CN217640001U - 一种基于stc15单片机的摆闸机芯控制系统 - Google Patents
一种基于stc15单片机的摆闸机芯控制系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及摆闸机芯控制技术领域，具体为一种基于STC15单片机的摆闸机芯控制系统，包括STC15单片机模块、光电编码器模块、电流采集模块、驱动器模块、电压采样模块、离合器模块、指示灯控制模块以及通道传感器状态模块，所述电编码器模块、电流采集模块、驱动器模块、电压采样模块、离合器模块、指示灯控制模块以及通道传感器状态模块与STC15单片机模块之间分别通过电连接，能使摆闸运行平稳，不容易出现撞断摆臂损坏机芯的问题，提高摆闸的使用寿命，不影响客户正常使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及摆闸机芯控制技术领域，具体为一种基于STC15单片机的摆闸机芯控制系统。
背景技术
众所周知，随着社会发展与变化，摆闸是主要针对人员通道进行智能管理的高科技产品，该产品加工精细、功能齐全、档次高，主要用于高档小区、智能大厦、宾馆、地铁、码头、会所等高档场所，它是一套功能强大的快速无障碍人员通行管制系统，是实现智能化人员出入管理的理想设备，它很好地解决了传统三辊闸通行有障碍，尤其对携带行李人员和残障人员造成的出入困难以及通行速度较低的问题。
但目前市场上的摆闸结构复杂、运行不平稳、经常容易出现撞断摆臂损坏机芯的问题，因大部分摆闸内部机芯是齿轮与齿轮的硬性转动，撞击力度一大就会导致撞坏机芯内部齿轮，影响客户正常使用。
实用新型内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于STC15单片机的摆闸机芯控制系统。
（二）技术方案
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于STC15单片机的摆闸机芯控制系统，包括STC15单片机模块、光电编码器模块、电流采集模块、驱动器模块、电压采样模块、离合器模块、指示灯控制模块以及通道传感器状态模块，所述电编码器模块、电流采集模块、驱动器模块、电压采样模块、离合器模块、指示灯控制模块以及通道传感器状态模块与STC15单片机模块之间分别通过电连接。
优选的，本实用新型的改进有，所述STC15单片机模块采用STC15F2K60S2单片机。
优选的，本实用新型的改进有，所述光电编码器模块用于采集电机实时位置。
优选的，本实用新型的改进有，所述电流采集模块采用采样电阻串联在电机回路，通过采集电流来判断电机运行的状态。
优选的，本实用新型的改进有，所述驱动器模块用来驱动伺服电机，通过设置电机加速、匀速、减速来使得闸机运行的更加快速、平稳。
优选的，本实用新型的改进有，所诉电压采样模块用于采集控制板输入电压。
优选的，本实用新型的改进有，所述离合器模块用于强行闯闸时锁住摆片。
优选的，本实用新型的改进有，所述指示灯控制模块包含通道指示灯与通行指示灯。
优选的，本实用新型的改进有，所述通道传感器状态模块接入通道内16对对射光电开关传感器。
（三）有益效果
与现有技术相比，本实用新型提供了一种基于STC15单片机的摆闸机芯控制系统，具备以下有益效果：
该基于STC15单片机的摆闸机芯控制系统，通过设有的STC15单片机模块、光电编码器模块、电流采集模块、驱动器模块、电压采样模块、离合器模块、指示灯控制模块以及通道传感器状态模块，能使摆闸运行平稳，不容易出现撞断摆臂损坏机芯的问题，提高摆闸的使用寿命，不影响客户正常使用。
附图说明
图1是本实用新型基于超级电容的闸机机芯供电管理系统的原理方框图；
图2为本实用新型的结构示意图；
图3为本实用新型图2的侧视图；
图中：1、摆片；2、离合器；3、伺服电机；4、机芯控制板；5、光电编码器；6、机芯控制板固定支架；7、固定支架螺丝。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-3，本实用新型的一种基于STC15单片机的摆闸机芯控制系统，包括STC15单片机模块、光电编码器模块、电流采集模块、驱动器模块、电压采样模块、离合器模块、指示灯控制模块以及通道传感器状态模块，所述电编码器模块、电流采集模块、驱动器模块、电压采样模块、离合器模块、指示灯控制模块以及通道传感器状态模块与STC15单片机模块之间分别通过电连接。
优选的，所述STC15单片机模块采用STC15F2K60S2单片机。
优选的，所述光电编码器模块用于采集电机实时位置。
优选的，所述电流采集模块采用采样电阻串联在电机回路，通过采集电流来判断电机运行的状态。
优选的，所述驱动器模块用来驱动伺服电机，通过设置电机加速、匀速、减速来使得闸机运行的更加快速、平稳。
优选的，所诉电压采样模块用于采集控制板输入电压。
优选的，所述离合器模块用于强行闯闸时锁住摆片。
优选的，所述指示灯控制模块包含通道指示灯与通行指示灯。
优选的，所述通道传感器状态模块接入通道内16对对射光电开关传感器。
STC15单片机模块采用STC15F2K60S2单片机， STC15F2K60S2系列单片机是STC生产的单时钟/机器周期（1T）的单片机，是高速/高可靠/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，采用第八代加密技术，加密性超强，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8-12倍。内部集成高精度R/C时钟。3路CCP/PWM/PCA，8路高速10位A/D转换，内置2K字节大容量SRAM，2组超高速异步串行通信端口，1组高速同步串行通信端口SPI，针对多串行口通信/电机控制/强干扰场合；
