專利名稱：一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)智能計(jì)數(shù)終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子信息技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)，涉及一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)智能計(jì)數(shù)終端。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，加工工序和相應(yīng)的生產(chǎn)設(shè)備越來(lái)越多。然而經(jīng)過(guò)了這樣的作業(yè)細(xì)分化之后，各工序的作業(yè)時(shí)間在理論上，現(xiàn)實(shí)上都不能完全相同，這就勢(shì)必存在工序間節(jié)拍不一致出現(xiàn)瓶頸的現(xiàn)象。為了解決以上問(wèn)題使生產(chǎn)線能順暢活動(dòng)就必須對(duì)各工序的作業(yè)時(shí)間平均化，其前提是精確記錄各工序各機(jī)器加工的工件數(shù)量。目前大多數(shù)生成企業(yè)采用傳統(tǒng)的紙質(zhì)卡片方 式記錄每個(gè)工序加工的工件數(shù)量，這種方式存在記錄不方便、不準(zhǔn)確、管理者無(wú)法及時(shí)掌握各工序?qū)崟r(shí)生產(chǎn)情況的問(wèn)題，已成為生產(chǎn)線平衡的瓶頸。采用普通的工件計(jì)數(shù)裝置結(jié)合傳統(tǒng)的RS485總線網(wǎng)絡(luò)能解決上述問(wèn)題，但RS485總線網(wǎng)絡(luò)是一種有線網(wǎng)絡(luò)存在成本高、布線復(fù)雜、維護(hù)費(fèi)用高等缺點(diǎn)。采用藍(lán)牙、紅外的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信無(wú)法實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)通信，不合適于大型生產(chǎn)線多工位多設(shè)備的計(jì)量數(shù)據(jù)匯總。與WLAN的星狀通信方式相比，基于ZigBee協(xié)議的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有更自由的通信覆蓋面積和更高可靠性。盡管工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)興起的時(shí)間并不長(zhǎng)，但這個(gè)發(fā)展迅速的技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域正受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注，且有不少工業(yè)生產(chǎn)線采用這種技術(shù)。采用ZigBee工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)具有低成本、高可靠、易維護(hù)、易使用的優(yōu)勢(shì)。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服傳統(tǒng)紙質(zhì)卡片記錄或者RS485總線數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)的不足，本實(shí)用新型提供一種生產(chǎn)線工位加工工件自動(dòng)計(jì)數(shù)終端，它能快速、精確、自動(dòng)地獲取工件加工數(shù)量，且能通過(guò)射頻讀卡電路識(shí)別機(jī)器操作工人的RFID卡，它能將工件加工數(shù)量和工卡數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至管理終端機(jī)。本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案本計(jì)數(shù)終端基于先進(jìn)工業(yè)無(wú)線通信技術(shù)和傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和射頻識(shí)別技術(shù)，由傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、單片機(jī)主控制器、顯示模塊、按鍵模塊、射頻收發(fā)電路、天線、電源模塊組成。用工業(yè)級(jí)無(wú)線傳感網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的方式代替有線傳輸，無(wú)需有線網(wǎng)絡(luò)施工布線，可大大降低工程造價(jià)和運(yùn)行維護(hù)成本。所述單片機(jī)主控制器電路優(yōu)選地以TI公司的超低功耗MSP430芯片為核心。所述傳感器采集的信號(hào)先送至所述信號(hào)調(diào)理電路處理，所述調(diào)理電路采用遲滯比較器實(shí)現(xiàn)。所述射頻收發(fā)電路采用基于ZigBee協(xié)議無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可通過(guò)自組網(wǎng)構(gòu)建用戶專用網(wǎng)絡(luò)，采用2. 4GHz國(guó)際ISM頻段，無(wú)需頻段使用費(fèi)。所述按鍵顯示模塊包含電源鍵、清零鍵、查詢鍵、上下兩排數(shù)碼管以及RFID讀卡區(qū)。本實(shí)用新型的有益效果是基于先進(jìn)無(wú)線通信技術(shù)、傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和射頻識(shí)別技術(shù)，本計(jì)數(shù)終端將工業(yè)生產(chǎn)線上各個(gè)工位的生產(chǎn)信息及時(shí)發(fā)送到管理終端機(jī)，方便管理實(shí)時(shí)生產(chǎn)情況，可以即時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)線瓶頸，為有效改善生產(chǎn)線平衡、提高生產(chǎn)線效率、實(shí)行績(jī)效工資改革提供支持。另外，本實(shí)用新型具有設(shè)計(jì)合理、功能強(qiáng)大、安裝方便、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

