一种基于单片机的皮带水平跑偏检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种皮带水平跑偏检测装置，具体是一种利用单片机和光电式传感器模块实现检测的皮带水平跑偏检测装置，属于测控技术领域。
【背景技术】
[0002]在很多工业领域中都需要检测皮带水平偏移量，这必然需要一种能实现皮带水平偏移量检测的传感器电路。
[0003]例如，在冶金、矿山、电力、港口等行业皮带秤应用非常广泛，然而皮带秤往往会随着使用时间的增长，其精度会有所下降，这是由于皮带张力、跑偏和现场温度等缘故所造成的。
[0004]因此，设计出一套能够实时精确检测出皮带跑偏量(特别是水平偏移量)的皮带跑偏检测系统非常具有应用价值。
[0005]现有技术中，非接触式跑偏检测一般采用传感器电路是CCD传感器，但是往往存在信号处理复杂、硬件复杂，开发陈本大，且对恶劣环境敏感等弊端。
【实用新型内容】
[0006]针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的是:怎样提供一种硬件电路简单，开发成本低的皮带跑偏检测装置。为了实现上述目的，本实用新型采用了以下的技术方案。
[0007]—种基于单片机的皮带水平跑偏检测装置，其特征在于，包括:光电检测传感器模块、单片机和信号端口扩展模块；
[0008]所述光电检测传感器模块主要由传感器底板和LED光源板组成；
[0009]所述传感器底板由绝缘材料制作而成;N个检测单元按照矩形阵列方式均匀排列设置在传感器底板上;LED光源板内设置有LED灯及其驱动电路，所述驱动电路与LED灯电连接;所述检测单元包括光电三极管，所述光电三极管的集电极通过偏置电阻与电源正极VCC相连，光电三极管的发射极与地相连接，光电三极管的集电极为检测单元的信号输出端OUT;所述LED光源板设置在传感器底板正上方;所述光电三极管的感光面正对LED光源板的发光面；
[0010]所述信号扩展模块为数据选择器电路，所述N个检测单元的信号输出端OUT均与数据选择器电路的各个输入端口对应相连接，数据选择器电路的输出端口与单片机的输入口相连接，数据选择器电路的地址端与单片机的输入口相连接。
[0011]进一步的，所述N为小于50的自然数。
[0012]相比现有技术，本实用新型具有如下优点:
[0013]本实用新型中，在传感器模块设计方面:将被测皮带设置在传感器底板和LED光源板之间，没有被被测皮带遮住部分的检测单元输出高电平，而被被被测皮带遮住部分的检测单元输出低电平，又由于各个检测单元是以阵列方式排布在传感器底板，因此单片机通过检测各个检测单元的输出信号后即可通过逻辑运算得出当前被测皮带的水平方向位置，传感器电路仅仅由光源和多个检测单元构成实现了非接触式的皮带水平跑偏检测，因此具有电路结构简单，信号处理难度小，开发成本低的优点。
[0014]在核心控制器及外围电路设计方面，本实用新型选用常规单片机作为核心控制器，并且使用数据选择器实现1扩展，N个检测单元的信号输出端OUT均与数据选择器电路的各个输入端口对应相连接，数据选择器电路的输出端口与单片机的输入口相连接，数据选择器电路的地址端与单片机的输入口相连接，因此单片机可以通过向数据选择器的地址端发送地址数据的方式，轮流选取采集N个检测单元的信号输出端OUT的输出信号，这样既实现了传感器模块输出信号的采集，又实现了节约单片机1的技术效果，例如8选一数据选择器，用三位地址端和一位的输出端即代替了八位的输入端，大大节约了端口资源，因此本实用新型具有核心控制器端口利用率高的优点。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型电路结构不意图；
[0016]图2为本实用新型的测量原理图；
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明。
[0018]如图1所示，本实用新型包括光电检测传感器模块和核心控制器及外围电路两大部分；
[0019](— )光电检测传感器模块，光电检测传感器模块由传感器底板和LED光源板组成。
[0020]1、传感器底板
[0021]传感器底板由绝缘材料制作而成，如图1和图2所示，N个检测单元均匀排列设置在传感器底板上，N个检测单元以矩形阵列方式进行排列，上述N个检测单元组成的阵列可以为正方形，也可以为长方形，其中N为自然数。也即是N个检测单元排列成X行，Y列，X与Y的乘积等于N。
[0022]如图1所示，检测单元包括光电三极管，光电三极管的集电极通过偏置电阻与电源正极VCC相连，光电三极管的发射极与地相连接，光电三极管的集电极为检测单元的信号输出端OUT;
[0023]检测单元也可以采用如下电路结构:将光电三极管的集电极接地，光电三极管的发射极通过偏置电阻与电源正极VCC相连，光电三极管的发射极为为检测单元的信号输出端 OUT O
[0024]由于到每个检测单元均具有一个输出口，因此整个检测传感电路具有N个信号输出口，信号输出口需要与单片机等智能器件的1相连接，实现传感器信号传输。
[0025]2、LED 光源板
[0026]LED光源板内设置有LED灯及其驱动电路，LED灯可以为一个大功率LED灯，也可以采用LED灯阵列，驱动电路采用常规技术实现即可，例如常见的LED灯阵列驱动电路以MBI5026CF芯片为核心器件设计而成。
[0027]MBI5026CF芯片是一款类似74595的串入并出(I路串行输入通道，I路串行输出通道，16路并行输出通道)的LED驱动芯片，它的主要特点是:(1)具有16路恒流输出通道；(2)输出电流可以通过其R_EXT管脚上连接的电阻来调整(输出电流5-90mA);(3)它还具有一个输出使能端OE，使能端关断则内部输出驱动器关断，输出电流无法输出C3MBI5026CF芯片的输出使能端OE可以与单片机等智能芯片的1相连接，由智能芯片控制输出电流的关断从而实现LED灯的亮度调节，此为现有技术中广泛使用的技术，此处不再展开叙述。
[0028]LED光源板设置在传感器底板正上方(可以通过安装支架等结构件实现设置)；并且为了便于实现光信号检测，光电三极管的感光面正对LED光源板的发光面。
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