体地，继电器驱动电路13可以采用三极管功率放大电路，如图7所示，三极管功率放大电路可以包括三极管Q、第一二极管D1、发光二极管LED、第一电阻Rl和第二电阻R2 ;三极管Q的基极与第一电阻Rl的一端连接，第一电阻Rl的另一端与单片机2连接；三极管Q的集电极分别与发光二极管LED的负极、第一二极管Dl的正极、第一继电器6(线圈)的一端连接，发光二极管LED的正极与第二电阻R2的一端连接，第二电阻R2的另一端、第一二极管Dl的负极、第一继电器6 (线圈)的另一端分别接电源，三极管Q的发射集接地。
[0061]进一步地，该控制装置还包括电源稳压电路16，电源稳压电路16设置在印制电路板I上，电源稳压电路16串联在电源插座14和单片机2之间。
[0062]具体地，如图8所示，电源稳压电路16可以包括稳压芯片1C、第二二极管D2、第一电解电容E1、第二电解电容E2、第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3。稳压芯片IC的输入端分别与第二二极管D2的负极，第一电解电容El的正极、第一电容Cl的一端连接，第二二极管D2的正极接电源。第一电解电容El的负极、第一电容Cl的另一端、稳压芯片IC的接地端、第二电容C2的一端、第二电解电容E2的负极、第三电容C3的一端分别接地。稳压芯片IC的输出端分别与第二电容C2的另一端、第二电解电容E2的正极、第三电容C3的另一端连接。其中，稳压芯片IC可以采用LM117-5三端稳压芯片。
[0063]本实施例中，单片机2可以采用STC12C5628。STC12C5628为增强型8位通用低功耗单片机，运算速度高、功耗低，可以完全满足测量和控制的要求。
[0064]本实施例中，第一继电器6可以采用220V/10A的单刀双掷继电器。选用能承受最大电流为1A的继电器，可以直接控制2KW以内的设备，满足大部分场合的重力控制要求。若被控设备的功率大于2KW，还可以采用增加中间继电器等方式实现继电器的控制功能。
[0065]如图9所示，开机自检后，该控制装置的工作流程如下:
[0066]S1:通过第一无线通信模块4接收上位机8的校准、设置命令，单片机2完成控制参数预设置；
[0067]S2:传感器接入接口 3接收重力传感器7处采样到的重力信号，经放大及模数转换后发送给单片机2处理；
[0068]S3:单片机2对重力信号进行运算、校准后得到重力数据，经比对单片机2的控制参数后，发送控制信号给继电器驱动电路13 ;
[0069]S4:继电器驱动电路13按照控制信号驱动第一继电器6改变状态；
[0070]S5:第一继电器6的状态改变经继电器触点输出插座15输出，被控对象17的执行部件作出相应动作；
[0071]S6:单片机2将重力数据经第一无线通信模块4发送给上位机8进行保存。
[0072]本发明实施例提供的一种基于重力变化的控制装置，通过设置单片机分别与传感器接入接口、串口以及第一继电器电连接，传感器接入接口外接重力传感器，第一无线通信模块则与串口电连接后又与上位机的第二无线通信模块无线连接，使得重力传感器处获取的重力信号经单片机处理后，单片机可直接控制第一继电器动作，同时重力信号也可以经与第一无线通信模块电连接的上位机收集或显示，第一继电器的工作参数则可以由上位机远程设置，在节省场地的同时降低了工作环境要求。
[0073]实施例2
[0074]本发明实施例还提供了一种基于重力变化的控制系统，包括如实施例1中所述的控制装置，还包括与该控制装置无线连接的上位机。
[0075]本发明实施例提供的一种基于重力变化的控制系统，包括基于重力变化的控制装置，该控制装置中通过设置单片机分别与传感器接入接口、串口以及第一继电器电连接，传感器接入接口外接重力传感器，第一无线通信模块则与串口电连接后又与上位机的第二无线通信模块无线连接，使得重力传感器处获取的重力信号经单片机处理后，单片机可直接控制第一继电器动作，同时重力信号也可以经与第一无线通信模块电连接的上位机收集或显示，第一继电器的工作参数则可以由上位机远程设置，在节省场地的同时降低了工作环境要求。
