[发明专利]基于单片机的钢球计数器

摘要

基于单片机的钢球计数器，包括机械装置和计数控制系统；所述的机械装置由支架、箱体、导槽、架杆、托杆、横杆组成；所述的计数控制系统由核心控制模块、钢球检测装置、钢球阻隔装置、速度控制装置组成；钢球计数器运行时，当前粒数值不断增大，若当前粒数值与设定粒数值之差小于30，电磁阀A动作，带动阀门A关闭，关闭四路通道；当若前粒数值与设定粒数值之差小于15，电磁阀B动作，带动阀门B关闭；若当前粒数值与设定粒数值之差小于五，电磁阀C动作，带动阀门C关闭；若当前粒数值与设定粒数值之差为0，电磁阀D动作，带动阀门D关闭。本装置利用红外对射传感器检测，实现了计数的高准确性，使小球滚动更加流畅。

主权项

基于单片机的钢球计数器，其特征在于：该计数器包括机械装置和计数控制系统；所述的机械装置由支架(3)、箱体(9)、导槽(2)、架杆(12)、托杆(8)、横杆(1)组成；所述的计数控制系统由核心控制模块(7)、钢球检测装置、钢球阻隔装置、速度控制装置组成；箱体(9)固定在支架(3)上，支架(3)用以支撑箱体(9)，所述支架(3)的上部采用能够与箱体(9)配合的直角结构；箱体(9)用于盛放钢球，箱体(9)的底部设有一个斜面(6)，钢球能够顺着斜面(6)向下滚动，在箱体(9)的侧面下方设有一个小口(5)，小口(5)与导槽(2)连接，钢球由此小口(5)进入导槽(2)；导槽(2)的另一端设有横杆(1)，导槽(2)上设有多条流动槽，流动槽为V型结构，在导槽(2)内的各流动槽，钢球被分散，并沿一定轨迹流动，导槽(2)上端尺寸较小，便于与小口(5)完全相连，使钢球均匀地进入各个流动槽，导槽(2)下端尺寸较大，便于在导槽(2)下部安装红外对射传感器(29)，也有助于对尺寸较大的钢球进行计数；架杆(12)焊接在导槽(2)的底部与支架(3)上，架杆(12)用以支撑导槽(2)，架杆(12)上设有减震结构，钢球的高速流动对导槽(2)产生频繁冲击，架杆(12)上的减震结构能够有效减轻这种冲击，延长导槽(2)的使用寿命；托杆(8)设置在箱体(9)的上部，托杆(8)与核心控制模块(7)连接，并起到支撑核心控制模块(7)的作用；核心控制模块(7)由单片机A(19)、单片机B(20)、液晶显示屏(13)、输入面板(14)组成；单片机A(19)和单片机B(20)固定在核心控制模块(7)内部，单片机A(19)是整个钢球计数器的核心，采用增强型51单片机，单片机B(20)起到控制步进电机(10)的作用；液晶显示屏(13)安装在核心控制模块(7)前面的上部，液晶显示屏(13)与单片机A(19)相连，用于显示每袋粒数值、当前粒数值、总粒数值、袋数值；输入面板(14)位于核心控制模块(7)前面液晶显示屏(13)的正下方，输入面板(14)由四个按键和一个旋钮(30)组成，四个按键分别是启动键(15)、设定键(16)、加号键(17)、减号键(18)，旋钮(30)位于中间位置，与单片机B(20)相连，用以调节步进电机(10)的转速，速度快则计数效率高、精度略低，速度慢则计数精度高、效率略低，因此应根据实际需求调节旋钮(30)；钢球检测装置由八路红外对射传感器(29)组成，固定在导槽(2)下面；每过一个钢球，红外对射传感器(29)产生一个计数脉冲传到单片机A(19)，八路红外对射传感器(29)独立工作，互不影响；红外对射传感器(29)位于阀门正下方，这使得红外对射传感器(29)检测到最后一个钢球通过与阀门D(25)关闭同时进行，减少了多余计数的可能；钢球阻隔装置由电磁阀A(21)、电磁阀B(22)、电磁阀C(23)、电磁阀D(24)、阀门A(28)、阀门B(27)、阀门C(26)、阀门D(25)组成，电磁阀安装在横杆(1)上，各阀门焊接在对应的电磁阀上，单片机A(19)通过电磁继电器控制电磁阀，实现阀门的打开与关闭；速度控制装置由毛刷(4)、步进电机(10)及其伺服控制器(11)组成，用以控制钢球的流动速度，毛刷(4)位于导槽(2)端部与小口(5)的连接处，步进电机(10)安装在箱体(9)上，用以带动毛刷(4)转动，毛刷(4)的转动速度决定钢球的流动速度。