具有双色指示功能的新型智能货架的制作方法

本发明涉及一种具有双色指示功能的新型智能货架。

背景技术：

电子物料众多，数量大，管理成本高，生产料损严重，是目前电子生产企业共同面临的问题。传统的管理方式需要的管理人员增多，对物料的存库及出库所需的时间上也会增加。在实际的生产任务中，每个工单中的物料数量不可能完全匹配整盘物料，则有大量的物料需要进行截料，贵重物料管理不好会导致严重的料损，从而大大的增加生产成本。

传统的智能货架只提供了单色灯的指示功能，由于物料种类多，在出库时只提示一种颜色的指示灯时难以区分普通的物料和特殊贵重物料或者需要进行截料操作，操作人员若进行反复核对物料信息，虽然能够降低对特殊物料截料料损，但势必大大降低了生产效率，难以体现出智能货架的高效管理优势。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对目前智能货架的单色指示功能的缺陷，提供一种具有双色指示功能的新型智能货架。

本发明是采用以下的技术方案实现的：具有双色指示功能的新型智能货架，其用以与货架总控连接实现智能控制，所述智能货架包括双色灯控制板和货架本体，所述双色灯控制板安装在货架本体上；所述双色灯控制板包括双色灯排模块以及驱动双色灯排模块的排控单元模块；

所述排控单元模块包括mcu模块、与mcu模块相连的can模块，以及分别与mcu模块和can模块相连的电源管理电路；所述can模块包括依次连接的can通讯电路、抗干扰电路及接口电路，所述接口电路与货架总控相连，且所述接口电路部分连接有瞬态电压抑制器（u6）（即tvs），以有效的吸收在长线传输时的脉冲干扰，防止高电压脉冲击坏芯片；

所述双色灯排模块包括双色led灯及其驱动模块，所述驱动模块与muc模块控制输出端相连，为了增加整个总线的驱动能力，在驱动模块与muc模块之间连接有总线缓冲芯片（u1）来增加串行总线的驱动能力，也更好的对mcu模块和灯排驱动电路进行了电平匹配与隔离；

所述货架本体包括固定框架和仓位框，所述仓位框包括多个物料仓位，固定框架上设置有仓位固定板，仓位框通过仓位固定板设置在货架本体上。

进一步的，所述can通讯电路包括can总线收发器（u3），且can总线收发器（u3）的发送数据输入端（d）和接收数据输出端（r）通过磁耦隔离器（u5）与mcu模块的can数据接收端（canrx）和can数据发送端（cantx）相连，有效降低由于can上没有滤除的高压通过串口加到mcu，致使mcu复位甚至击毁的问题。

进一步的，所述抗干扰电路采用共模电感（l1）来过滤共模电磁干扰信号，所述共模电感（l1）与can总线收发器（u3）的低电平can电压输入/输出端（canl）和高电平can电压输入/输出端（canh）相连，起到emi的作用，通过tvs、共模电感及三级的处理，有效降低了can总线上的干扰，提高了can通讯的通讯质量。

进一步的，一块排控单元模块与多块双色灯排模块相连，且排控单元模块与双色灯排模块采用级联方式连接，排控单元模块接收货架总控发出的控制命令后，驱动其所级联的多块双色灯排模块单排物料仓位的指示显示，双色及常亮闪烁提示以区分不同的功能。

进一步的，所述驱动模块采用74hc595作为双色led灯的驱动芯片，且一个74hc595芯片与4个双色led灯相连。

进一步的，所述仓位固定板设置有多个用以安装双色led灯的通孔，每个双色led灯对应一个物料仓位，双色分为红色灯和绿色灯，正常物料的存取为绿色灯，当特殊物料或者需要截料时，该仓位的指示灯指示为红色，给取料人员以警示，提示为特殊物料需要相关人员对该物料重视。

进一步的，所述接口电路包括第一接口p1和第二接口p2，方便货架总控控制多个排控单元模块时采用级联方式连接，以有效减少布线时间。

进一步的，所述仓位框包括多个等间距设置的u形架，且各个u型架底端通过连杆相连接，相邻u型架之间的空隙即为物料仓位，所述连杆将仓位框划分为两侧多排仓位，单排物料仓位对应双色灯控制板的数量为一块排控单元模块和多块双色灯排模块。

进一步的，所述can总线收发器（u3）与共模电感（l1）之间连接有匹配电阻（r5）以及短接跳线（p3），所述匹配电阻（r5）以及短接跳线（p3）串联。

进一步的，所述磁耦隔离器采用adum1250双向传输总线隔离器，支持热插拔，具有双向通信通道；所述mcu模块采用gd32系列单片机，兼容性高，处理速度快。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

本申请提出的具有双色指示功能的新型智能货架，通过对货架结构进行创新性设计，将双色灯控制板安装在货架本体上，所述双色灯控制板包括双色灯排模块以及驱动双色灯排模块的排控单元模块，并在仓位固定板上设置多个安装双色led灯的通孔，通过瞬态电压抑制器（u6）（即tvs）、磁耦隔离器（u5）、及共模电感（l1）三级处理，有效降低了can总线上的干扰，提高了can通讯的通讯质量，灯排驱动模块采用级联方式了连接，在每个驱动模块的输入级部分增加一级总线缓冲芯片来增加串行总线的驱动能力；

在实际的使用中通过双色指示灯功能，能够直观的提醒相关操作人员需要出货仓位上的贵重物料或者需要截取的物料，在截料完成时需要第一时间对特殊物料进行再入库，有效降低企业在生产时的成本；无需要求操作人员进行反复核对物料属性，从而节省了比对时间，还能有效控制了生产料损，提高工作效率的同时还有效的降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明实施例所述双色灯控制板原理框图；

