CN210155534U - 一种气动智能翻盖分拣控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及分拣控制电路技术领域，公开了一种气动智能翻盖分拣控制电路，包括主控芯片、串口电路、控制终端、级联电路、光耦隔离电路、驱动电路、继电器组、电磁气阀组、光电检测电路以及电源电路；所述主控芯片通过所述串口电路与所述控制终端电连接，所述主控芯片与所述级联电路电连接，所述级联电路通过所述光耦隔离电路与所述驱动电路电连接，所述驱动电路通过所述继电器组与所述电磁气阀组电连接，所述光电检测电路与所述主控芯片电连接，所述主控芯片、串口电路、级联电路、驱动电路、继电器组、电磁气阀组以及光电检测电路均与所述电源电路电连接。本实用新型具有成本低、电路部署简单的技术效果。

Description

一种气动智能翻盖分拣控制电路

技术领域

本实用新型涉及分拣控制电路技术领域，具体涉及一种气动智能翻盖分拣控制电路。

背景技术

物流分拣已朝着自动化智能化的趋势发展。目前分拣控制系统均为PLC控制，控制成本高，而且需要部署电柜、强电走线等，部署工序繁琐。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提供一种气动智能翻盖分拣控制电路，解决现有技术中分拣电路成本高，部署复杂的技术问题。

为达到上述技术目的，本实用新型的技术方案提供一种气动智能翻盖分拣控制电路，包括主控芯片、串口电路、控制终端、级联电路、光耦隔离电路、驱动电路、继电器组、电磁气阀组、光电检测电路以及电源电路；

所述主控芯片通过所述串口电路与所述控制终端电连接，所述主控芯片与所述级联电路电连接，所述级联电路通过所述光耦隔离电路与所述驱动电路电连接，所述驱动电路通过所述继电器组与所述电磁气阀组电连接，所述光电检测电路与所述主控芯片电连接，所述主控芯片、串口电路、级联电路、驱动电路、继电器组、电磁气阀组以及光电检测电路均与所述电源电路电连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：本实用新型采用主控芯片替代PLC进行分拣控制，主控芯片通过串口电路与控制终端电连接，从而接收控制命令，级联电路扩展主控芯片IO口，使得主控芯片可以更高效完成分拣控制，光耦隔离电路实现隔离防干扰，驱动电路接收控制命令，并通过继电器组控制电磁气阀组的开关，从而实现物流箱盖子的开关控制，实现分拣。光电检测电路用于检测电磁气阀是否关闭，从而检查电磁气阀是否得到有效关闭，即检测物流箱盖子是否有效关闭。

附图说明

图1是本实用新型提供的气动智能翻盖分拣控制电路一实施方式的电路原理图；

图2是本实用新型提供的主控芯片一实施方式的电路图

图3是本实用新型提供的485串口电路一实施方式的电路图；

图4是本实用新型提供的级联电路一实施方式的电路图；

图5是本实用新型提供的光耦隔离电路一实施方式的电路图；

图6是本实用新型提供的驱动电路一实施方式的电路图；

图7是本实用新型提供的继电器组一实施方式的电路图；

图8是本实用新型提供的电磁气阀组一实施方式的电路图；

图9是本实用新型提供的电源电路一实施方式的电路图；

图10是本实用新型提供的光电检测电路一实施方式的电路图。

附图标记：

1、主控芯片，2、串口电路，3、控制终端，4、级联电路，5、光耦隔离电路，6、驱动电路，7、继电器组，8、电磁气阀组，9、光电检测电路，10、电源电路。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1所示，本实用新型的实施例1提供了气动智能翻盖分拣控制电路，包括主控芯片1、串口电路2、控制终端3、级联电路4、光耦隔离电路5、驱动电路6、继电器组7、电磁气阀组8、光电检测电路9以及电源电路10；

所述主控芯片通过所述串口电路与所述控制终端电连接，所述主控芯片与所述级联电路电连接，所述级联电路通过所述光耦隔离电路与所述驱动电路电连接，所述驱动电路通过所述继电器组与所述电磁气阀组电连接，所述光电检测电路与所述主控芯片电连接，所述主控芯片、串口电路、级联电路、驱动电路、继电器组、电磁气阀组以及光电检测电路均与所述电源电路电连接。

