一種種球智能光電計(jì)數(shù)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種計(jì)數(shù)裝置，尤其是一種對植物種球、球形瓜果進(jìn)行個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)的智能光電計(jì)數(shù)裝置，屬于光電檢測技術(shù)領(lǐng)域。
[0002]背景枝術(shù)
[0003]目前國內(nèi)使用的百合種球計(jì)數(shù)機(jī)，其電路主要由多塊外圍硬件電路板和八位單片機(jī)組成，外圍電路板完成紅外線發(fā)射與接收的邏輯組合，CPU僅起到數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)功能，整體結(jié)構(gòu)比較繁雜。由于是進(jìn)口設(shè)備，使用單位無法進(jìn)行維修。因此，有必要開發(fā)新的計(jì)數(shù)機(jī)，以促進(jìn)國內(nèi)花卉企業(yè)能以較經(jīng)濟(jì)的價(jià)格使用高端設(shè)備，提升花卉企業(yè)的競爭力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種能對任意位置下落的且數(shù)量隨意變化的植物種球、球形瓜果進(jìn)行計(jì)數(shù)的智能光電計(jì)數(shù)裝置。
[0005]本實(shí)用新型通過下列技術(shù)方案完成:一種種球智能光電計(jì)數(shù)裝置，包括CPU主控器、紅外發(fā)射與接收器、操作鍵面、顯示器、電源，其特征在于多個(gè)紅外發(fā)射器和多個(gè)紅外接收器安裝在種球輸送機(jī)上組成紅外探測陣列，并與CPU主控器相連，CPU主控器與操作鍵面、顯示器、電源相連，當(dāng)種球經(jīng)過由紅外探測陣列所形成的紅外檢測區(qū)域時(shí)，即產(chǎn)生光電信號，并將該光電信號送入CPU主控器進(jìn)行運(yùn)算、處理、存儲(chǔ)，并在顯示器上顯示出通過該紅外檢測區(qū)域的種球數(shù)量，同時(shí)通過與CPU主控器內(nèi)的設(shè)定值進(jìn)行比較后，由CPU主控器控制輸送機(jī)的運(yùn)行速度，進(jìn)而控制計(jì)數(shù)狀況，達(dá)到對種球數(shù)量進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)數(shù)的目的。
[0006]優(yōu)選的是，所述CPU主控器為集成電路IVEP4C115，具有快速運(yùn)算、大容量內(nèi)存的特點(diǎn)。
[0007]優(yōu)選的是，所述多個(gè)紅外發(fā)射器和多個(gè)紅外接收器分別設(shè)為144個(gè)，通過信號線與CPU主控器的輸入I/O接口相連，以完成144個(gè)信號傳輸。
[0008]優(yōu)選的是，所述紅外發(fā)射器包括三組，每一組通過六片74HC595芯片驅(qū)動(dòng)48個(gè)紅外發(fā)射管，每個(gè)紅外發(fā)射管的長度是200暈米,發(fā)射距尚3M,電壓3.3V,電流15MA,發(fā)射角小于17度，波長980麗。
[0009]優(yōu)選的是，所述紅外接收器包括三組，每一組由48個(gè)紅外接收管(模塊)，8片74HC14、6 片 74HC15U2 片 74HC4072U 片 74HC138 組成(共 144 個(gè)管、24 片 74HC14U8片74HC15U6片74HC4072、3片74HC138)，每個(gè)紅外接收管的電壓3.3V，電流10MA，波長980MM，轉(zhuǎn)換時(shí)間5US。
[0010]優(yōu)選的是，所述紅外接收器具有紅外接收、濾波放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換功能，大幅度提高了接收信號的可靠性，電路結(jié)構(gòu)簡單明了，可靠性高，處理后的信號誤差小，計(jì)數(shù)精度高。