附圖I是本實(shí)用新型硬件結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖2是本實(shí)用新型顯示與按鍵面板示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。如附圖I所示，可以看出本實(shí)用新型是一種基于工業(yè)級(jí)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能計(jì)數(shù)終端，它包含傳感器I、信號(hào)調(diào)理電路2、單片機(jī)主控制器3、按鍵顯示模塊4、RFID讀卡電路5、RFID天線6、ZigBee電路7、ZigBee天線8和電源模塊9組成。如附圖I所示，傳感器I用來(lái)檢測(cè)各工位機(jī)器生產(chǎn)工件的數(shù)量，傳感器I輸出的信號(hào)由信號(hào)調(diào)理電路2進(jìn)行處理，變成標(biāo)準(zhǔn)的脈沖信號(hào)，單片機(jī)主控制器3記錄脈沖信號(hào)的個(gè)數(shù)并存儲(chǔ)于FLASH芯片中，計(jì)數(shù)結(jié)果在顯示模塊4上顯示。如附圖I所示，RFID讀卡電路5采用Philips公司的MFRC522芯片，電連接RFID讀卡天線6，安裝在按鍵顯示模塊4的讀卡區(qū)之下，由它完成RFID工卡的識(shí)別。如附圖I所示，ZigBee電路7即采用TI公司的CC2530芯片為核心的射頻收發(fā)電路，使本實(shí)用新型具備ZigBee節(jié)點(diǎn)功能。如附圖I所示,天線8采用SMA天線,安裝在射頻收發(fā)ZigBee電路7上。如附圖I所示，單片機(jī)主控制器3、RFID讀卡電路5和射頻收發(fā)電路7均由電源模塊9提供能量。電源模塊9包括一個(gè)保護(hù)裝置，當(dāng)市電斷開(kāi)時(shí)自動(dòng)切換到備用的高容量鋰電池，為了降低功耗，顯示屏熄滅，但計(jì)數(shù)、存儲(chǔ)、無(wú)線通信功能正常工作。采用工業(yè)級(jí)無(wú)線ZigBee傳輸?shù)姆绞酱嬗芯€傳輸，無(wú)需有線網(wǎng)絡(luò)施工布線，可大大降低工程造價(jià)和運(yùn)行維護(hù)成本。如附圖2所示，所述按鍵顯示模塊4包含上下兩排數(shù)碼管，上面一排數(shù)碼管41交替顯示該設(shè)備加工工件總數(shù)和加工者工號(hào)，共8個(gè)數(shù)碼管，可以顯示O至999999的數(shù)字和工號(hào)編碼；下面一排數(shù)碼管42顯示該工號(hào)加工工件總數(shù)。如附圖2所示,所述按鍵顯示模塊4包含RFID讀卡區(qū)43。如附圖2所示，所述按鍵顯示模塊4包括電源鍵44、清零鍵45和查詢鍵46。電源鍵44用來(lái)啟動(dòng)或停止本實(shí)用新型工作。開(kāi)機(jī)后操作工人在RFID讀卡區(qū)43刷RFID卡，登記工號(hào)，工號(hào)顯示于第一排數(shù)碼管41上，第二排數(shù)碼管42顯示自動(dòng)清零。如附圖2所示，根據(jù)工作需要，也可以在任意時(shí)刻通過(guò)按清零鍵44將顯示屏的第二排數(shù)碼管42清零，但不會(huì)清除FLASH中的任何數(shù)據(jù)。如附圖2所示，工人隨時(shí)可以按查詢鍵46查詢?cè)摴ぬ?hào) 在本班次的生產(chǎn)量。
權(quán)利要求1.一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)智能計(jì)數(shù)終端，在一個(gè)絕緣外殼中，信號(hào)調(diào)理電路、單片機(jī)主控制器、ZigBee射頻收發(fā)電路、RFID讀卡電路和電源模塊相互電連接，絕緣外殼外安裝有顯示按鍵模塊和天線分別與單片機(jī)主控制器和射頻收發(fā)電路電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)智能計(jì)數(shù)終端，其特征是所述ZigBee射頻收發(fā)電路采用TI公司的CC2530芯片，包含ZigBee協(xié)議棧。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)智能計(jì)數(shù)終端，其特征是所述RFID讀卡電路采用Philips公司的MFRC522芯片。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)智能計(jì)數(shù)終端，屬于電子信息技術(shù)領(lǐng)域，包含單片機(jī)主控制器、按鍵顯示模塊、ZigBee射頻收發(fā)電路、RFID讀卡電路、天線和電源模塊。本實(shí)用新型的射頻收發(fā)電路采用TI公司的CC2530芯片，通過(guò)多跳通信和自組網(wǎng)方式，將采集的工件加工計(jì)量數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至管理終端機(jī)。RFID讀卡電路以Philips公司的MFRC522芯片為核心，完成工卡識(shí)別。本實(shí)用新型無(wú)需網(wǎng)絡(luò)布線，解決了有線通信方式布線復(fù)雜、維護(hù)困難的問(wèn)題；結(jié)合無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和RFID識(shí)別技術(shù)，終端不僅具有自組網(wǎng)功能還具有身份識(shí)別功能。本實(shí)用新型適合大型生產(chǎn)線多工位多設(shè)備多工班的工件計(jì)數(shù)和管理使用。
文檔編號(hào)H04W84/18GK202617166SQ20122016263
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月17日
發(fā)明者童耀南, 陳松, 羅朝明 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙邦勝電子科技有限公司