CN220022771U - 纸张检测电路、纸张存储装置和心电图仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供纸张检测电路、纸张存储装置和心电图仪，涉及检测电路技术领域，纸张检测电路包括：波形发生模块、光电传感模块、信号处理模块和主控电路；波形发生模块、光电传感模块和信号处理模块分别与主控电路连接；其中，波形发生模块包括PWM波发生器和三极管，PWM波发生器连接三极管的基极，三极管的发射极接地，三极管的集电极连接光电传感模块的发射管的第一端。通过上述方式，本实用新型利用波形发生模块对光电传感模块的发射管进行定期开关，可以增加发射管的使用寿命，从而提高纸张检测的可靠性。

Description

纸张检测电路、纸张存储装置和心电图仪

技术领域

本实用新型涉及检测电路技术领域，尤其涉及一种纸张检测电路、纸张存储装置和心电图仪。

背景技术

打印装置中一般都会设置有纸张检测装置，纸张检测装置用于判断纸仓内是否存在纸张。只有当纸仓内存在纸张时，才允许被打印，否则会出现损坏打印装置的情形。纸张检测装置一般采用红外发射/接收对管，采用透射或反射的方式，由单片机采集接收管的电压值来检测是否有纸，此装置需要给发射管施加恒定的电流，并让接收管处于线性放大状态，发射管的工作电流不能太大。

现有技术中，对发射管施加恒定的电流会降低发射管的使用寿命，进而导致纸张检测装置可靠性降低。

实用新型内容

本实用新型提供一种纸张检测电路、纸张存储装置和心电图仪，用以解决现有技术中对发射管施加恒定的电流导致发射管寿命降低，纸张检测可靠性降低的问题。

本实用新型提供一种纸张检测电路，包括：波形发生模块、光电传感模块、信号处理模块和主控电路；其中，波形发生模块、光电传感模块和信号处理模块分别与主控电路连接；其中，波形发生模块包括PWM波发生器和三极管，PWM波发生器连接三极管的基极，三极管的发射极接地，三极管的集电极连接光电传感模块的发射管的第一端。

根据本实用新型提供的一种纸张检测电路，主控电路包括第一电源、第二电源、第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容和第三电容；第一电阻的第一端连接第一电源、第一电阻的第二端连接光电传感模块的接收管的第一端和信号处理模块之间的交点；接收管的第二端接地；第一电容的第一端连接第一电源、第一电容的第二端接地；第二电阻的第一端连接第二电源、第二电阻的第二端连接光电传感模块的发射管的第二端；第三电容的第一端连接第二电源、第三电容的第二端接地；第二电容的第一端连接信号处理模块；第二电容的第二端接地。

根据本实用新型提供的一种纸张检测电路，波形发生模块包括第三电阻和第四电阻；PWM波发生器通过第三电阻连接三极管的基极；第四电阻的第一端连接在第三电阻和三极管的基极之间的节点，第四电阻的第二端连接三极管的发射极。

根据本实用新型提供的一种纸张检测电路，光电传感模块设置在纸仓内；光电传感模块包括发射管和接收管；发射管用于向纸仓内发射光线；若纸仓内有纸，发射管发射的光线经纸反射至接收管；若纸仓内无纸，发射管发射的光线不反射至接收管；接收管用于在接收到光线时导通，产生接收管电压。

根据本实用新型提供的一种纸张检测电路，信号处理模块包括采集端口和第一阈值比较模块；采集端口连接光电传感模块的接收管的第一端，采集并输出接收管电压至第一阈值比较模块；第一阈值比较模块用于将接收管电压和第一预设阈值作比较，得到第一比较结果；其中，第一比较结果用于表征纸张检测结果。

根据本实用新型提供的一种纸张检测电路，第一阈值检测模块用于将发射管导通时采集的接收管电压与第一预设阈值作比较，若发射管导通时采集的接收管电压小于第一预设阈值，则表征纸仓有纸。

根据本实用新型提供的一种纸张检测电路，信号处理模块还包括漏光检测模块；漏光检测模块包括缓存模块、读取模块、差值模块和第二阈值比较模块；缓存模块用于存储历史接收管电压数据；读取模块用于从缓存模块中确定预设时间段内的最高接收管电压和最低接收管电压；差值模块用于计算最高接收管电压和最低接收管电压之间的第一差值；第二阈值比较模块用于将第一差值和第二预设阈值作比较，得到第二比较结果；其中，第二比较结果用于表征纸仓的漏光情况。

