0口作为原码输入口，当FLASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部电位必须被拉高。

P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲期能接收输出4个TTL门电流。P1口管脚写入“1”后，电位被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。

P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口管脚写入“1”时，其管脚电位被内部上拉电阻拉高，且作为输入，作为输入时，P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉的优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接受输出4个TTL门电流。当P3口管脚写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入时，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流，也是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，同时P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。其具体功能如表所示。

2、气压监测模块

气体监测模块采用HM-30气压传感器，该传感器对低压和气压变化敏感，量程0~0.5KPa到700KPa，量程可调，有反向极性保护及限流保护，防雷击放电频干扰，可在各种工况下使用，而且质量好性能稳定。

3、短信模块

短信模块采用TC35i模块，TC35i是德国SIEMENS（西门子）公司的一款双频900/1800MHZ高度集成的GSM模块，TC35i模块有40个引脚，通过一个ZIF(ZeroInsertionForce，零阻力插座)连接器引出。30、31、32脚为控制脚，其中30为RTCbackup，31为Powerdown，32为SYNC。将模块的30与31引脚分别于AT89C51控制模块P3.0与P3.1连接。

4、报警模块

报警模块主要采用两个LED灯和一个蜂鸣器来模拟实现。两个LED灯分别于AT89C51单片机的P3.2和P3.3引脚相连，报警电路连接于单片机的P3.4引脚。

5、电源模块

电源模块采用提供一个12V的小蓄电池为AT89C51控制模块、温度采集模块、显示模块、短信模块和报警模块提供电源。AT89C51单片机需要的是5V的电压，选用了一块7805芯片为单片机提供电压5V的稳定电压。同时采用三端稳压集成电路LM7805；用LM7805系列三端稳压集成电路来组成稳压电源所需的外围元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。

本实用新型与现有技术相比较，具有如下显而易见的实质性特点和优点：

本实用新型以AT89C51控制模块为核心，实现对自动裁窗裁床的漏气监测，能够有效检测工作中的裁床是否漏气，布料吸附是否可靠。采用多点实时监测使监测到的信号准确可信。同时装置构成简单，信号采集效果好，数据处理速度快，便于实际检测输出。

附图说明

图1为本实用新型的组成框图。

图2为AT89C51引脚分布图。

图3为报警电路原理图。

图4为LM7805芯片的内部原理图。

图5为电源电路原理图。

具体实施方式

下面对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例一：

参见图1，一种自动裁床漏气监测装置，包括AT89C51控制模块1、气压监测模块2、短信模块3、报警模块4和电源模块5，所述气压监测模块2的输出端与AT89C51控制模块1的输入端连接，所述AT89C51控制模块1的输出端与短信模块3和报警模块4的输入端连接，电源模块5为AT89C51控制模块1、气压监测模块2、短信模块3和报警模块4提供电源。

所述气压监测模块2由HM-30气压传感器A、HM-30气压传感器B、HM-30气压传感器C和HM-30气压传感器D四个组成，根据具体要求分布在不同位置监测气压状况。另外AT89C51控制模块与裁床运转信号相连，保证漏气监测装置只在裁床正常裁切布料过程中启动。当裁床正常裁切布料时检测到真空区域气压不正常，AT89C51控制模块1向报警模块4发送指令，使报警模块4发出声音提醒裁床操作人员，同时AT89C51控制模块1向短信模块3发送指令，使短信模块3发送短信到指定的手机上远程通知裁床故障维修人员。

实施例二：

参见图2，图3，图4，图5，本实施例与实施例一基本相同，不同之处如下：

所述AT89C51控制模块是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4kbytes的可编程的Flash只读程序存储器，兼容标准8051指令系统及引脚，并集成了Flash只读程序存储器，既可在线编程，也可用传统方法进行编程，与MCS-51兼容，数据保留时间约10年，三级程序存储器锁定，128×8位内部RAM，32根可编程I/O线，两个16位定时器/计数器，5个中断源，可编程串行通道，低功耗的闲置和掉电模式，片内振荡器和时钟电路。

所述气体监测模块由气压传感器A、气压传感器B、气压传感器C和气压传感器D均采用HM-30气压传感器为气压监测元件；HM-30支持一线式总线接口，大大提高了系统的抗干扰性，适合于各种状况下气压测量；四路电路分别装有HM-30气压传感器A、HM-30气压传感器B、HM-30气压传感器C和HM-30气压传感器D，采用4片HM-30气压传感器，并将单片机的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3引脚分别连接4个HM-30的数据接口。

所述短信模块采用TC35i模块，TC35i是德国SIEMENS（西门子）公司的一款双频900/1800MHZ高度集成的GSM模块，TC35i模块有40个引脚，通过一个ZIF零阻力插座连接器引出。30、31、32脚为控制脚，其中30为RTCbackup，31为Powerdown，32为SYNC。将模块的30与31引脚分别于AT89C51控制模块的P3.0与P3.1连接。