本实施例采用主控芯片进行分拣控制，主控芯片通过串口电路与控制终端电连接，从而接收控制命令，对后继模块进行控制，同时也通过串口电路想控制终端进行数据反馈。级联电路用于扩展主控芯片IO口，使得主控芯片可以更高效完成分拣控制，光耦隔离电路实现隔离防干扰，驱动电路接收控制命令，并通过继电器组控制电磁气阀组的开关，从而实现物流箱的开关控制，实现分拣，光电检测电路通过检测物流箱内光信号，从而检测物流箱盖子的开关，从而检查电磁气阀是否得到有效控制，物流箱盖子是否有效关闭。

具体的，如图2所示，本实施例中主控芯片选用型号为STM32F103C8T6的单片机U1。单片机U1的VBAT引脚与电源电路电连接。单片机U1的PC14引脚通过晶振Y1与单片机U1的PC15引脚电连接，电容C3与电容C4串联后与晶振Y1并联，电容C3与电容C4的公共端接地。单片机U1的OSC_IN引脚通过电阻R1与单片机U1的OSC_OUT引脚电连接，晶振Y2与电阻R1并联，电容C5与电容C6串联后与晶振Y2并联，电容C5与电容C6的公共端接地。电容C5与电容C6的公共端与单片机U1的VSSA引脚电连接，单片机U1的VDDA引脚通过电容C8与单片机U1的VSSA引脚电连接，电容C7与电容C8并联，电容C7与电容C8的公共端通过电阻R2与电源电路电连接。单片机U1的PA13引脚和PA14引脚分别与端子P7电连接，并提供SWD接口。单片机U1的VDD_1引脚、VDD_2引脚、VDD_3引脚相互电连接，并与电源电路电连接，单片机U1的VSS_1引脚、VSS_2引脚、VSS_3引脚相互电连接，并接地，单片机U1的VSS_1引脚通过电容C11与单片机U1的VDD_1引脚电连接，电容C10与电容C11并联，电容C9与电容C10并联。单片机U1的PA0引脚通过电阻R18与发光二极管LED1的阳极电连接，发光二极管LED1的阴极接地，通过发光二极管LED1观察单片机U1是否正常工作。单片机U1的PA1引脚、PA2引脚以及PA3引脚分别通过串口电路与控制终端电连接。单片机U1的PA4引脚、PA5引脚以及PA6引脚分别与级联电路电连接。单片机U1的PA8引脚与光电检测电路电连接。单片机U1的PA9引脚和PA10引脚与端子P8电连接，从而提供串行接口。

本实施例通过主控芯片实现电磁气阀的控制，智能程度高，部署灵活，无需部署电柜及强电走线，硬件成本低。

优选的，如图3所示，所述串口电路为485串口电路，所述控制终端为电脑，所述主控芯片通过所述485串口电路与所述电脑电连接。

通过485串口电路实现主控芯片与电脑之间的数据交互。

优选的，如图3所示，所述485串口电路采用型号为MAX485的串口芯片U3，所述串口芯片U3的RO引脚、RE引脚以及DI引脚分别与所述主控芯片电连接，所述串口芯片U3的RO引脚通过电阻R5与所述电源电路电连接，所述串口芯片U3的RE引脚通过电阻R4与所述电源电路电连接，所述串口芯片U3的DI引脚通过电阻R3与所述电源电路电连接，所述串口芯片U3的DE引脚与所述串口芯片U3的RE引脚电连接，所述串口芯片U3的VCC引脚与所述电源电路电连接，所述串口芯片U3的B引脚、A引脚分别通过端子P2与所述控制终端电连接，所述串口芯片U3的B引脚通过电阻R6接地，所述串口芯片U3的A引脚通过电阻R8与所述电源电路电连接，所述串口芯片U3的B引脚通过电阻R7与所述串口芯片U3的A引脚电连接，所述串口芯片U3的GND引脚接地。

优选的，如图4所示，所述级联电路采用型号为74HC595AD的级联芯片U4，所述级联芯片U4的SFTCLK引脚通过端子P6的第3引脚与主控芯片电连接，LCHCLK引脚通过端子P6的第4引脚与主控芯片电连接，SDO引脚通过端子P6的第5引脚与主控芯片电连接，端子P6的第1引脚和第7引脚分别接地，端子P6的第2引脚和第6引脚分别接电源，所述级联芯片U4的SDI引脚与所述主控芯片电连接，所述级联芯片U4的RST引脚与所述电源电路电连接，所述级联芯片U4的OE引脚以及GND引脚分别接地，所述级联芯片U4的VDD引脚与所述电源电路电连接，所述级联芯片U4的VDD引脚还通过电容C12接地，电容C14与所述电容C12并联，所述级联芯片U4的QA引脚、QB引脚、QC引脚、QD引脚、QE引脚、QF引脚、QG引脚以及QH引脚分别与所述光耦隔离电路电连接。

