矿用本安型超声煤位传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种矿用本安型超声煤位传感器，由主机电路和速度传感器构成，主机采用ＡＲＭ?ＭＣＵ芯片为处理器，包括ＬＥＤ数显模块、超声波收发模块、存储器模块、ＣＡＮ通讯模块、继电器输出模块、开关电源模块。可广泛应用于井下皮带机综合保护系统、带有上位机监控的皮带机运输监控系统中及其它需要数据远传的系统中。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子学领域，尤其是矿用本安型超声煤位传感器。
技术介绍
煤矿皮带机作为物料输送系统，长距离、大运量、高速度、大功率的带式输送机获 得了广泛应用，煤矿皮带机综合保护系统是煤矿的煤炭安全运输系统的重要保证。当前皮 带机综合保护系统 一般分以下功能皮带跑偏，速度、超温、断带、速度、堆煤保护等功能。煤 位传感器是皮带机堆煤保护中不可缺少的重要单元，由于井下皮带机运行的特殊性，当前 皮带机综合保护系统煤位传感器主要采取以下方式1)采用两根导线形成的电接点或接 触到煤后，通过接点电阻变化形成电信号；2)采用水银接点，碰到煤后，传感器产偏移一个 角度后，水银接点闭合后，产生信号。以上两种方式，不仅精度低、性能极不可靠，而且没有 数据通讯接口，仅提供电平输出，无法完成智能型数据交换；没有控制输出，无法独立完成 闭环控制功能；无本地显示功能，无法直观看到当前煤位状态。
技术实现思路
本技术的目的是提供矿用本安型超声煤位传感器，采用32位并带有CAN接口 的ARM MCU芯片，可以精确测定皮带机头煤仓煤位及堆煤情况，并通过CAN总线与皮带运输 监控系统进行数据交换，以解决现有技术出现的问题。为了达到上述目的，本技术所采用的技术方案为矿用本安型超声煤位传感器，其特征在于包括型号为LPC2119的ARMMCU芯片，所 述ARM MCU芯片的引脚1、引脚2和引脚12上分别有导线连接至LED数显模块，ARM MCU芯 片的引脚34和引脚46上分别有导线连接至超声波收发模块，ARM MCU芯片的引脚3和引 脚5上分别有导线连接至CAN通讯模块，ARM MCU芯片的引脚23和引脚27上分别有导线 连接至存储器模块，ARM MCU芯片的引脚45上有导线连接至继电器输出模块，ARM MCU芯片 的引脚7、引脚18、引脚24、引脚43、引49、引脚51及引脚63上分别有导线连接至开关电 源模块，所述开关电源模块还通过导线与其他各模块连接，并给其他各模块供电；所述ARM MCU芯片的引脚14上有两根导线弓I出，所述一根弓I出导线连接有上拉电阻后再通过导线连 接至开关电源模块，另一根引出导线连接有相互并联的电容与开关后接地，所述ARM MCU芯 片的引脚39与引脚40上分别通过导线连接有串联的电阻和发光二极管后，再连接至开关 电源模块，所述ARM MCU芯片的引脚41上有两根导线引出，一根引出导线连接有上拉电阻 后再连接至开关电源模块，另一根引出导线连接至一个两脚的连接器的引脚2上，所述两 脚的连接器的引脚1接地，所述ARM MCU芯片的引脚61和引脚62之间通过导线连接有一 个并联电路，所述并联电路包括相互串联的两个电容，所述两个串联的电容与一个电阻及 一个晶体振荡器相互并联后构成并联电路，所述两个串联的电容之间还有导线引出，所述 引出导线接地。所述开关电源模块包括型号为MC34063的第一电源芯片、型号为SPXl 117-1. 8的第二电源芯片和型号为SPX1117-3. 