专利名称：通用型红外感应交直流电机节电控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机电控制设备，具体地说是用于注塑机，液压机等大型机电
设备的通用型红外感应交直流电机节电控制器。
背景技术：
目前注塑机，液压机等大型机械设备工作时耗电量较大，而工作人员在机床前工 作时，往往会由于各种原因而需要离开工作岗位，因为机械在工作时需要保持当前温度，油 压等状态，而不能在人离开时关闭总电源，虽然机床上设有电机急停按钮，但是工作人员经 常会在离开机床时忘记关闭该开关，使机床电机持续空运转，造成大量的电能浪费，甚至引 起生产事故的发生。
发明内容本实用新型的目的是针对上述不足，而提供一种在工作人员离开工作台时，可以 控制自动停止机床电机电源的通用型红外感应交直流电机节电控制器。 本实用新型的技术解决方案是通用型红感应交直流电机节电控制器包括单片机 IQ和与电阻I^电容Q、C2、C3、晶振管JT组成的基本电路，其特征是在单片机IQ的输入端 分别连接有红外线检测电路、自动和半自动模式检测电路、电机启动电路和延时调节电路； 在单片机1&的输出端连接有电机停止电路，电机停止电路由电阻&、三极管VTp继电器J 和二极管D工组成，三极管Vl\基极与电阻R2串联，电阻R2另一端与单片机IQ引脚P3. 2短 接，继电器J的线圈两端与二极管D工并联，二极管D工负极接电源正极，二极管正极与三极管 Vl\发射极短接，三极管VL集电极与电源负极短接，继电器的触点分别与机床急停按钮I^ 连接。 本实用新型技术解决方案中所述的通用型红外感应交直流电机节电控制器，其特 征是所述的红外线检测电路是将红外传感模块YB-2B的脚1接电源VSS，脚3接电源负极， 脚2与单片机IQ脚P3. 7短接组成。 本实用新型技术解决方案中所述的通用型红外感应交直流电机节电控制器，其特 征是所述的自动模式检测电路是由电阻Rs、 &、光电耦合器1(:2组成的光电耦合电路，单片 机引脚Pl. 6与光电耦合器IC2的脚4短接，光电耦合器IC2的脚2、3接电源负极，脚1 与电阻R6短接，电阻R6的另一端与全自动按钮输出端A短接。 本实用新型技术解决方案中所述的通用型红外感应交直流电机节电控制器，其特 征是所述的半自动检测电路由电阻&、 R7和光电耦合器IC3组成光学电耦合电路，单片机 IQ脚Pl. 5与光电耦合器IC3的脚4短接，光电耦合器IC3的脚2、3接电源负极，脚1与电 阻R7短接，电阻R7另一端与半自动按钮输出端B短接。 本实用新型技术解决方案中所述的通用型红外感应交直流电机节电控制器，其特 征是所述的电机启动电路由电阻R3、R8和光电耦合器IC;组成光电耦合电路，单片机IQ引 脚Pl. 4与光电耦合器的脚4短接，光电耦合器IC4的脚2、3接电源负极，脚1与电阻R8短接，电阻R8另一端与电机启动按钮输出端C短接。 本实用新型技术解决方案中所述的通用型红外感应交直流电机节电控制器，其特 征是所述的延时调节电路是将单片机引脚PI. 1和PI. 2分别接跳线J2和卫跳线J2和^的
另一端接地。 本实用新型是利用红外传感器、单片机、继电器等器件，在程序的支持下感应工作 人员体辐射出的红外线，从而判断工作人员是否在机器附近工作，如果不是，单片机则在没 有感应信号输入延时一段时间后，确定工作人员已经离开，则通过控制继电器锁定急停按 钮，从而使电机停止运行，而其它电路仍然在工作，这样就在保持其它因素，如温度、油压等 一些参数的条件下节省能源，不论红外传感器是否再次感应到信号，锁定后继电器不再释 放，直到操作人员按下电机启动按钮，电机才启动，此时该电路重新工作，如此循环，达到人 走一段时间电机停止，由人再次启动后才工作的目的，因此，不仅节约了电能，也避免了不 必要的事故发生。
图1是本实用新型的电原理图； 图2是本实用新型的直流电源电路图。
