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。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及直径为4?15_钢球的计数，采用红外传感检测技术，可以对钢球进行高精度的计量，而且效率高、稳定性好，特别适用于工厂对钢球进行计数，属于机电一体化机械设备
技术介绍
随着机械制造和电子产品应用的蓬勃发展，越来越多的智能机器代替传统的复杂的人劳动，极大地提高了生产效率而且减小误差，更加经济环保。信息技术已经成为当今全球性的战略技术，作为各种信息的感知、采集、转换、传输和处理，已经成为各个应用领域，特别是自动检测、自动控制系统中不可缺少的核心部件。传感器被称为工业时代的测量工具一仪器仪表的“五官”，承担着信息感知和获取的关键任务，是当今信息时代的信息源头，在国民经济和国防各个领域中发挥着不可替代的作用。在微控制器方面，单片机广泛应用于各行各业。在以前钢球计数是以人工繁重的重复劳动计算钢球数量，这样不仅麻烦，而且由于人们的记忆力不同，会导致可能忘记计数数量，这样就得从头开始，十分繁琐。后来，钢球计数主要以称量计数为主，然而这种计数方式存在较大误差。随着人们对精度要求的提高，传统的人力计数和称量计数已经不能满足当今的生产要求，市场急需一款能准确计量钢球的装置。因此，研发一款能够精确的、高效率的钢球计数装置是非常有意义的。
技术实现思路
本装置采用红外传感检测技术，以单片机为核心，实现了对钢球的计数，计数精度高、效率高，极大地节省了人力，市场需求量大，推广潜力巨大。本装置可在多种场合下工作，满足不同工厂的计量要求，并可实现多种直径钢球的计数。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(3)、箱体(9)、导槽(2)、架杆(12)、托杆⑶、横杆⑴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。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⑵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⑵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)关闭几乎同时进行，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(I)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⑷转动，毛刷⑷的转动速度决定钢球的流动速度。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(21)动作，带动阀门A(28)关闭，关闭四路通道；若当前粒数值与设定粒数值之差小于15，电磁阀B(22)动作，带动阀门B(27)关闭，关闭两路通道；若当前粒数值与设定粒数值之差小于5，电磁阀C(23)动作，带动阀门C(26)关闭，关闭一路通道；若当前粒数值与设定粒数值之差为0，电磁阀D(24)动作，带动阀门D(25)关闭，关闭最后一路通道。在输入面板(14)上按下“设定”(16)按键，每袋粒数值最右一位数字有光标闪烁，通过调节加号键(17)、减号键(18)按键，用以选择O?9内的任意数字作为光标闪烁位的值，再次按下设定键(16)，光标左移一位，从而设定下一位的值，由此实现对每袋粒数值得设定。本装置
技术实现思路
如下:鉴于本专利技术的上述结构，本专利技术具有如下优点:1、本装置结构简单，整台装置成本较低，其具有很好的经济型。2、本装置选择的传感器和相关元器件都是市面上很成熟的产品，计数方案直接有效，实现性较好，其具有很好的实用性。3、本装置利用红外对射传感器检测，实现了计数的高准确性。4、本装置采用8路传感器同时工作，效率更高。5、本装置以两个单片机为核心，实现了智能化。6、本装置使用步进电机控制小钢球的流动速度实现了效率与精度的可控统一。7、本装置独特的V槽设计，适用于多种不同直径的钢球，使小球滚动更加流畅。8、本装置使用大尺寸12864液晶显示屏，更加人性化。 9、本装置可以根据要求设定钢球每袋粒数值，满足不同的计数要求。因此，本专利技术基于单片机的钢球计数器解决了工厂对钢球进行精确计数的问题，应用本装置能够高效率的计量钢球数量，并且可实现多种直径钢球的计数。【附图说明】图1为计数装置总体结构图；图2为钢球阻隔装置结构图；图3为计数装置总体左视图；图4为架杆结构图；图5为导槽结构图；图6为钢球检测装置示意图；图7为核心控制模块当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
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。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马建峰，李超，汪龑，冯继坤，罗营超，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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