基於嵌入式技術的定量灌裝控制儀的製作方法

2023-10-23 02:05:27

專利名稱：基於嵌入式技術的定量灌裝控制儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及定量灌裝領域，尤其是一種基於嵌入式技術的定量灌裝控制儀。
背景技術：
定量灌裝控制系統由定量灌裝控制儀、流量計、溫度計、溢油報警器、靜電報警器、 泵、閥等組成。首先，用戶將需要灌裝的量通過按鍵在控制儀中設定好，再將流量出口管道直接接入到指定容器後，直接按控制中的運行按鍵系統就可以自動發料灌裝。當灌裝的量到達設定量後，控制儀自動輸出停止信號，結束一次一發料。在發料過程中若出現某些緊急情況，如物料溢出，靜電釋放裝置脫落等，控制儀會自動停止發料，並發出報警信號。定量控制儀的主要計量原理是通過安裝在管道中的流量計發送過來的脈衝信號對管道中流過的物料進行計量，流量計每發過來一個脈衝代表管道中流過一定體積的物料，這樣控制儀根據接收到的脈衝數就知道管道中流過了多少體積的物料。同時，根據用戶在控制儀中設定的物料密度，就可推算出實際發出物料的質量。目前，市場上普遍採用的是單片機技術設計製造的控制儀，單片機系統多為4位、8位、16位機，不適合運行作業系統， 難以進行複雜的運算及處理功能，也無法增加某些功能先進的接口，如網絡接口及USB接 □。

實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種運算處理能力強、便於與外接通訊的基於嵌入式技術的定量灌裝控制儀。為實現上述目的，本實用新型採用了以下技術方案一種基於嵌入式技術的定量灌裝控制儀，包括嵌入式微處理器，其信號輸入端分別與信號採集電路的輸出端、鍵盤相連，其信號輸出端與控制電路的輸入端相連，其信號輸入輸出端分別與USB接口電路、RJ45 網絡接口電路相連。由上述技術方案可知，本實用新型採用嵌入式微處理器，與以往的單片機相比，其運算能力大大提高，可以輕鬆應對複雜的運算。同時，由於採用了嵌入式微處理器，可以方便地上增加USB接口和標準的RJ45網絡接口，其中，通過RJ45網絡接口，用戶可將控制儀與後臺計算機或其他具有網絡接口的設備組成穩定可靠的數據傳輸網絡；通過USB接口， 需要時即可以用U盤將控制儀中的數據拷貝到計算中分析保存，也可以直接用U盤把數據保存下來。