根据本实用新型提供的一种纸张检测电路，信号处理模块还包括第三阈值比较模块；第三阈值比较模块用于将发射管关闭时采集的接收管电压与第三预设阈值作比较，若发射管关闭时采集的接收管电压小于或等于第三预设阈值，则表征器件异常。

本实用新型还提供一种纸张存储装置，包括纸仓和上述的纸张检测电路。

本实用新型还提供一种心电图仪，包括上述的纸张存储装置。

本实用新型提供了纸张检测电路、纸张存储装置和心电图仪，涉及检测电路技术领域，纸张检测电路包括：波形发生模块、光电传感模块、信号处理模块和主控电路；波形发生模块、光电传感模块和信号处理模块分别与主控电路连接；其中，波形发生模块包括PWM波发生器和三极管，PWM波发生器连接三极管的基极，三极管的发射极接地，三极管的集电极连接光电传感模块的发射管的第一端。通过上述方式，本实用新型利用波形发生模块对光电传感模块的发射管进行定期开关，可以增加发射管的使用寿命，从而提高纸张检测的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型纸张检测电路一实施例的结构示意图；

图2是本实用新型纸张检测电路另一实施例的结构示意图；

图3是本实用新型纸张检测电路中信号处理模块一实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

本实用新型提供一种纸张检测电路，请参阅图1，图1是本实用新型纸张检测电路一实施例的结构示意图。在本实施例中，纸张检测电路可以包括波形发生模块110、光电传感模块120、信号处理模块130和主控电路140；其中，波形发生模块110、光电传感模块120和信号处理模块130分别与主控电路140连接。

光电传感模块120设置在纸仓附近，能够将光照射至纸仓内的纸张中。可选地，光电传感模块120设置在打印装置的热敏打印头下方侧壁。

其中，波形发生模块110包括PWM波发生器和三极管，PWM波发生器连接三极管的基极，三极管的发射极接地，三极管的集电极连接光电传感模块的发射管的第一端。

工作原理如下：PWM波发生器周期性输出高电压和低电压，当PWM波发生器输出高电压时，三极管导通，此时光电传感模块的发射管通电导通，能够进行纸张检测；当PWM波发生器输出低电压时，三极管断开，此时光电传感模块的发射管未导通，不进行纸张检测。

以上，本实施例的纸张检测电路能够利用波形发生模块对光电传感模块的发射管进行定期开关，可以增加发射管的使用寿命，从而提高纸张检测的可靠性。

请参阅图2，图2是本实用新型纸张检测电路另一实施例的结构示意图。主控电路包括第一电源VCC1、第二电源VCC2、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3。

第一电阻R1的第一端连接第一电源VCC1、第一电阻R1的第二端连接光电传感模块的接收管L2的第一端和信号处理模块之间的交点；接收管L2的第二端接地GND；第一电容C1的第一端连接第一电源VCC1、第一电容C1的第二端接地；第二电阻R2的第一端连接第二电源VCC2、第二电阻R2的第二端连接光电传感模块的发射管L1的第二端；第三电容C3的第一端连接第二电源VCC2、第三电容C3的第二端接地GND；第二电容C2的第一端连接信号处理模块；第二电容C2的第二端接地GND。

在一些实施例中，波形发生模块还可以包括第三电阻R3和第四电阻R4；PWM波发生器通过第三电阻R3连接三极管Q1的基极；第四电阻R4的第一端连接在第三电阻R3和三极管Q1的基极之间的节点，第四电阻R4的第二端连接三极管Q1的发射极。

其中，第一电阻R1为上拉电阻、第二电阻R2和第三电阻R3为限流电阻，第四电阻R4为初始电阻。第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3都是滤波电容。

在一些实施例中，光电传感模块可以设置在纸仓内；可选地，光电传感模块为光反射式传感器。光电传感模块包括发射管L1和接收管L2；发射管L1用于向纸仓内发射光线；若纸仓内有纸，发射管L1发射的光线经纸反射至接收管L2；若纸仓内无纸，发射管L1发射的光线不反射至接收管L2；接收管L2用于在接收到光线时导通，产生接收管电压。

在一些实施例中，信号处理模块包括采集端口和第一阈值比较模块；采集端口连接光电传感模块的接收管的第一端，采集并输出接收管电压至第一阈值比较模块；第一阈值比较模块用于将接收管电压和第一预设阈值作比较，得到第一比较结果；其中，第一比较结果用于表征纸张检测结果。