具体实施方式如图1所示，本实用新型包括单片机IQ，单片机IQ采用98C2051,由单片机与电 阻R"电容Q、 C2、 C3和晶振管JT组成的单片机基本电路，红外传感器模块YB-2B与单片机 IQ组成的红外线检测电路，电阻&、1 6、光电耦合器IC2组成的光电耦合电路作为全自动模 式检测电路，电阻1 4、1 7、光电耦合器IC3组成的光电耦合电路作为半自动模式检测电路，电 阻RyIV光电耦合器IC4组成的光电耦合电路作为电机启动电路，电阻!^、三极管VTp继电 器J、二极管Dl组成的电机停止电路；以及单片机IQ与跳线卫和J2组成的延时调节电路。本实用新型的单片机基本电路是由电容Q、电阻&串联，电容Q正极接电源正极
vcc，电容q负极与电阻&短接接点与单片机引脚RST短接，电容(:2、(:3串联，串联接点接电
源负极，电容C2、 C3的另外两端引脚与晶振管JT并联，晶振管JT的两个引脚分别与单片机 引脚XTAL1、XTAL2短接组成时钟电路，单片机正极VCC接电源正极VCC，单片机负极GND接 电源负极GND ;红外线检测电路是将红外传感模块YB-2B的脚1接电源VSS，脚3接电源负 极，脚2与单片机IQ的脚P3. 7短接组成；全自动模式检测电路是由单片机引脚Pl. 6与光 电耦合器IC2的脚4短接，光电耦合器IC2的脚2、3接电源负极，IC2的脚1与电阻R6短接， 电阻R6另一端与全自动按钮输出端A短接组成；半自动模式检测电路是由单片机脚PI. 5 与光电耦合器IC3的脚4短接，光电耦合器IC3的脚2、3接电源负极，光电耦合器IC2的脚 1与电阻R7短接，电阻R7另一端与半自动按钮输出端B短接组成；电机停止电路是由三极 管Vl\基极与电阻R2串联，电阻R2另一端与单片机引脚P3. 2短接，继电器J的线圈两端与 二极管D工并联，二极管D工负极接电源正极VCC， 二极管D工正极与三极管Vl\发射极短接，三 极管Vl\集电极与电源负极短接，继电器J的两触点分别与机床急停按钮&两端短接组成； 电机启动电路是由单片机引脚PI. 4与光电耦合器IC4的脚4短接，光电耦合器IC4的脚2、 3接电源负极，光电耦合器IC4的脚1与电阻Rs短接，电阻R8另一端与电机启动按钮输出端
4C短接组成；延时时间调整电路是由单片机引脚Pl. l接跳线卫的一端，跳线卫的另一端接 地，单片机引脚PI. 2 —端接跳线卫，跳线卫的另一端接地组成。 如图2所示，整机工作电压采用机床24V直流电源作为电源，经过三端稳压器IC5、 ICe、将电压调整至8V和5V，再经电容C4、 C5、 C6滤波后供该电路使用，电源稳压及滤波电路 是由三端稳压器IC5的脚1接机械内部24V工作电源正极，脚3与三端稳压器IC6的脚1短 接并与电容C4正极短接，节点引出VSS电压，三端稳压器IC6的脚3接C5正极，电容C5与电 容C6两引脚并联，三端稳压器IC5的脚2和三端稳压器IC6的脚2与24V电源负极短接；单 片机的脚P3. 0上接有电阻R9和二极管D2的串联电路，二极管既作为电源的指示又作 为工作状态的指示。 工作原理是由电阻R3、R4、R5分别将单片机引脚PI. 6、PI. 5、PI. 4电平拉高，此时 这3个引脚呈现高电平状态，如果全自动模式按钮被按下，则A端呈高电平，光电耦合器IC2 的第3和第4引脚导通，单片机引脚PI. 6由原来的高电平变为低电平，单片机通过对这个 端口扫描，判断出此时机械是全自动工作模式，则对单片机引脚P3.2强制性的输出持续的 高电平，此时继电器J不能吸合，电机无法停止工作，这就达到了全自动模式下无人看管机 器制动加工的目的，半自动模式同上，当全自动模式和半自动模式按钮都没有被按下，程序 则认为机器是在手动模式下工作的，此时红外传感器模块作为有无操作人员的检测，如果 有则模块第2引脚对单片机引脚P3. 7输入高电平，如果没有则输出低电平，单片机内的程 序根据引脚P3.7的高低电平状态判断是否有人存在，从而进行下一步操作。如果有人，引 脚P3. 7呈现高电平，单片机将对引脚P3. 2输出高电平，继电器器不能被吸合，相当于急停 按钮没有被按下，如果没人，红外传感器模块2引脚则输出低电平，单片机扫描引脚P3. 