[0011]本實(shí)用新型具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果:采用上述方案，可方便地通過多個(gè)紅外發(fā)射器和多個(gè)紅外接收器在種球輸送機(jī)上組成的紅外探測陣列，對下落速度快、位置\數(shù)量隨意性較大的種球，進(jìn)行輪流掃描，極大地提高了捕捉高速下落的種球能力，再通過CPU主控器對所獲大量數(shù)據(jù)的快速運(yùn)算和處理，解決常規(guī)處理器帶來的處理數(shù)據(jù)慢和執(zhí)行指令周期長等問題。另外通過小角度的紅外發(fā)射器，保證了發(fā)射過程中能量損失較小，無需使用晶體管推動(dòng)紅外發(fā)射器電路，免去了通常為了克服接收信號間相互干擾，而不得不使用的調(diào)頻載波發(fā)射，紅外接收器也省去了解調(diào)信號電路，整個(gè)電路簡單、可靠。不僅能滿足種球分級計(jì)數(shù)過程中數(shù)量的偵別，而且日計(jì)數(shù)裝箱在300箱左右，極大提高了勞動(dòng)效率，減少了人工成本，不但完成數(shù)據(jù)處理，還能對紅外發(fā)射脈沖寬度進(jìn)行調(diào)制，保證了紅外發(fā)射的穩(wěn)定性，對接收到的紅外信號進(jìn)行解碼，確保接收信號的準(zhǔn)確性，能夠除去紅外反射、折射干擾，有效提高了種球的計(jì)數(shù)精度，降低成本和人工運(yùn)行費(fèi)用，提高計(jì)數(shù)效率，適用于花卉、果蔬等球形農(nóng)產(chǎn)品的計(jì)數(shù)定量包裝。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。
[0015]如圖1、圖2，本實(shí)用新型提供的種球智能光電計(jì)數(shù)裝置，包括CPU主控器2、紅外發(fā)射器3、紅外接收器4、操作鍵面5、顯示器1、電源9、輸送機(jī)控制器8、輸送電機(jī)6、振動(dòng)電機(jī)7，其中紅外發(fā)射器3和紅外接收器4設(shè)置多個(gè)，且多個(gè)紅外發(fā)射器和多個(gè)紅外接收器安裝在種球輸送機(jī)上，并組成紅外探測陣列，同時(shí)多個(gè)紅外發(fā)射器和多個(gè)紅外接收器與CPU主控器2相連，CPU主控器2與操作鍵面5、顯示器1、電源9、輸送機(jī)控制器8相連，輸送機(jī)控制器8分別與輸送電機(jī)6、振動(dòng)電機(jī)7相連；所述CPU主控器為集成電路IVEP4C115，具有快速運(yùn)算、大容量內(nèi)存的特點(diǎn)。
[0016]所述紅外發(fā)射器3和紅外接收器4分別設(shè)為144個(gè)紅外發(fā)射管和紅外接收管，通過信號線與CPU主控器的輸入I/O接口相連，以完成144個(gè)信號傳輸，其中:所述紅外發(fā)射器包括三組，每一組通過六片74HC595芯片驅(qū)動(dòng)48個(gè)紅外發(fā)射管，每個(gè)紅外發(fā)射管的長度是200毫米，發(fā)射距離3M，電壓3.3V，電流15MA，發(fā)射角小于17度，波長980MM。由于計(jì)數(shù)機(jī)種球輸送帶為600毫米寬，故紅外發(fā)射管陣列由三組紅外發(fā)射管拼接成(共有18片74HC595，144顆紅外發(fā)射管)紅外發(fā)射陣列。所述紅外發(fā)射器在CPU主控器的控制下完成發(fā)射功能。紅外發(fā)射器的每一集成塊74HC595是一款具有8位移位寄存器和一個(gè)存儲(chǔ)器，三態(tài)輸出功能的驅(qū)動(dòng)芯片，其移位寄存器和存儲(chǔ)器分別具有獨(dú)立的時(shí)鐘信號。為了排除紅外接收信號相互間的干擾，CPU主控器嚴(yán)格控制發(fā)射點(diǎn)與接收點(diǎn)的對應(yīng)關(guān)系，在來自CPU主控器的8位串行數(shù)據(jù)控制下，每次僅有74HC595的一個(gè)輸出口輸出3.3V直流電壓，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的紅外發(fā)射管。各74HC595之間的發(fā)射控制數(shù)據(jù)是非級連方式，六塊74HC595的SER輸入口并連。
[0017]所述紅外接收器包括三組，每一組由48個(gè)紅外接收管(模塊)，8片74HC14、6片74HC15U2 片 74HC4072U 片 74HC138 組成(共 144 個(gè)管、24 片 74HC14U8 片 74HC15U6 片74HC4072、3片74HC138)組成，每個(gè)紅外接收管的電壓3.3V，電流10MA，波長980MM，轉(zhuǎn)換時(shí)間5US，具有紅外放大、濾波、數(shù)字邏輯輸出的功能，能夠一次性完成對接收信號的濾波、放大、處理后，輸出數(shù)字信號。74HC14是施密特整形電路塊，濾出抖動(dòng)干擾信號，74HC151是8位并行轉(zhuǎn)串行口集成塊，對來自74HC14的輸出信號進(jìn)行并行轉(zhuǎn)串行處理。并通過信號線與CPU主控器的輸入I/O接口相連，以完成144個(gè)信號傳輸。
