[發明專利]一種自適應光電式電子清紗器

有效

• 申請號: 201210190043.1
• 申請日: 2012-06-11
• 公開（公告）號: CN102677237A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 趙曉東;賈孔昊;鄒洪波;孔亞廣;薛安克
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: D01H13/32
• 分類號: D01H13/32;G01N21/88
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

1.?一種自適應光電式電子清紗器，包括電源管理模塊、控制模塊、RS485通訊模塊、信號檢測與接口模塊、外部光源模塊、報警顯示與操作模塊，其特征在于：

電源管理模塊包括第一電源模塊和第二電源模塊；第一電源模塊包括第一電源管理芯片IC1，第一保險熔斷器F1,第一濾波電解電容C1,第二濾波電容C2，第一防反接二極管VD1，第一濾波電感L1，第三濾波電解電容C3，第四濾波電容C4，第一分壓電阻R1和第一發光二極管LED1；

第一保險熔斷器F1的一端接給定的24V總供電電源，第一保險熔斷器F1的另一端接第一濾波電解電容C1的正極、第二濾波電容C2的一端以及第一電源管理芯片IC1的1號引腳；第一濾波電解電容C1的負極接地，第二濾波電容C2的另外一端接地；第一電源管理芯片IC1的3號引腳以及第一電源管理芯片IC1的5號引腳接地；第一電源管理芯片IC1的4號引腳接第一濾波電感L1的一端、第三濾波電解電容C3的正極、第四濾波電容C4的一端以及第一分壓電阻R1的一端；第一濾波電感L1的另外一端接第一電源管理芯片IC1的2號引腳以及第一防反接二極管VD1的陰極，第一防反接二極管VD1的陽極接地；第三濾波電解電容C3的負極以及第四濾波電容C4的另外一端接地；第一分壓電阻R1的另外一端接第一發光二極管LED1的陽極，第一發光二極管LED1的陰極接地，所述的第一電源管理芯片IC1的型號為LM2596；

第二電源模塊包括第五濾波電解電容C5，第六濾波電容C6，第二電源管理芯片IC3，第七濾波電解電容C7，第八濾波電容C8，第二分壓電阻R2以及第二發光二極管LED2；

第五濾波電解電容C5的正極接由第一電源模塊所提供的5V工作電壓、第六濾波電容C6的一端以及第二電源管理芯片IC3的3號引腳；第五濾波電解電容C5的負極接地，第六濾波電容C6的另外一端以及第二電源管理芯片IC3的1號引腳也接地；第二電源管理芯片IC3的2號引腳接第七濾波電解電容C7的正極、第八濾波電容C8的一端以及第二分壓電阻R2的一端，第七濾波電解電容C7的負極接地；第八濾波電容C8的另外一端接地，第二分壓電阻R2的另外一端接第二發光二極管LED2的陽極，第二發光二極管LED2的陰極接地，所述的第二電源管理芯片IC3型號為AMS1117-3.3；

控制模塊包括控制芯片IC4，第二十濾波電容C20，第二十一濾波電容C21，第二十二濾波電容C22，第十三濾波電解電容C13，第十四濾波電容C14，第十五濾波電解電容C15，第十分壓電阻R10，第十一分壓電阻R11，第十二分壓電阻R12，第十六濾波電容C16，第十七濾波電容C17，時鐘晶振XTAL1以及串行接口J1；

串行接口J1的1號腳接3.3V電源，串行接口J1的2號腳接第十一分壓電阻R11的一端以及RS485通訊模塊中芯片IC5的1號引腳，串行接口J1的3號引腳接第十二分壓電阻R12的一端以及RS485通訊模塊中芯片IC5的4號引腳，串行接口J1的4號引腳接地；第二十濾波電容C20、第二十一濾波電容C21以及第二十二濾波電容C22的一端接3.3V電源，第二十濾波電容C20、第二十一濾波電容C21以及第二十二濾波電容C22的另外一端均接地；第十三濾波電解電容C13的正極接3.3V電源、控制芯片IC4的32號引腳以及第十四濾波電容C14的一端，第十三濾波電解電容C13的負極接地；第十四濾波電容的另外一端接地；時鐘晶振XTAL1的一端接控制芯片IC4的7號引腳以及第十六濾波電容C16的一端，時鐘晶振XTAL1的另外一端接控制芯片IC4的8號引腳以及第十七濾波電容C17的一端；第十六濾波電容C16的另外一端以及第十七濾波電容C17的另外一端接地；第十五濾波電解電容C15的正極接3.3V供電電源，第十五濾波電解電容C15的負極接第十分壓電阻R10的一端以及控制芯片IC4的3號引腳，第十分壓電阻R10的另外一端接地；第十一分壓電阻R11的另外一端接控制芯片IC4的4號引腳，第十二分壓電阻R12的另外一端接控制芯片IC4的5號引腳；控制芯片IC5的1號引腳接RS485通訊模塊中芯片IC5的3號引腳，控制芯片IC5的6號引腳接RS485通訊模塊中芯片IC5的2號引腳，控制芯片IC5的12號引腳接檢測與接口模塊中接口J0的4號引腳，控制芯片IC5的13號引腳接檢測與接口模塊中接口J0的2號引腳，控制芯片IC5的14號引腳接外部光源模塊中分壓電阻R3的一端；控制芯片IC5的15號引腳接報警與操作模塊中電阻R20的一端；控制芯片IC5的16號引腳接地；控制芯片IC5的17號引腳、18號引腳、19號引腳分別接報警與操作模塊中分壓電阻R19的一端，分壓電阻R18的一端以及分壓電阻R17的一端；控制芯片IC5的20號引腳和21號引腳均連接檢測與接口模塊中接口J0的7號引腳；控制芯片IC5的22號引腳接外部光源模塊中限流電阻R18和限流電阻R19的一端；控制芯片IC5的23號引腳至30號引腳分別接顯示模塊中分壓電阻R21的一端，分壓電阻R22的一端，分壓電阻R23的一端，分壓電阻R24的一端，分壓電阻R25的一端，分壓電阻R26的一端，分壓電阻R27的一端和分壓電阻R28的一端，所述的控制芯片IC4型號為STC12C54；