可选地，第一阈值检测模块用于将发射管导通时采集的接收管电压与第一预设阈值作比较，若发射管导通时采集的接收管电压小于第一预设阈值，则表征纸仓有纸。

需要说明的是，信号处理模块和PWM波发生器可以设置在单片机中。此时单片机的I/O口可输出PWM波；单片机的采集端口可作为信号处理模块的采集端口。

工作原理如下：在单片机未工作时，由第四电阻R4设置三极管Q1的初始状态，为未启动状态。单片机通过I/O口输出PWM波。

当PWM波为高电压时，三级管Q1导通，此时发射管L1由第二电源VCC2通电导通，发射管L1向纸仓内发射光线，若纸仓内有纸，光线经纸反射至接收管L2，接收管L2因接收到反射光而导通，此时接收管L2一端连接单片机的采集端口，将接收管L2的电压输送至采集端口，采集端口采集到的接收管电压为低电压；若纸仓内无纸，光线不反射至接收管L2，接收管L2处于断开状态，采集端口经过第一电阻R1与第一电源VCC1连接，采集端口采集到的接收管电压为高电压。

当PWM端口输出低电压时，三极管Q1断开，发射管L1未导通，进而接收管L2处于关闭状态，采集端口经过第一电阻R1与第一电源VCC1连接，采集端口采集到的接收管电压为高电压。

进一步的是，PWM波的高电压取3.3V，占空比为50％。

进一步的是，第一电源VCC1与第二电源VCC2均取3.3V。

需要说明的是，产生的PWM波会有一个由高电压至低电压的下降沿，以及会有一个由低电压至高电压的上升沿，与此相对应的，在采集端口采集的电压会有一个由低电压至高电压的上升沿，以及会有一个由高电压至低电压的下降沿。

并且，当纸仓受到太阳光或其他红外环境光干扰时，会出现检测装置误判的情形；除此之外，当发射管或接收管出现异常时，检测装置会出现无法判断是否存在纸张的情形。

因此，进一步地，不仅对采集端口采集的接收管电压进行处理以判断纸仓内是否有纸，并且还需要判断纸仓是否存在漏光以及发射管和接收管是否出现损坏的情况。

在一些实施例中，信号处理模块还包括漏光检测模块；漏光检测模块包括缓存模块、读取模块、差值模块和第二阈值比较模块；缓存模块用于存储历史接收管电压数据；读取模块用于从缓存模块中确定预设时间段内的最高接收管电压和最低接收管电压；差值模块用于计算最高接收管电压和最低接收管电压之间的第一差值；第二阈值比较模块用于将第一差值和第二预设阈值作比较，得到第二比较结果；其中，第二比较结果用于表征纸仓的漏光情况。

在一些实施例中，信号处理模块还包括第三阈值比较模块；第三阈值比较模块用于将发射管关闭时采集的接收管电压与第三预设阈值作比较，若发射管关闭时采集的接收管电压小于或等于第三预设阈值，则表征器件异常。

上述实施例在不冲突的情况下，本领域的技术人员可根据实际需要自行组合。请参阅图3，图3是本实用新型纸张检测电路中信号处理模块一实施例的结构示意图。

在本实施例中，信号处理模块包括采集端口310、第一阈值比较模块320、漏光检测模块330和第三阈值比较模块340。其中漏光检测模块330包括缓存模块331、读取模块332、差值模块333和第二阈值比较模块334。

在本实施例中，漏光检测模块330判断是否存在漏光：

设定第二预设阈值，将采集端口处采集的高电压与低电压进行差值计算，差值不满足第二预设阈值说明存在外界光干扰。

进一步的是，差值计算方法为缓存超过2个周期的数据，读取超过一个周期并小于2个周期的数据，检测此段数据的最高值与最低值，进行差值计算，得到第一差值，判断第一差值是否满足第二预设阈值。

进一步的是，差值计算方法为采集数据切换上升沿与下降沿前的一个数据，分别为其低电压与高电压，进行差值计算。

进一步的是，在采集数据中，读取上升沿与下降沿中的最高点作为高电压，与此同时读取一个下降沿与上升沿的最低点作为低电压，进行差值计算。

进一步的是，对采集的数据进行高通滤波，读取两个过零点之间的极大值与极小值作为高电压与低电压，进行差值计算。

通过上述方法判断，若第一差值满足第二预设阈值，则表征不存在漏光情形；若第一差值不满足第二预设阈值，则表征说明存在漏光情形。

在本实施例中，第一阈值比较模块320和第三阈值比较模块340判断发射管或接收管是否出现损坏：

设定第一预设阈值与第三预设阈值，当发射管处于导通状态时，采集的接收管电压小于第一预设阈值，说明有纸；当发射管关闭状态中，采集的接收管电压小于或等于第三预设阈值，则表征器件异常，发射管或接收管出现损坏。