3的第三电源芯片；所述第一电源芯片的引脚1通过导 线分别与第一电源芯片的引脚7、引脚8连接，引脚2上有两根导线引出，一根引出导线上连 接有电感后再连接至外部电源，另一根引出导线连接至稳压二极管的阴极，所述第一电源 芯片的引脚3上通过导线连接有电容后分成三路，一路导线接地，另一路导线上连接有相 互并联的两个电容后再连接至外部电源，第三路导线连接至所述稳压二极管的阳极，所述 第一电源芯片的引脚4接地，引脚5上有两根导线引出，一根引出导线上连接有电阻后再接 地，另一根引出导线上连接有电阻后再连接至外部电源，所述第一电源芯片的引脚6上有 三根导线引出，一根引出导线上连接有电阻后再连接至所述第一电源芯片的引脚7，另一根 引出导线连接有相互并联的两个电容后接地，第三根引出导线上依次串联有电感和二极管 后，再连接至继电器输出模块给继电器输出模块供电；所述第二电源芯片的引脚1上有导 线引出，所述引出导线分别连接至所述ARMMCU芯片的引脚18、引脚49及引脚63，所述第二 电源芯片的引脚2接地，引脚3通过导线连接至外部电源，所述第二电源芯片的引脚2与引 脚3之间还连接有电容，引脚1与引脚2之间还通过导线连接有相互并联的三个电容；所述 第三电源芯片的引 脚1上有导线引出，所述引出导线分别连接至所述ARM MCU芯片的引脚 7、引脚24、引脚43及引脚51，所述引脚1上的引出导线还连接至所述LED数显模块、超声 波收发模块、继电器输出模块及存储器模块，给所述各模块供电，所述第三电源芯片的引脚 2接地，引脚3通过导线连接至外部电源，所述第三电源芯片的引脚2与引脚3之间还连接 有相互并联的两个电容，引脚1与引脚2之间还通过导线连接有相互并联的四个电容；所述存储器模块包括型号为24C02的存储芯片，所述存储芯片的引脚1 引脚4 彼此通过导线相互连接后接地，引脚1 引脚4还通过导线与所述存储芯片的引脚7连接， 所述存储芯片的引脚5和引脚6分别通过导线与所述ARM MCU芯片的引脚27与引脚23对 应连接，引脚7通过电容与所述开关电源模块的第三电源芯片的引脚1上的引出导线连接， 引脚8与所述开关电源模块的第三电源芯片的引脚1上的引出导线连接，所述存储芯片引 脚5与连接有电容的引脚7之间、引脚6与连接有电容的引脚7之间还分别通过导线连接 有电阻；所述LED数显模块包括三个型号为HH508A的LED七段显示器，以及分别与三个 LED七段显示器对应电连接的三个三极管，每个三极管的集电极分别通过导线与对应的 LED七段显示器的引脚6连接，三极管的基极上分别连接有电阻后，再分别通过导线与所述 ARM MCU芯片的引脚1、引脚2及引脚12连接，三个三极管的发射极彼此通过导线连接后， 再通过导线与所述开关电源模块的第三电源芯片的引脚1连接，所述三个LED七段显示器 的数码管段码引脚2 引脚5、引脚8 引脚10分别通过导线连接有电阻后，再对应连接至 所述ARM MCU芯片的引脚38、引脚37、引脚35、引脚32、引脚31、引脚30及引脚27，其中一 个LED七段显示器的引脚7接地；所述继电器输出模块包括有一个三极管，所述三极管的基极上通过导线连接有电 阻后，再与所述ARM MCU芯片的引脚45连接，三极管的发射极接地，集电极上连接有继电器 后，再连接至外部电源，所述继电器两端还并联有二极管，还包括一个八脚的连接器，所述 继电器的两个常开触点的一端分别通过导线连接至所述八脚的连接器的引脚1，另一端分 别通过导线连接至所述八脚的连接器的引脚2，所述开关电源模块的第一电源芯片的引脚 6上的导线连接至所述八脚的连接器的引脚7，所述八脚的连接器的引脚8接地；所述CAN通讯模块包括型号为PCA82C250的CAN总线芯片，所述CAN总线芯片的引脚1通过导线与所述ARM MCU芯片的引脚3连接，引脚2接地，引脚3通过导线连接至外 部电源，引脚4通过导线与所述ARM MCU芯片的引脚5连接，引脚6与引脚7分别通过导线 对应连接至所述继电器输出模块的八脚的连接器的引脚6和引脚5，所述CAN总线芯片的引 脚6和引脚7之间还通过导线连接有电阻，所述CAN总线芯片的引脚8上连接有电阻后接 地；所述超本文档来自技高网...