图2为本发明实施例所述货架本体结构示意图；

图3为图2中4处放大结构示意图；

图4为本发明实施例所述排控单元模块原理框图；

图5为本发明实施例所述can模块的具体电路连接示意图；

图6为本发明实施例所述双色灯排模块的电路连接示意图；

图7为图6部分放大结构示意图；

图8为本发明实施例mcu模块电路结构示意图。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

本实施例公开一种具有双色指示功能的新型智能货架，其用以与货架总控连接实现智能控制，所述智能货架包括双色灯控制板和货架本体，所述双色灯控制板安装在货架本体上；参考图1，所述双色灯控制板包括双色灯排模块以及驱动双色灯排模块的排控单元模块，根据实际使用物料盘大小（18cm，33cm或者其他尺寸）不同分为多种型号的智能货架，智能货架上安装排控单元模块和双色灯排模块也随之不同。

参考图2，本实施例以智能货架两边各7排共14排物料仓位，安装14个排控单元模块，每个排控单元控制5个双色灯排模块共100个双色led为例进行介绍，所述货架本体包括固定框架1和仓位框3，所述仓位框3包括多个物料仓位，固定框架1上设置有仓位固定板2，仓位框3通过仓位固定板2设置在货架本体上，结合图3所示，所述仓位框3包括多个等间距设置的u形架31，且各个u型架31底端通过连杆32相连接，相邻u型架31之间的空隙即为物料仓位，所述连杆32将仓位框划分为两侧多排仓位，且在仓位固定板2上设置有多个用以安装双色led灯的通孔21，所述通孔21与物料仓位相对应。

参考图4，所述排控单元模块包括mcu模块、与mcu模块相连的can模块，以及分别与mcu模块和can模块相连的电源管理电路；所述can模块包括依次连接的can通讯电路、抗干扰电路及接口电路，所述接口电路与货架总控相连，且所述接口电路部分连接有瞬态电压抑制器（u6）（即tvs），以有效的吸收在长线传输时的脉冲干扰，防止高电压脉冲击坏芯片，其具体电路连接参考图5，具体的，所述can通讯电路包括can总线收发器（u3）（sn65hv230），且can总线收发器（u3）的发送数据输入端（d）和接收数据输出端（r）通过磁耦隔离器（u5）与mcu模块的can数据接收端（canrx）和can数据发送端（cantx）相连，有效降低由于can上没有滤除的高压通过串口加到mcu，致使mcu复位甚至击毁的问题，所述磁耦隔离器采用adum1250双向传输总线隔离器，支持热插拔，具有双向通信通道。

另外，所述抗干扰电路采用共模电感（l1）（zjys51r5）来过滤共模电磁干扰信号，所述共模电感（l1）与can总线收发器（u3）的低电平can电压输入/输出端（canl）和高电平can电压输入/输出端（canh）相连，起到emi的作用，通过tvs、共模电感及磁耦隔离器三级的处理，有效降低了can总线上的干扰，提高了can通讯的通讯质量。

参考图6和图7，双色灯排模块包括双色led灯及其驱动模块，所述驱动模块与muc模块控制输出端相连，为了增加整个总线的驱动能力，在驱动模块与muc模块之间连接有总线缓冲芯片（u1）（sn74hc125），来增加串行总线的驱动能力，也更好的对mcu模块和灯排驱动电路进行了电平匹配与隔离，经过实际的应用整排的刷新时间在5ms之内，完全满足系统显示的性能要求。具体的，从图7可以看出，所述驱动模块采用74hc595作为双色led灯的驱动芯片，且一个74hc595芯片与4个双色led灯相连，根据本实施例所述货架本体结构，单个驱动模块包括5片通过级联方式连接的74hc595驱动芯片，其级联连接方式参考图6，完成20个双色led的驱动功能，单个双色灯排模块包括5个驱动芯片，前级连接后级，每个双色led灯对应一个物料仓位，双色分为红色灯和绿色灯，正常物料的存取为绿色灯，当特殊物料或者需要截料时，该仓位的指示灯指示为红色，给取料人员以警示，提示为特殊物料需要相关人员对该物料重视。

本实施例中，一块排控单元模块与多块双色灯排模块相连，且排控单元模块与双色灯排模块采用级联方式连接，与货架本体结构相对应，每个排控单元模块管理5块双色灯排模块，一共100个仓位指示灯，排控单元模块接收货架总控发出的控制命令后，驱动其所级联的多块双色灯排模块单排物料仓位的指示显示，双色及常亮闪烁提示以区分不同的功能。

排控单元模块can通讯电路主要接收货架总控下发的命令，为了减少施工布线的时间，所述接口电路包括第一接口p1和第二接口p2，方便货架总控控制多个排控单元模块时采用级联方式连接，当有多个排控单元模块（比如1号、2号、3号等）与货架总控连接时，在安装时可以将1号排控单元模块的p1连接到货架总控，p2连接到2号排控单元模块的p1，2号排控单元模块的p2连接3号排控单元模块的p1,这样顺次级联连接完成，有效减少施工布线时间，简化电路设计。

本实施例中，在所述can总线收发器（u3）与共模电感（l1）之间连接有匹配电阻（r5）以及短接跳线（p3），所述匹配电阻（r5）以及短接跳线（p3）串联，以更好的实现电路控制。另外，参考图8，为mcu模块电路图，其中p5和p6为调试接口，所述mcu模块采用gd32系列单片机，优选gd32f103cbt6，兼容性高，处理速度快。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。