RS485通訊模塊包括RJ45接口J2，RS485通訊芯片IC5，第十三分壓電阻R13，第十四分壓電阻R14，第十五上拉電阻R15，第十六下拉電阻R16，第十八濾波電容C18，第一瞬態電壓抑制二極管TVS1，第二瞬態電壓抑制二極管TVS2和第三瞬態電壓抑制二極管TVS3；

RJ45接口J2的1號腳和8號腳接5V的工作電源，RJ45接口J2的2號腳和7號腳接地，RJ45接口J2的3號腳和4號腳接第十三分壓電阻R13的一端以及第十六下拉電阻R16的一端，RJ45接口J2的5號腳和6號腳接第十四分壓電阻R14的一端以及第十五上拉電阻R15的一端；RS485通訊芯片IC5的1號引腳接控制模塊中分壓電阻R11的一端，RS485通訊芯片IC5的4號引腳接控制模塊中分壓電阻R12的一端，RS485通訊芯片IC5的2號腳接控制芯片IC4的6號引腳，RS485通訊芯片IC5的3號腳接控制芯片IC4的1號引腳；RS485通訊芯片IC5的5號引腳，第十六下拉電阻R16的另外一端以及第十八濾波電容C18的一端接地，RS485通訊芯片IC5的6號引腳接第十四分壓電阻R14的另外一端，RS485通訊芯片IC5的7號引腳接第十三分壓電阻R13的另外一端，第十五上拉電阻R15的另外一端以及RS485通訊芯片IC5的8號引腳接5V的工作電源以及第十八濾波電容C18的另外一端；第一瞬態電壓抑制二極管TVS1的陽極，第二瞬態電壓抑制二極管TVS2的陽極和第三瞬態電壓抑制二極管TVS3陽極均接地，第一瞬態電壓抑制二極管TVS1的陰極接RJ45接口J2的3號腳和4號腳，第二瞬態電壓抑制二極管TVS2的陰極接RJ45接口J2的5號腳和6號腳，第三瞬態電壓抑制二極管TVS3的陰極接5V工作電源，所述的RS485通訊芯片IC5型號為SN75176；

信號檢測與接口模塊包括第一接口J0，第十九濾波電容C19，光電傳感芯片IC0，第三十一分壓電阻R31，第三十二分壓電阻R32，第三十三分壓電阻R33，第二十三濾波電容C23，第二十四濾波電容C24，第二十五濾波電容C25；

光電傳感芯片IC0的2號引腳接第三十二分壓電阻R32的一端，第三十二分壓電阻R32的另外一端接地；光電傳感芯片IC0的3號引腳接第三十一分壓電阻R31的一端；第三十一分壓電阻R31的另外一端、光電傳感芯片IC0的4號引腳和7號引腳、第二十四濾波電容C24的一端以及第二十五濾波電容C25的一端均接3.3V工作電源；第二十四濾波電容C24的另外一端以及第二十五濾波電容C25的另外一端均接地；光電傳感芯片IC0的5號引腳接第二十三濾波電容C23的一端，第二十三濾波電容C23的另外一端接地；光電傳感芯片IC0的6號引腳和9號引腳接地；光電傳感芯片IC0的8號引腳接接口J0的7號腳，光電傳感芯片IC0的10號引腳接第三十三分壓電阻R33的一端，第三十三分壓電阻R33的另外一端接地；光電傳感芯片IC0的11號引腳接接口J0的2號腳，光電傳感芯片IC0的12號引腳接接口J0的4號腳；第一接口J0的1號腳和5號腳接3.3V電源，第一接口J0的3號腳、6號腳和8號腳接地，第一接口J0的2號腳接控制芯片IC4的13號引腳，第一接口J0的4號腳接控制芯片IC4的12號引腳；第一接口J0的7號腳接控制芯片IC4的20號引腳、21號引腳以及第十九濾波電容C19的一端；第十九濾波電容C19的另外一端接地，所述的光電傳感芯片IC0型號為P358PLCC；