级联电路包括至少一片级联芯片，级联芯片的数量根据需要驱动的继电器设置。级联电路用于扩展主控芯片IO口。本实施例中型号为74HC595的级联芯片U4可扩展8个IO口，填补了主控芯片IO口不足的缺陷，通过级联电路理论上可接任意数量的继电器。

优选的，如图4所示，所述级联芯片U4的QA引脚通过电阻R9与发光二极管DS1的阳极电连接，所述发光二极管DS1的阴极接地，所述级联芯片U4的QB引脚通过电阻R10与发光二极管DS2的阳极电连接，所述发光二极管DS2的阴极接地，所述级联芯片U4的QC引脚通过电阻R11与发光二极管DS3的阳极电连接，所述发光二极管DS3的阴极接地，所述级联芯片U4的QD引脚通过电阻R12与发光二极管DS4的阳极电连接，所述发光二极管DS4的阴极接地，所述级联芯片U4的QE引脚通过电阻R13与发光二极管DS5的阳极电连接，所述发光二极管DS5的阴极接地，所述级联芯片U4的QF引脚通过电阻R14与发光二极管DS6的阳极电连接，所述发光二极管DS6的阴极接地，所述级联芯片U4的QG引脚通过电阻R15与发光二极管DS7的阳极电连接，所述发光二极管DS7的阴极接地，所述级联芯片U4的QH引脚通过电阻R16与发光二极管DS8的阳极电连接，所述发光二极管DS8的阴极接地。

通过观察发光二极管的发光情况可以得知级联芯片各输出引脚的输出电平，从而得知继电器通断情况。

优选的，如图5所示，所述光耦隔离电路包括至少一片型号为PC847的隔离芯片U6，所述隔离芯片U6的各输入A引脚分别通过一电阻与所述级联电路电连接，所述隔离芯片U6的各输出E引脚分别与所述驱动电路电连接，所述隔离芯片U6的各输入C引脚均接地，所述隔离芯片U6的各输出C引脚分别通过一电阻与所述电源电路电连接。

光耦隔离电路包括一片或多片隔离芯片U6，这根据需要控制的电磁气阀数量来确定。本实施例中需要控制八个电磁气阀，因此选用两片型号为PC847的隔离芯片，每片隔离芯片实现四个电磁气阀的控制，两片隔离分别为隔离芯片U6和隔离芯片U7，且图5中示出了隔离芯片U7的电路连接，隔离芯片U7的电路连接根据隔离芯片U6同理可得，在此也就不再赘述。光耦隔离电路用于隔离主控芯片用电和继电器用电，加强防干扰能力。

优选的，如图6所示，所述驱动电路采用型号为ULN2803的驱动芯片U5，所述驱动芯片U5的1B引脚、2B引脚、3B引脚、4B引脚、5B引脚、6B引脚、7B引脚以及8B引脚分别与所述光耦隔离电路电连接，所述驱动芯片U5的GND引脚通过电容C13与所述驱动芯片U5的VCC引脚电连接，电容C15与所述电容C13并联，所述驱动芯片U5的GND引脚接地，所述驱动芯片U5的VCC引脚与所述电源电路电连接，所述驱动芯片U5的1C引脚、2C引脚、3C引脚、4C引脚、5C引脚、6C引脚、7C引脚以及8C引脚分别与所述继电器组电连接。

驱动电路主要用于驱动继电器的得电与失电。

优选的，如图7所示，所述继电器组包括多个继电器，各所述继电器的线圈分别与所述驱动电路电连接，各所述继电器的触点分别与所述电磁气阀组电连接。

继电器用于用于控制电磁气阀的开和关。本实施例中继电器型号为HF32F-G-024-HS，继电器数量为八个，八个继电器分别为继电器K11、继电器K22、继电器K33、继电器K44、继电器K55、继电器K66、继电器K77、继电器K88。

优选的，如图8所示，所述电磁气阀组包括多个电磁气阀，所述电磁气阀的数量与所述继电器的数量相等且一一对应，各所述电磁气阀分别与对应的继电器的触点电连接，各所述电磁气阀分别通过端子P5与一续流二极管电连接。

具体的，图8中未示出电磁气阀，继电器的触点一端与电源电路电连接，另一端与电磁气阀电连接，从而通过继电器实现对电磁气阀的控制，电磁气阀还通过端子P5与续流二极管电连接，实现续流。本实施例中继电器和电磁气阀的数量均为八个，八个电磁气阀对应八个续流二极管，各续流二极管分别为二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8。