圖I是本實用新型的電路框圖。
具體實施方式
一種基於嵌入式技術的定量灌裝控制儀，包括嵌入式微處理器I，其信號輸入端分別與信號採集電路2的輸出端、鍵盤3相連，其信號輸出端與控制電路4的輸入端相連，其信號輸入輸出端分別與USB接口電路5、RJ45網絡接口電路6相連，所述的嵌入式微處理器 I通過RJ45網絡接口電路6與後臺計算機通訊，如圖I所示。鍵盤3用於用戶對控制儀的現場操作。如圖I所示，所述嵌入式微處理器I的信號輸出端與顯示屏相連，顯示屏用於顯示控制儀的部分輸出信息，如實時數據、工作狀態等。嵌入式微處理器I的信號輸入輸出端分別與用於讀取IC卡信息的讀卡器、RS485接口電路相連，根據用戶的需要，還可以在控制儀中增加IC卡控制功能，一方面可增加操作的可靠性，另一方面也可以實現計費功能；RS485 接口用於與具有該接口的設備相聯，傳輸相對簡單的通訊命令。電源電路向嵌入式微處理器I供電。所述的信號採集電路2的輸入端分別與流量計、溫度計和溢油靜電報警器相連， 信號採集電路2所採集的信號主要包括兩個方面實時的測量信號採集，如流量、溫度信號的採集；報警信號的採集，溢油靜電報警器發送過來的報警信號。控制電路4的輸出端分別與泵、閥相連，控制電路4主要用於控制外圍設備的運行與停止，如泵、閥的開啟與關閉等。以下結合圖I對本實用新型作進一步的說明。所述的嵌入式微處理器I採用S3C2440晶片，S3C2440晶片的I/O 口分別與鍵盤
3,USB接口電路5和RJ45網絡接口電路6相連。S3C2440晶片主要擔負整個系統的協調工作、人機互動信息的處理、各種實時數據的計算、外圍設備的控制等。用戶通過鍵盤3把需輸出的物料量輸入到控制儀中，同時設定結果將會顯示在顯示屏，S3C2440晶片自動完成將用戶設定的輸出量轉換成脈衝數並保存在內存中。設定完成後，控制儀處於等待用戶指令狀態，當用戶輸入運行指令後，控制儀開始啟動外圍的泵和閥，物料就會從管道中流入到指定容器中，此時，S3C2440晶片的核心任務就是實時計算流量計發送過來的脈衝數，並核對該脈衝數與用戶設定流量所對應的脈衝數是否一致，若一致，則S3C2440晶片會立刻輸出停止信號，將泵和閥同時關閉，這樣就完成了一次指定物料量的輸出。在輸出過程中，S3C2440晶片還要實時顯示相關數據，如流量數據、報警信息等。 控制儀在整個工作期間都會不停地檢測各種報警信號是否出現，一旦出現，將會立刻給出報警信號並停止發料。RJ45網絡接口是標準的網絡接口，採用TCP/UDP的方式與後臺計算機等網絡設備之間傳輸較為複雜的通訊控制命令。當控制儀利用RJ45網絡接口電路6與計算機網絡相聯後，需在控制儀中設定好本機的IP，控制儀就可以成為該網絡中的一個節點，然後在控制儀中設定好目標IP及埠，就可以和網絡中的指定的計算機之間傳輸出數據了。控制儀和網絡的計算機進行數據傳輸有兩種方式I、TCP通訊方式這種方式下，計算機作為伺服器端，控制儀作為客戶端。首先控制儀向伺服器發起聯接請求，得到回應，即為聯接成功，接下來控制儀和伺服器之間就可以傳輸數據；2、UDP通訊方式此種傳輸方式下，控制儀和計算機之間的通訊是對等的。控制儀直接向網絡中指定IP的某臺計算機指定的埠上發送數據，計算機也採用同樣的方式把數據傳輸給控制儀。USB接口電路5可以用來插U盤等通用的USB外設，主要用於存放控制儀中的各種數據，特別是在控制儀沒有和計算聯網時，就可以很方便地將控制儀中的數據通過USB接口電路5先保存到U盤或其他USB存儲設備中，然後再將數據拷貝到計算機中。綜上所述，本實用新型採用嵌入式微處理器1，與以往的單片機相比，其運算能力大大提高，可以輕鬆應對複雜的運算。同時，由於採用了嵌入式微處理器1，可以方便地上增加USB接口和標準的RJ45網絡接口，其中，通過RJ45網絡接口，用戶可將控制儀與後臺計算機或其他具有網絡接口的設備組成穩定可靠的數據傳輸網絡；通過USB接口，需要時即可以用U盤將控制儀中的數據拷貝到計算中分析保存，也可以直接用U盤把數據保存下來。
權利要求1.一種基於嵌入式技術的定量灌裝控制儀，其特徵在於包括嵌入式微處理器(I)，其信號輸入端分別與信號採集電路(2)的輸出端、鍵盤(3)相連，其信號輸出端與控制電路(4)的輸入端相連，其信號輸入輸出端分別與USB接口電路(5)、RJ45網絡接口電路(6)相連。
2.根據權利要求I所述的基於嵌入式技術的定量灌裝控制儀，其特徵在於所述嵌入式微處理器(I)的信號輸出端與顯示屏相連，嵌入式微處理器(I)的信號輸入輸出端分別與用於讀取IC卡信息的讀卡器、RS485接口電路相連，電源電路向嵌入式微處理器(I)供電。
3.根據權利要求I所述的基於嵌入式技術的定量灌裝控制儀，其特徵在於所述的嵌入式微處理器(I)採用S3C2440晶片，S3C2440晶片的I/O 口分別與鍵盤(3)、USB接口電路(5)和RJ45網絡接口電路(6)相連。
4.根據權利要求I所述的基於嵌入式技術的定量灌裝控制儀，其特徵在於所述的信號採集電路(2)的輸入端分別與流量計、溫度計和溢油靜電報警器相連，控制電路(4)的輸出端分別與泵、閥相連。
5.根據權利要求I所述的基於嵌入式技術的定量灌裝控制儀，其特徵在於所述的嵌入式微處理器(I)通過RJ45網絡接口電路(6 )與後臺計算機通訊。
專利摘要本實用新型涉及一種基於嵌入式技術的定量灌裝控制儀，包括嵌入式微處理器，其信號輸入端分別與信號採集電路的輸出端、鍵盤相連，其信號輸出端與控制電路的輸入端相連，其信號輸入輸出端分別與USB接口電路、RJ45網絡接口電路相連。本實用新型採用嵌入式微處理器，與以往的單片機相比，其運算能力大大提高，可以輕鬆應對複雜的運算。同時，由於採用了嵌入式微處理器，可以方便地上增加USB接口和標準的RJ45網絡接口，通過RJ45網絡接口，用戶可將控制儀與後臺計算機或其他具有網絡接口的設備組成穩定可靠的數據傳輸網絡；通過USB接口，需要時即可以用U盤將控制儀中的數據拷貝到計算中分析保存，也可以直接用U盤把數據保存下來。
文檔編號B67C3/00GK202346738SQ20112050003
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月6日 優先權日2011年12月6日
發明者趙其三 申請人:合肥科的星測控科技有限公司