所述报警模块采用两个LED灯D1和D2及一个外界扩音装置来模拟实现；扩音装置提前录好驱赶入侵动物的针对性音乐，LED灯D1正极串联电阻R10与电源VCC相接通，LED灯D1另一端与单片机AT89C51的P3.2相连接，同理LED灯D2正极串联电阻R9与电源VCC相接通，LED灯D1另一端与单片机AT89C51的P3.3相连接，R9与R10选用300Ω的电阻起到防止电流过大，保护器件的作用，防止单片机IO口被5V电源的电流击穿；由于蜂鸣器LS1是一个感性负载，所以一般不用单片机的I/O口直接对他进行操作，而是需要三极管放大电流来驱动，蜂鸣器LS1正极与电源VCC相连，LS1负极与三极管Z1的集电极C相连，三极管的发射极E与地相连，三极管的基极B串联电阻R6与单片机AT89C51的P3.4口相连，R6选用300Ω的电阻起到防止电流过大，保护器件的作用，防止单片机IO口被5V电源的电流击穿。当所采集的四路信号都处于安全范围内时D1和D2灯都不亮，当其中A或者B传感器检测到红外信号时，D1灯亮且蜂鸣器LS1响。同理当C或者D传感器检测到红外信号时，D2灯亮且蜂鸣器LS2响。

所述电源模块采用提供一个12V的小蓄电池为个AT89C51控制模块、气体监测模块、短信模块、报警模块；AT89C51单片机需要的是5V的电压，选用了一块7805芯片为单片机提供电压5V的稳定电压。同时采用三端稳压集成电路LM7805；用LM7805系列三端稳压集成电路来组成稳压电源所需的外围元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。

以上实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰均涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种自动裁床漏气报警装置，其特征在于：包括AT89C51控制模块（1）、气压监测模块（2）、短信模块（3）、报警模块（4）和电源模块（5），所述气压监测模块（2）的输出端与AT89C51控制模块（1）的输入端连接，所述AT89C51控制模块（1）的输出端与短信模块（3）和报警模块（4）的输入端连接，电源模块（5）为AT89C51控制模块（1）、气压监测模块（2）、短信模块（3）和报警模块（4）提供电源。

2.根据权利要求1所述的自动裁床漏气报警装置，其特征在于：所述气压监测模块（2）由气压传感器A、气压传感器B、气压传感器C和气压传感器D四个气压传感器组成，根据具体要求分布在监测区域的不同位置。

3.根据权利要求2所述的自动裁床漏气报警装置，其特征在于：所述气压监测模块（2）中的气压传感器A、气压传感器B、气压传感器C和气压传感器D均采用智能HM-30气压传感器为气压传感器测量元件；HM-30气压传感器支持一线式总线接口，现场一氧化碳含量之间以一线总线的数字方式传输，四路电路分别装有气压传感器A、气压传感器B、气压传感器C和气压传感器D，采用4片HM-30气压传感器，并将AT89C51控制模块（1）的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3引脚分别连接4个数据接口。

4.根据权利要求1所述的自动裁床漏气报警装置，其特征在于：所述短信模块（3）采用TC35i模块，TC35i模块是双频900/1800MHZ高度集成的GSM模块，TC35i模块有40个引脚，通过一个ZIF零阻力插座连接器引出；30、31、32引脚为控制引脚，其中30引脚为RTCbackup，31引脚为Powerdown，32引脚为SYNC，将TC35i模块的30与31引脚分别于AT89C51控制模块（1）的P3.0与P3.1引脚连接。

5.根据权利要求1所述的自动裁床漏气报警装置，其特征在于：所述报警模块（4）采用两个LED灯（D1、D2）及一个蜂鸣器（LS1）来模拟实现；第一LED灯（D1）正极串联电阻R10与电源VCC相接通，第一LED灯（D1）另一端与AT89C51控制模块（1）的P3.2引脚相连接，同样第二LED灯（D2）正极串联电阻R9与电源VCC相接通，第二LED灯（D2）另一端与AT89C51控制模块（1）的P3.3相连接，R9与R10选用300Ω的电阻起到防止电流过大，保护器件的作用，防止AT89C51控制模块（1）IO口被5V电源的电流击穿；蜂鸣器（LS1）正极与电源VCC相连，蜂鸣器（LS1）负极与三极管（Z1）的集电极C相连，三极管（Z1）的发射极E与地相连，三极管（Z1）的基极B串联电阻R6与AT89C51控制模块（1）的P3.4口相连，R6选用300Ω的电阻。

6.根据权利要求1所述的自动裁床漏气报警装置，其特征在于：所述电源模块（5）采用一个提供12V的小蓄电池为AT89C51控制模块（1）、气压监测模块（2）、短信模块（3）和报警模块（4）提供电源；AT89C51控制模块（1）需要5V的电压，选用了一块7805芯片为AT89C51控制模块（1）提供电压5V的稳定电压；同时采用LM7805系列三端稳压集成电路来组成稳压电源。