优选的，如图9所示，所述电源电路采用型号为B2403S-1W的电源芯片U2，所述电源芯片U2的-Vin引脚通过电容C1与所述电源芯片U2的+Vin引脚电连接，所述电源芯片U2的-Vin引脚与适配器P1电连接，所述电源芯片U2的+Vin引脚通过熔断器F1与所述适配器P1电连接，所述适配器P1与外部电源电连接，所述电源芯片U2的-Vout引脚通过电容C2与所述电源芯片U2的+Vout引脚电连接，所述驱动电路与所述电源芯片U2的-Vin引脚电连接，所述驱动电路、光耦隔离电路以及继电器组分别与所述电源芯片U2的+Vin引脚电连接，所述光耦隔离电路、级联电路、主控芯片以及串口电路分别与所述电源芯片U2的-Vout引脚电连接，所述级联电路、主控芯片以及串口电路分别与所述电源芯片U2的+Vout引脚电连接。

用24V/2A适配器P1将220V市电转换成24V，供驱动器、继电器等用电，再通过B2403S-1W电源芯片U2将24V转换成3.3V，供主控芯片等用电。

优选的，如图10所示，光电检测电路包括光电检测芯片和第二光耦隔离电路，第二光耦隔离电路采用型号为PC817的隔离芯片P9，光电检测芯片型号为TDA1301，图10中未示出光电检测芯片，隔离芯片P9的第1引脚通过电阻R40与端子P4电连接，并通过端子P4与主控芯片电连接，隔离芯片P9的第2引脚接地，隔离芯片P9的第3引脚与光电检测芯片电连接，隔离芯片P9的第3引脚通过电阻20与发光二极管IN2的阳极电连接，发光二极管IN2的阴极接地，隔离芯片P9的第4引脚通过电阻R41与电源电路电连接。

光电检测芯片通过检测物流箱内是否有光强变化，从而检测物流箱是否打开，通过第二光耦隔离电路将检测信号反馈给主控芯片。

具体的，图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9以及图10中同名引脚表示相互电连接。

以上所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种气动智能翻盖分拣控制电路，其特征在于，包括主控芯片、串口电路、控制终端、级联电路、光耦隔离电路、驱动电路、继电器组、电磁气阀组、光电检测电路以及电源电路；

所述主控芯片通过所述串口电路与所述控制终端电连接，所述主控芯片与所述级联电路电连接，所述级联电路通过所述光耦隔离电路与所述驱动电路电连接，所述驱动电路通过所述继电器组与所述电磁气阀组电连接，所述光电检测电路与所述主控芯片电连接，所述主控芯片、串口电路、级联电路、驱动电路、继电器组、电磁气阀组以及光电检测电路均与所述电源电路电连接。

2.根据权利要求1所述的气动智能翻盖分拣控制电路，其特征在于，所述串口电路为485串口电路，所述控制终端为电脑，所述主控芯片通过所述485串口电路与所述电脑电连接。

3.根据权利要求2所述的气动智能翻盖分拣控制电路，其特征在于，所述485串口电路采用型号为MAX485的串口芯片U3，所述串口芯片U3的RO引脚、RE引脚以及DI引脚分别与所述主控芯片电连接，所述串口芯片U3的RO引脚通过电阻R5与所述电源电路电连接，所述串口芯片U3的RE引脚通过电阻R4与所述电源电路电连接，所述串口芯片U3的DI引脚通过电阻R3与所述电源电路电连接，所述串口芯片U3的DE引脚与所述串口芯片U3的RE引脚电连接，所述串口芯片U3的VCC引脚与所述电源电路电连接，所述串口芯片U3的B引脚、A引脚分别通过端子P2与所述控制终端电连接，所述串口芯片U3的B引脚通过电阻R6接地，所述串口芯片U3的A引脚通过电阻R8与所述电源电路电连接，所述串口芯片U3的B引脚通过电阻R7与所述串口芯片U3的A引脚电连接，所述串口芯片U3的GND引脚接地。

4.根据权利要求1所述的气动智能翻盖分拣控制电路，其特征在于，所述级联电路采用型号为74HC595AD的级联芯片U4，所述级联芯片U4的SFTCLK引脚、LCHCLK引脚以及SDO引脚分别通过端子P6与所述主控芯片电连接，所述级联芯片U4的SDI引脚与所述主控芯片电连接，所述级联芯片U4的RST引脚与所述电源电路电连接，所述级联芯片U4的OE引脚以及GND引脚分别接地，所述级联芯片U4的VDD引脚与所述电源电路电连接，所述级联芯片U4的VDD引脚还通过电容C12接地，电容C14与所述电容C12并联，所述级联芯片U4的QA引脚、QB引脚、QC引脚、QD引脚、QE引脚、QF引脚、QG引脚以及QH引脚分别与所述光耦隔离电路电连接。