【技术保护点】
矿用本安型超声煤位传感器，其特征在于：包括型号为ＬＰＣ２１１９的ＡＲＭＭＣＵ芯片，所述ＡＲＭＭＣＵ芯片的引脚１、引脚２和引脚１２上分别有导线连接至ＬＥＤ数显模块，ＡＲＭＭＣＵ芯片的引脚３４和引脚４６上分别有导线连接至超声波收发模块，ＡＲＭＭＣＵ芯片的引脚３和引脚５上分别有导线连接至ＣＡＮ通讯模块，ＡＲＭＭＣＵ芯片的引脚２３和引脚２７上分别有导线连接至存储器模块，ＡＲＭＭＣＵ芯片的引脚４５上有导线连接至继电器输出模块，ＡＲＭＭＣＵ芯片的引脚７、引脚１８、引脚２４、引脚４３、引４容；所述第三电源芯片的引脚１上有导线引出，所述引出导线分别连接至所述ＡＲＭＭＣＵ芯片的引脚７、引脚２４、引脚４３及引脚５１，所述引脚１上的引出导线还连接至所述ＬＥＤ数显模块、超声波收发模块、继电器输出模块及存储器模块，给所述各模块供电，所述第三电源芯片的引脚２接地，引脚３通过导线连接至外部电源，所述第三电源芯片的引脚２与引脚３之间还连接有相互并联的两个电容，引脚１与引脚２之间还通过导线连接有相互并联的四个电容；　　所述存储器模块包括型号为２４Ｃ０２的存储芯片，所述存储芯片的引脚１～引脚４彼此通过导线相互连接后接地，引脚１～引脚４还通过导线与所述存储芯片的引脚７连接，所述存储芯片的引脚５和引脚６分别通过导线与所述ＡＲＭＭＣＵ芯片的引脚２７与引脚２３对应连接，引脚７通过电容与所述开关电源模块的第三电源芯片的引脚１上的引出导线连接，引脚８与所述开关电源模块的第三电源芯片的引脚１上的引出导线连接，所述存储芯片引脚５与连接有电容的引脚７之间、引脚６与连接有电容的引脚７之间还分别通过导线连接有电阻；　　所述ＬＥＤ数显模块包括三个型号为ＨＨ５０８Ａ的ＬＥＤ七段显示器，以及分别与三个ＬＥＤ七段显示器对应电连接的三个三极管，每个三极管的集电极分别通过导线与对应的ＬＥＤ七段显示器的引脚６连接，三极管的基极上分别连接有电阻后，再分别通过导线与所述ＡＲＭＭＣＵ芯片的引脚１、引脚２及引脚１２连接，三个三极管的发射极彼此通过导线连接后，再通过导线与所述开关电源模块的第三电源芯片的引脚１连接，所述三个ＬＥＤ七段显示器的数码管段码引脚２～引脚５、引脚８～引脚１０分别通过导线连接有电阻后，再对应连接至所述ＡＲＭＭＣＵ芯片的引脚３８、引脚３７、引脚３５、引脚３２、引脚３１、引脚３０及引脚２７，其中一个ＬＥＤ七段显示器的引脚７接地；　　所述继电器输出模块包括有一个三极管，所述三...