7得 到低电平，此时单片机进入延时状态，延时时间由跳线JJ央定，程序在延时过程中仍然 在扫描P3. 7端口 ，如果在延时过程中的任意时刻红外传感器模块又应感就到信号，则单片 机退出延时状态进行新的扫描，如果在延时的这段时间内红外传感器模块仍然没有感应信 号，当延时结束的时候程序将对P3. 2锁定输出低电平，无论红外传感器模块是否接收到信 号，P3. 7引脚的状态不能影响P3. 2的状态，此时Vl\导通，继电器吸合，急停按钮相当于被 按下，电机停转，只有当操作人员到来，电机启动按钮被按下，光电耦合器IC4的第3和第4 引脚导通，引脚Pl. 4呈现低电平，程序则解除对P3. 2引脚的低电平锁定，并将P3. 2引脚为 高电平，此时继电器释放，相当于急停按钮被拉起、启动按钮按下，电机重新运转，如此循环 达到省电的效果。
权利要求一种通用型红外感应交直流电机节电控制器，包括单片机IC1和与电阻R1，电容C1、C2、C3、晶振管JT组成的基本电路，其特征是在单片机IC1的输入端分别连接有红外线检测电路、自动和半自动模式检测电路、电机启动电路和延时调节电路；在单片机IC1的输出端连接有电机停止电路，电机停止电路由电阻R2、三极管VT1、继电器J和二极管D1组成，三极管VT1基极与电阻R2串联，电阻R2另一端与单片机IC1引脚P3.2短接，继电器J的线圈两端与二极管D1并联，二极管D1负极接电源正极，二极管正极与三极管VT1发射极短接，三极管VT1集电极与电源负极短接，继电器的触点分别与机床急停按钮K1连接。
2. 根据权利要求1所述的通用型红外感应交直流电机节电控制器，其特征是所述的红 外线检测电路是将红外传感模块YB-2B的脚1接电源VSS，脚3接电源负极，脚2与单片机 IQ脚P3. 7短接组成。
3. 根据权利要求1所述的通用型红外感应交直流电机节电控制器，其特征是所述的自 动模式检测电路是由电阻H光电耦合器IC2组成的光电耦合电路，单片机IQ引脚P1.6 与光电耦合器IC2的脚4短接，光电耦合器IC2的脚2、3接电源负极，脚1与电阻R6短接， 电阻R6的另一端与全自动按钮输出端A短接。
4. 根据权利要求1所述的通用型红外感应交直流电机节电控制器，其特征是所述的半 自动检测电路由电阻R4、 R7和光电耦合器IC3组成光学电耦合电路，单片机脚PI. 5与 光电耦合器IC3的脚4短接，光电耦合器IC3的脚2、3接电源负极，脚1与电阻1 7短接，电 阻R7另一端与半自动按钮输出端B短接。
5. 根据权利要求1所述的通用型红外感应交直流电机节电控制器，其特征是所述的电 机启动电路由电阻R3、 R8和光电耦合器IC4组成光电耦合电路，单片机引脚PI. 4与光 电耦合器的脚4短接，光电耦合器IC4的脚2、3接电源负极，脚1与电阻R8短接，电阻R8另 一端与电机启动按钮输出端C短接。
6. 根据权利要求1所述的通用型红外感应交直流电机节电控制器，其特征是所述的延 时调节电路是将单片机引脚PI. 1和PI. 2分别接跳线J2和卫，跳线J2和卫的另一端接地。
专利摘要本实用新型的名称是通用型红外感应交直流电机节电控制器，涉及一种大型机电设备的节电控制器。它主要解决大型机械设备工作时耗电量大，工作人员离开工作岗位时不能切断总电源，而经常会忘记关闭机床电源的问题。本实用新型包括单片机和外围基本电路，其特征是在单片机输入端分别连接有红外检测电路、自动和半自动模式检测电路、电机启动电路和延时电路；在单片机的输出端连接有由电阻、三极管、继电器和二极管组成的电机停止电路，三极管基极通过电阻与单片机的引脚短接，继电器的线圈与二极管并联，二极管正极接三极管发射极，继电器触点与机床停止按钮连接。本实用新型在工作人员离开时自动停止机床电源，节约了电能，避免了事故的发生。
文档编号H02P29/00GK201467070SQ20092008432
公开日2010年5月12日 申请日期2009年3月20日 优先权日2009年3月20日
发明者张满, 罗云东 申请人:罗云东;张满