5.根据权利要求4所述的气动智能翻盖分拣控制电路，其特征在于，所述级联芯片U4的QA引脚通过电阻R9与发光二极管DS1的阳极电连接，所述发光二极管DS1的阴极接地，所述级联芯片U4的QB引脚通过电阻R10与发光二极管DS2的阳极电连接，所述发光二极管DS2的阴极接地，所述级联芯片U4的QC引脚通过电阻R11与发光二极管DS3的阳极电连接，所述发光二极管DS3的阴极接地，所述级联芯片U4的QD引脚通过电阻R12与发光二极管DS4的阳极电连接，所述发光二极管DS4的阴极接地，所述级联芯片U4的QE引脚通过电阻R13与发光二极管DS5的阳极电连接，所述发光二极管DS5的阴极接地，所述级联芯片U4的QF引脚通过电阻R14与发光二极管DS6的阳极电连接，所述发光二极管DS6的阴极接地，所述级联芯片U4的QG引脚通过电阻R15与发光二极管DS7的阳极电连接，所述发光二极管DS7的阴极接地，所述级联芯片U4的QH引脚通过电阻R16与发光二极管DS8的阳极电连接，所述发光二极管DS8的阴极接地。

6.根据权利要求1所述的气动智能翻盖分拣控制电路，其特征在于，所述光耦隔离电路包括至少一片型号为PC847的隔离芯片U6，所述隔离芯片U6的各输入A引脚分别通过一电阻与所述级联电路电连接，所述隔离芯片U6的各输出E引脚分别与所述驱动电路电连接，所述隔离芯片U6的各输入C引脚均接地，所述隔离芯片U6的各输出C引脚分别通过一电阻与所述电源电路电连接。

7.根据权利要求1所述的气动智能翻盖分拣控制电路，其特征在于，所述驱动电路采用型号为ULN2803的驱动芯片U5，所述驱动芯片U5的1B引脚、2B引脚、3B引脚、4B引脚、5B引脚、6B引脚、7B引脚以及8B引脚分别与所述光耦隔离电路电连接，所述驱动芯片U5的GND引脚通过电容C13与所述驱动芯片U5的VCC引脚电连接，电容C15与所述电容C13并联，所述驱动芯片U5的GND引脚接地，所述驱动芯片U5的VCC引脚与所述电源电路电连接，所述驱动芯片U5的1C引脚、2C引脚、3C引脚、4C引脚、5C引脚、6C引脚、7C引脚以及8C引脚分别与所述继电器组电连接。

8.根据权利要求1所述的气动智能翻盖分拣控制电路，其特征在于，所述继电器组包括多个继电器，各所述继电器的线圈分别与所述驱动电路电连接，各所述继电器的触点分别与所述电磁气阀组电连接。

9.根据权利要求8所述的气动智能翻盖分拣控制电路，其特征在于，所述电磁气阀组包括多个电磁气阀，所述电磁气阀的数量与所述继电器的数量相等且一一对应，各所述电磁气阀分别与对应的继电器的触点电连接，各所述电磁气阀分别通过端子P5与一续流二极管电连接。

10.根据权利要求1所述的气动智能翻盖分拣控制电路，其特征在于，所述电源电路采用型号为B2403S-1W的电源芯片U2，所述电源芯片U2的-Vin引脚通过电容C1与所述电源芯片U2的+Vin引脚电连接，所述电源芯片U2的-Vin引脚与适配器P1电连接，所述电源芯片U2的+Vin引脚通过熔断器F1与所述适配器P1电连接，所述适配器P1与外部电源电连接，所述电源芯片U2的-Vout引脚通过电容C2与所述电源芯片U2的+Vout引脚电连接，所述驱动电路与所述电源芯片U2的-Vin引脚电连接，所述驱动电路、光耦隔离电路以及继电器组分别与所述电源芯片U2的+Vin引脚电连接，所述光耦隔离电路、级联电路、主控芯片以及串口电路分别与所述电源芯片U2的-Vout引脚电连接，所述级联电路、主控芯片以及串口电路分别与所述电源芯片U2的+Vout引脚电连接。

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