【技术特征摘要】
矿用本安型超声煤位传感器，其特征在于包括型号为LPC2119的ARMMCU芯片，所述ARM MCU芯片的引脚1、引脚2和引脚12上分别有导线连接至LED数显模块，ARM MCU芯片的引脚34和引脚46上分别有导线连接至超声波收发模块，ARM MCU芯片的引脚3和引脚5上分别有导线连接至CAN通讯模块，ARM MCU芯片的引脚23和引脚27上分别有导线连接至存储器模块，ARM MCU芯片的引脚45上有导线连接至继电器输出模块，ARM MCU芯片的引脚7、引脚18、引脚24、引脚43、引49、引脚51及引脚63上分别有导线连接至开关电源模块，所述开关电源模块还通过导线与其他各模块连接，并给其他各模块供电；所述ARM MCU芯片的引脚14上有两根导线引出，所述一根引出导线连接有上拉电阻后再通过导线连接至开关电源模块，另一根引出导线连接有相互并联的电容与开关后接地，所述ARM MCU芯片的引脚39与引脚40上分别通过导线连接有串联的电阻和发光二极管后，再连接至开关电源模块，所述ARM MCU芯片的引脚41上有两根导线引出，一根引出导线连接有上拉电阻后再连接至开关电源模块，另一根引出导线连接至一个两脚的连接器的引脚2上，所述两脚的连接器的引脚1接地，所述ARM MCU芯片的引脚61和引脚62之间通过导线连接有一个并联电路，所述并联电路包括相互串联的两个电容，所述两个串联的电容与一个电阻及一个晶体振荡器相互并联后构成并联电路，所述两个串联的电容之间还有导线引出，所述引出导线接地。所述开关电源模块包括型号为MC34063的第一电源芯片、型号为SPX1117-1.8的第二电源芯片和型号为SPX1117-3.3的第三电源芯片；所述第一电源芯片的引脚1通过导线分别与第一电源芯片的引脚7、引脚8连接，引脚2上有两根导线引出，一根引出导线上连接有电感后再连接至外部电源，另一根引出导线连接至稳压二极管的阴极，所述第一电源芯片的引脚3上通过导线连接有电容后分成三路，一路导线接地，另一路导线上连接有相互并联的两个电容后再连接至外部电源，第三路导线连接至所述稳压二极管的阳极，所述第一电源芯片的引脚4接地，引脚5上有两根导线引出，一根引出导线上连接有电阻后再接地，另一根引出导线上连接有电阻后再连接至外部电源，所述第一电源芯片的引脚6上有三根导线引出，一根引出导线上连接有电阻后再连接至所述第一电源芯片的引脚7，另一根引出导线连接有相互并联的两个电容后接地，第三根引出导线上依次串联有电感和二极管后，再连接至继电器输出模块给继电器输出模块供电；所述第二电源芯片的引脚1上有导线引出，所述引出导线分别连接至所述ARMMCU芯片的引脚18、引脚49及引脚63，所述第二电源芯片的引脚2接地，引脚3通过导线连接至外部电源，所述第二电源芯片的引脚2与引脚3之间还连接有电容，引脚1与引脚2之间还通过导线连接有相互并联的三个电容；所述第三电源芯片的引脚1上有导线引出，所述引出导线分别连接至所述ARM MCU芯片的引脚7、引脚24、引脚43及引脚51，所述引脚1上的引出导线还连接至所述LED数显模块、超声波收发模块、继电器输出模块及存储器模块，给所述各模块供电，所述第三电源芯片的引脚2接地，引脚3通过导线连接至外部电源，所述第三电源芯片的引脚2与引脚3之间还连接有相互并联的两个电容，引脚1与引脚2之间还通过导线连接有相互并联的四个电容；所述存储器模块包括型号为24C02的存储芯片，所述存储芯片的引脚1～引脚4彼此通过导线相互连接后接地，引脚1～引脚4还通过导线与所述存储芯片的引脚7连接，所述存储芯片的引脚5和引脚6分别通过导线与所述ARM MCU芯片的引脚27与引脚23对应连接，引脚7通过电容与所述开关电源模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：程家龙，杨同学，田玉英，
申请(专利权)人：淮南市启迪电子有限公司，刘正怀，杨斐斐，
类型：实用新型
国别省市：34[中国|安徽]