外部光源模塊包括第三分壓電阻R3，第四分壓電阻R4，第五分壓電阻R5，第九濾波電容C9，第十濾波電容C10，第十一濾波電容C11，運算放大器芯片IC2，第六分壓電阻R6，第七分壓電阻R7,第十二濾波電容C12，第一晶體三極管Q1（9013），第六發光二極管LED0，第八限流電阻R8和第九限流電阻R9；

集成運算放大器IC2的5號引腳和6號引腳接地，第三分壓電阻R3的一端接控制芯片IC4的14號引腳，第三分壓電阻R3的另外一端接第九濾波電容C9的一端以及第四分壓電阻的R4一端，第九濾波電容C9的另外一端接地；第四分壓電阻R4的另外一端接第十濾波電容C10的一端以及第五分壓電阻R5的一端，第十濾波電容C10的另外一端接地；第五分壓電阻R5的另外一端接第十一濾波電容C11的一端以及集成運算放大器IC2的3號引腳，第十一濾波電容C11的另外一端接地；集成運算放大器IC2的4號引腳接地，IC2的8號引腳接5V的工作電源；IC2的2號引腳接第七分壓電阻R7的一端以及第十二濾波電容C12的一端；第七分壓電阻R7的另外一端和第十二濾波電容C12的另外一端接第六發光二極管LED0的陽極和第一晶體三極管Q1的發射極；集成運算放大器IC2的1號引腳接第六分壓電阻R6的一端，第六分壓電阻R6的另外一端接第一晶體三極管Q1的基極，第一晶體三極管Q1的集電極接5V工作電源；第六發光二極管LED0的陰極接第八限流電阻R8的一端、第九限流電阻R9的一端以及控制芯片IC4的22號引腳，第八限流電阻R8的另外一端和第九限流電阻R9的另外一端接地，所述的運算放大器芯片IC2型號為LM2904；

報警顯示與操作模塊包括第二十分壓電阻R20，第一按鈕KEY1第二十九上拉電阻R29，第三十下拉電阻R30，第十七分壓電阻R17，第十八分壓電阻R18，第十九分壓電阻R19，第三發光二極管LED3，第四發光二極管LED4，第五發光二極管LED5，七段數碼管DS1，第二十一分壓電阻R21，第二十二分壓電阻R22，第二十三分壓電阻R23，第二十四分壓電阻R24，第二十五分壓電阻R25，第二十六分壓電阻R26，第二十七分壓電阻R27和第二十八分壓電阻R28；

第二十分壓電阻R20的一端接控制芯片IC4的15號引腳，第二十分壓電阻R20的另外一端接第一按鈕KEY1的一端以及第三十下拉電阻R30的一端，第一按鈕KEY1的另外一端接第二十九上拉電阻R29的一端，第二十九上拉電阻R29的另外一端接3.3V工作電源，第三十下拉電阻R30的另外一端接地；第十七分壓電阻R17的一端接控制芯片IC4的19號引腳，另外一端接第三發光二極管LED3的陽極，第十八分壓電阻R18的一端接控制芯片IC4的18號引腳，另外一端接第四發光二極管LED4的陽極，第十九分壓電阻R19的一端接控制芯片IC4的17號引腳，另外一端接第五發光二極管LED5的陽極；第三發光二極管LED3，第四發光二極管LED4，第五發光二極管LED5的陰極均接地；第二十一分壓電阻R21的一端，第二十二分壓電阻R22的一端，第二十三分壓電阻R23的一端，第二十四分壓電阻R24的一端，第二十五分壓電阻R25的一端，第二十六分壓電阻R26的一端，第二十七分壓電阻R27的一端和第二十八分壓電阻R28的一端分別接控制芯片IC4的23至30號引腳；第二十一分壓電阻R21的另外一端接七段數碼管DS1的1號腳，第二十二分壓電阻R22的另外一端接七段數碼管DS1的10號腳，第二十三分壓電阻R23的另外一端接七段數碼管DS1的8號腳，第二十四分壓電阻R24的另外一端接七段數碼管DS1的5號腳，第二十五分壓電阻R25的另外一端接七段數碼管DS1的4號腳，第二十六分壓電阻R26的另外一端接七段數碼管DS1的2號腳，第二十七分壓電阻R27的另外一端接七段數碼管DS1的3號腳，第二十八分壓電阻R28的另外一端接七段數碼管DS1的6號腳；七段數碼管DS1的7號腳、七段數碼管DS1的9號腳接3.3V工作電源，所述的七段數碼管DS1型號為CPS03211。