综上，本实施例提供一种纸张检测电路，利用PWM波对发射管定期开关，通过单片机采集接收管的电压，利用差值及定值运算判断纸仓内是否有纸张，及发射管或接收管是否出现损坏。

本实用新型还提供一种纸张存储装置，包括纸仓和上述的纸张检测电路。具体可参阅上述实施例，在此不多赘述。

本实用新型还提供一种心电图仪，包括上述的纸张存储装置。具体可参阅上述实施例，在此不多赘述。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种纸张检测电路，其特征在于，包括：波形发生模块、光电传感模块、信号处理模块和主控电路；其中，所述波形发生模块、所述光电传感模块和所述信号处理模块分别与所述主控电路连接；

其中，所述波形发生模块包括PWM波发生器和三极管，所述PWM波发生器连接所述三极管的基极，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极连接所述光电传感模块的发射管的第一端。

2.根据权利要求1所述的纸张检测电路，其特征在于，所述主控电路包括第一电源、第二电源、第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容和第三电容；

所述第一电阻的第一端连接所述第一电源、所述第一电阻的第二端连接所述光电传感模块的接收管的第一端和所述信号处理模块之间的交点；所述接收管的第二端接地；

所述第一电容的第一端连接所述第一电源、所述第一电容的第二端接地；

所述第二电阻的第一端连接所述第二电源、所述第二电阻的第二端连接所述光电传感模块的发射管的第二端；

所述第三电容的第一端连接所述第二电源、所述第三电容的第二端接地；

所述第二电容的第一端连接所述信号处理模块；所述第二电容的第二端接地。

3.根据权利要求2所述的纸张检测电路，其特征在于，所述波形发生模块包括第三电阻和第四电阻；

所述PWM波发生器通过所述第三电阻连接所述三极管的基极；所述第四电阻的第一端连接在所述第三电阻和所述三极管的基极之间的节点，所述第四电阻的第二端连接所述三极管的发射极。

4.根据权利要求2所述的纸张检测电路，其特征在于，所述光电传感模块设置在纸仓内；所述光电传感模块包括发射管和接收管；

所述发射管用于向纸仓内发射光线；若纸仓内有纸，所述发射管发射的光线经纸反射至所述接收管；若纸仓内无纸，所述发射管发射的光线不反射至所述接收管；

所述接收管用于在接收到光线时导通，产生接收管电压。

5.根据权利要求4所述的纸张检测电路，其特征在于，所述信号处理模块包括采集端口和第一阈值比较模块；

所述采集端口连接所述光电传感模块的接收管的第一端，采集并输出所述接收管电压至所述第一阈值比较模块；

所述第一阈值比较模块用于将所述接收管电压和第一预设阈值作比较，得到第一比较结果；其中，所述第一比较结果用于表征纸张检测结果。

6.根据权利要求5所述的纸张检测电路，其特征在于，

所述第一阈值比较模块用于将所述发射管导通时采集的接收管电压与所述第一预设阈值作比较，若所述发射管导通时采集的接收管电压小于所述第一预设阈值，则表征纸仓有纸。

7.根据权利要求5所述的纸张检测电路，其特征在于，所述信号处理模块还包括漏光检测模块；所述漏光检测模块包括缓存模块、读取模块、差值模块和第二阈值比较模块；

所述缓存模块用于存储历史接收管电压数据；所述读取模块用于从所述缓存模块中确定预设时间段内的最高接收管电压和最低接收管电压；所述差值模块用于计算所述最高接收管电压和所述最低接收管电压之间的第一差值；

所述第二阈值比较模块用于将所述第一差值和第二预设阈值作比较，得到第二比较结果；其中，所述第二比较结果用于表征纸仓的漏光情况。

8.根据权利要求5所述的纸张检测电路，其特征在于，所述信号处理模块还包括第三阈值比较模块；

所述第三阈值比较模块用于将所述发射管关闭时采集的接收管电压与第三预设阈值作比较，若所述发射管关闭时采集的接收管电压小于或等于所述第三预设阈值，则表征器件异常。

9.一种纸张存储装置，其特征在于，包括纸仓和如权利要求1-8任一项所述的纸张检测电路。

10.一种心电图仪，其特征在于，包括如权利要求9所述的纸张存储装置。