[0018]工作時(shí)，當(dāng)種球經(jīng)過由紅外探測陣列所形成的紅外檢測區(qū)域時(shí)，即產(chǎn)生光電信號，并將該光電信號送入CPU主控器進(jìn)行運(yùn)算、處理、存儲(chǔ)，并同時(shí)通過與CPU主控器內(nèi)的設(shè)定值進(jìn)行比較后，由CPU主控器控制輸送機(jī)的運(yùn)行速度，進(jìn)而控制計(jì)數(shù)狀況，達(dá)到對種球數(shù)量進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)數(shù)的目的。
[0019]當(dāng)種球從輸送機(jī)上落下進(jìn)入紅外檢測區(qū)域時(shí)，通過紅外發(fā)射、接收陣列獲得光電數(shù)字信號，并將此信號送入CPU主控器2進(jìn)行分析、比較、計(jì)算后，計(jì)算結(jié)果——即通過該紅外檢測區(qū)域的種球數(shù)量在顯示器I上顯示出來，比較結(jié)果通過CPU主控器2給輸送機(jī)控制器8指令，以控制輸送機(jī)的運(yùn)行速度，進(jìn)而控制計(jì)數(shù)狀況，達(dá)到對種球數(shù)量進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)數(shù)的目的。如設(shè)定值為100個(gè)時(shí)，當(dāng)累計(jì)檢測種球達(dá)到100個(gè)時(shí)，通過CPU主控器2給輸送機(jī)控制器8指令，以控制輸送機(jī)停止輸送，即可將100個(gè)種球裝箱，裝箱完成后，CPU主控器2給輸送機(jī)控制器8指令，以控制輸送機(jī)開始運(yùn)行，進(jìn)行下一輪計(jì)數(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種種球智能光電計(jì)數(shù)裝置，包括CPU主控器、紅外發(fā)射與接收器、操作鍵面、顯示器、電源，其特征在于多個(gè)紅外發(fā)射器和多個(gè)紅外接收器安裝在種球輸送機(jī)上組成紅外探測陣列，并與CPU主控器相連，CPU主控器與操作鍵面、顯示器、電源相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的種球智能光電計(jì)數(shù)裝置，其特征在于所述CPU主控器為集成電路 IVEP4C115。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的種球智能光電計(jì)數(shù)裝置，其特征在于所述多個(gè)紅外發(fā)射器和多個(gè)紅外接收器分別設(shè)為144個(gè)，通過信號線與CPU主控器的輸入I/O接口相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的種球智能光電計(jì)數(shù)裝置，其特征在于所述紅外發(fā)射器包括三組，每一組通過六片74HC595芯片驅(qū)動(dòng)48個(gè)紅外發(fā)射管，每個(gè)紅外發(fā)射管的長度是200毫米，發(fā)射距離3M，電壓3.3V，電流15MA，發(fā)射角小于17度，波長980麗。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的種球智能光電計(jì)數(shù)裝置，其特征在于所述紅外接收器包括三組，每一組由48個(gè)紅外接收管、8片74HC14、6片74HC15U2片74HC4072U片74HC138組成，每個(gè)紅外接收管的電壓3.3V，電流10MA，波長980麗，轉(zhuǎn)換時(shí)間5US。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種種球智能光電計(jì)數(shù)裝置，包括CPU主控器、紅外發(fā)射與接收器、操作鍵面、顯示器、電源，其特征在于多個(gè)紅外發(fā)射器和多個(gè)紅外接收器安裝在種球輸送機(jī)上組成紅外探測陣列，并與CPU主控器相連，CPU主控器與操作鍵面、顯示器、電源相連?？蓪ο侣渌俣瓤?、位置\數(shù)量隨意性較大的種球進(jìn)行輪流掃描，能捕捉高速下落的種球，再通過CPU主控器對所獲數(shù)據(jù)的快速運(yùn)算和處理，解決常規(guī)處理數(shù)據(jù)慢和執(zhí)行指令周期長等問題，日計(jì)數(shù)裝箱在300箱左右，極大提高了勞動(dòng)效率，適用于花卉、果蔬等球形農(nóng)產(chǎn)品的計(jì)數(shù)定量包裝。
【IPC分類】G06M1-272
【公開號】CN204463195
【申請?zhí)枴緾N201520056342
【發(fā)明人】黎啟江, 王祥寧, 崔光芬, 金亞東, 金亞力, 黎競雄
【申請人】云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花卉研究所
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年1月27日