光电编码器模块固定在电机转轴上，其采用1000线的增量式编码器，电机与减速比为25的减速机配合使用，实现高精度的摆片位置检测；
电流采集模块采用高精度的采样电阻串联到电机回路中，通过采集采样电阻两端的电压，利用公式I=U/R来计算出采样电流，以此来判断摆片的状态，当采样电流大于某一个设定值时，可以判断摆片处于异常堵转状态；
驱动器模块用于驱动电机，使得摆片转动。闸机上电时需回零自学习，即上电时电机先顺时针转，转到左边机械限位点时堵转停止，然后电机再逆时针转，转到右边机械限位点时堵转停止，然后取两侧机械限位点的中点为初态即摆片关门的位置，在回零过程中会寻找整个闸机系统运行中的最大力矩和门宽，根据该力矩做力矩限幅的参考标准；
驱动器模块还内置路径规划功能，使闸机在开门和关门动作满足客户需求（开门快、稳，关门慢、柔）等需求。驱动器模块采用最优 PID 算法完成 PWM 控制，当在关门过程中，闸门阻力增大到伺服设定的力矩限幅值 就会自动反向开门或急停，防止夹伤人员；
电压采样模块用于检测控制板输入电压，判断是市电开关电源供电，还是备用电池供电，当判断是备用电池供电时，驱动电机使摆片处于常开状态，满足消防安全要求，当判断是市电开关电源供电时，驱动电机使摆片处于关门状态，用于正常的检票；
离合器模块用于闯闸时锁住摆片杆，阻止人员闯入。
指示灯控制模块包含通道指示灯与通行指示灯，其中通道指示灯分蓝色与红色，蓝色表示此通道允许刷票通行，红色表示此通道禁止通行；其中通行指示灯分蓝色与红色，红色为初态表示禁止通行，验票成功后变为蓝色允许通行；
通道传感器状态模块接入通道内16对对射光电开关传感器，对射光电开关传感器分布在通道内测，无遮挡时传感器接收端接收到信号时，有遮挡时传感器接收端接收到信号时，通过16对传感器的遮挡情况，来判断通行的人员处于哪个位置，以及行走的轨迹；
图2-3为本申请内容的结构示意图，通过固定支架螺丝7将机芯控制板固定支架6进行固定，光电编码器5位于伺服电机3的下方，机芯控制板4位于机芯控制板固定支架6上，离合器2位于摆片1的下方。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种基于STC15单片机的摆闸机芯控制系统，其特征在于：包括STC15单片机模块、光电编码器模块、电流采集模块、驱动器模块、电压采样模块、离合器模块、指示灯控制模块以及通道传感器状态模块，所述电编码器模块、电流采集模块、驱动器模块、电压采样模块、离合器模块、指示灯控制模块以及通道传感器状态模块与STC15单片机模块之间分别通过电连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于STC15单片机的摆闸机芯控制系统，其特征在于：所述STC15单片机模块采用STC15F2K60S2单片机。
3.根据权利要求2所述的一种基于STC15单片机的摆闸机芯控制系统，其特征在于：所述光电编码器模块用于采集电机实时位置。
4.根据权利要求3所述的一种基于STC15单片机的摆闸机芯控制系统，其特征在于：所述电流采集模块采用采样电阻串联在电机回路，通过采集电流来判断电机运行的状态。
5.根据权利要求4所述的一种基于STC15单片机的摆闸机芯控制系统，其特征在于：所述驱动器模块用来驱动伺服电机，通过设置电机加速、匀速、减速来使得闸机运行的更加快速、平稳。
6.根据权利要求5所述的一种基于STC15单片机的摆闸机芯控制系统，其特征在于：所述电压采样模块用于采集控制板输入电压。
7.根据权利要求6所述的一种基于STC15单片机的摆闸机芯控制系统，其特征在于：所述离合器模块用于强行闯闸时锁住摆片。
8.根据权利要求7所述的一种基于STC15单片机的摆闸机芯控制系统，其特征在于：所述指示灯控制模块包含通道指示灯与通行指示灯。
9.根据权利要求8所述的一种基于STC15单片机的摆闸机芯控制系统，其特征在于：所述通道传感器状态模块接入通道内16对对射光电开关传感器。
Priority Applications (1)
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| CN202221988565.1U CN217640001U (zh) | 2022-07-30 | 2022-07-30 | 一种基于stc15单片机的摆闸机芯控制系统 |
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Publications (1)
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ID=83636028
Family Applications (1)
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| CN202221988565.1U Active CN217640001U (zh) | 2022-07-30 | 2022-07-30 | 一种基于stc15单片机的摆闸机芯控制系统 |
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2022
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