[0076]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于重力变化的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括印制电路板、单片机、传感器接入接口、用于与上位机无线连接的第一无线通信模块、串口以及第一继电器， 所述单片机、所述传感器接入接口、所述串口以及所述第一继电器均设置在所述印制电路板上，所述单片机分别与所述传感器接入接口、所述串口以及所述第一继电器电连接，所述传感器接入接口与重力传感器电连接，所述第一无线通信模块与所述串口电连接。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括用于检测所述第一继电器吸合断开次数的计数模块，所述计数模块分别与所述第一继电器以及所述单片机电连接。
3.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括与所述第一继电器相同的第二继电器，所述第二继电器与所述单片机电连接。
4.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括电源插座和继电器输出插座，所述电源插座和所述继电器输出插座设置在所述印制电路板上，所述电源插座与所述单片机连接，所述继电器输出插座上分别设置有与所述第一继电器和所述第二继电器对应连接的公共触点、工作触点，所述公共触点、电源、被控对象和所述工作触点循环相接构成回路。
5.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于，所述公共触点和工作触点分别包括和所述第一继电器对应设置的第一公共触点、第一常开触点、第一常闭触点，以及和所述第二继电器对应设置的第二公共触点、第二常开触点、第二常闭触点，当所述被控对象为灌装阀门时，相接的所述第一公共触点、所述第一常开触点和相接的所述第二常闭触点、所述第二公共触点串联后再与所述电源、所述被控对象串联； 或者，当所述被控对象为分拣气缸时，相接的所述第一公共触点、所述第一常开触点和相接的所述第二公共触点、所述第二常开触点并联后再与所述电源、所述被控对象串联； 或者，当所述被控对象为配料电磁阀时，所述配料电磁阀包括小料口电磁阀和大料口电磁阀，所述第一公共触点、所述第一常开触点、所述小料口电磁阀以及所述电源串联，所述第二公共触点、所述第二常开触点、所述大料口电磁阀以及所述电源串联。
6.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括电源稳压电路，所述电源稳压电路设置在所述印制电路板上，所述电源稳压电路串联在所述电源插座和所述单片机之间。
7.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述传感器接入接口包括重力传感器接入插座和模数转换芯片，所述重力传感器接入插座、所述模数转换芯片以及所述单片机依次电连接。
8.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括继电器驱动电路，所述继电器驱动电路设置在所述印制电路板上，所述继电器驱动电路串联在所述单片机和所述第一继电器之间。
9.根据权利要求1?8任一项所述的控制装置，其特征在于，所述第一无线通信模块采用的通信技术为蓝牙、ZigBee, W1-Fi或红外数据传输中的一种。
10.一种基于重力变化的控制系统，其特征在于，包括如上述任一权利要求所述的控制装置，还包括与所述控制装置无线连接的上位机。
【专利摘要】本发明公开了一种基于重力变化的控制装置及控制系统，属于自动控制技术领域。该控制装置包括印制电路板、单片机、传感器接入接口、用于与上位机无线连接的第一无线通信模块、串口以及第一继电器，单片机、传感器接入接口、串口以及第一继电器均设置在印制电路板上，单片机分别与传感器接入接口、串口以及第一继电器电连接，传感器接入接口与重力传感器电连接，第一无线通信模块与串口电连接；重力传感器处获取的重力信号可以经与第一无线通信模块电连接的上位机收集或显示，第一继电器的工作参数则可以由上位机远程设置，在节省场地的同时降低了工作环境要求。
【IPC分类】G05B19-042
【公开号】CN104820389
【申请号】CN201510219067
【发明人】赵培宇
【申请人】江汉大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月30日