专利名称：一种无线传感器网络智能计数终端的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子信息技术领域，具体的说，涉及一种无线传感器网络智能计数终端。
背景技术：
随着现代工业生产规模的不断扩大，加工工序和相应的生产设备越来越多。然而经过了这样的作业细分化之后，各工序的作业时间在理论上，现实上都不能完全相同，这就势必存在工序间节拍不一致出现瓶颈的现象。为了解决以上问题使生产线能顺畅活动就必须对各工序的作业时间平均化，其前提是精确记录各工序各机器加工的工件数量。目前大多数生成企业采用传统的纸质卡片方 式记录每个工序加工的工件数量，这种方式存在记录不方便、不准确、管理者无法及时掌握各工序实时生产情况的问题，已成为生产线平衡的瓶颈。采用普通的工件计数装置结合传统的RS485总线网络能解决上述问题，但RS485总线网络是一种有线网络存在成本高、布线复杂、维护费用高等缺点。采用蓝牙、红外的点对点通信无法实现组网通信，不合适于大型生产线多工位多设备的计量数据汇总。与WLAN的星状通信方式相比，基于ZigBee协议的无线传感器网络技术具有更自由的通信覆盖面积和更高可靠性。尽管工业无线网络技术兴起的时间并不长，但这个发展迅速的技术在工业自动化领域正受到人们越来越多的关注，且有不少工业生产线采用这种技术。采用ZigBee工业无线网络传输数据具有低成本、高可靠、易维护、易使用的优势。
实用新型内容为了克服传统纸质卡片记录或者RS485总线数据传输数据的不足，本实用新型提供一种生产线工位加工工件自动计数终端，它能快速、精确、自动地获取工件加工数量，且能通过射频读卡电路识别机器操作工人的RFID卡，它能将工件加工数量和工卡数据通过无线传感网络发送至管理终端机。本实用新型采用以下技术方案本计数终端基于先进工业无线通信技术和传感网络技术和射频识别技术，由传感器、信号调理电路、单片机主控制器、显示模块、按键模块、射频收发电路、天线、电源模块组成。用工业级无线传感网传输数据的方式代替有线传输，无需有线网络施工布线，可大大降低工程造价和运行维护成本。所述单片机主控制器电路优选地以TI公司的超低功耗MSP430芯片为核心。所述传感器采集的信号先送至所述信号调理电路处理，所述调理电路采用迟滞比较器实现。所述射频收发电路采用基于ZigBee协议无线传感网络技术，可通过自组网构建用户专用网络，采用2. 4GHz国际ISM频段，无需频段使用费。所述按键显示模块包含电源键、清零键、查询键、上下两排数码管以及RFID读卡区。本实用新型的有益效果是基于先进无线通信技术、传感网络技术和射频识别技术，本计数终端将工业生产线上各个工位的生产信息及时发送到管理终端机，方便管理实时生产情况，可以即时发现生产线瓶颈，为有效改善生产线平衡、提高生产线效率、实行绩效工资改革提供支持。另外，本实用新型具有设计合理、功能强大、安装方便、操作简单等优点。
附图I是本实用新型硬件结构示意图。 附图2是本实用新型显示与按键面板示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。如附图I所示，可以看出本实用新型是一种基于工业级无线传感器网络的智能计数终端，它包含传感器I、信号调理电路2、单片机主控制器3、按键显示模块4、RFID读卡电路5、RFID天线6、ZigBee电路7、ZigBee天线8和电源模块9组成。如附图I所示，传感器I用来检测各工位机器生产工件的数量，传感器I输出的信号由信号调理电路2进行处理，变成标准的脉冲信号，单片机主控制器3记录脉冲信号的个数并存储于FLASH芯片中，计数结果在显示模块4上显示。如附图I所示，RFID读卡电路5采用Philips公司的MFRC522芯片，电连接RFID读卡天线6，安装在按键显示模块4的读卡区之下，由它完成RFID工卡的识别。如附图I所示，ZigBee电路7即采用TI公司的CC2530芯片为核心的射频收发电路，使本实用新型具备ZigBee节点功能。如附图I所示,天线8采用SMA天线,安装在射频收发ZigBee电路7上。如附图I所示，单片机主控制器3、RFID读卡电路5和射频收发电路7均由电源模块9提供能量。电源模块9包括一个保护装置，当市电断开时自动切换到备用的高容量锂电池，为了降低功耗，显示屏熄灭，但计数、存储、无线通信功能正常工作。采用工业级无线ZigBee传输的方式代替有线传输，无需有线网络施工布线，可大大降低工程造价和运行维护成本。如附图2所示，所述按键显示模块4包含上下两排数码管，上面一排数码管41交替显示该设备加工工件总数和加工者工号，共8个数码管，可以显示O至999999的数字和工号编码；下面一排数码管42显示该工号加工工件总数。如附图2所示,所述按键显示模块4包含RFID读卡区43。如附图2所示，所述按键显示模块4包括电源键44、清零键45和查询键46。电源键44用来启动或停止本实用新型工作。开机后操作工人在RFID读卡区43刷RFID卡，登记工号，工号显示于第一排数码管41上，第二排数码管42显示自动清零。如附图2所示，根据工作需要，也可以在任意时刻通过按清零键44将显示屏的第二排数码管42清零，但不会清除FLASH中的任何数据。如附图2所示，工人随时可以按查询键46查询该工号 在本班次的生产量。
权利要求1.一种无线传感器网络智能计数终端，在一个绝缘外壳中，信号调理电路、单片机主控制器、ZigBee射频收发电路、RFID读卡电路和电源模块相互电连接，绝缘外壳外安装有显示按键模块和天线分别与单片机主控制器和射频收发电路电连接。
2.根据权利要求I所述的一种无线传感器网络智能计数终端，其特征是所述ZigBee射频收发电路采用TI公司的CC2530芯片，包含ZigBee协议栈。
3.根据权利要求I所述的一种无线传感器网络智能计数终端，其特征是所述RFID读卡电路采用Philips公司的MFRC522芯片。
专利摘要本实用新型公开了一种无线传感器网络智能计数终端，属于电子信息技术领域，包含单片机主控制器、按键显示模块、ZigBee射频收发电路、RFID读卡电路、天线和电源模块。本实用新型的射频收发电路采用TI公司的CC2530芯片，通过多跳通信和自组网方式，将采集的工件加工计量数据通过无线传感器网络发送至管理终端机。RFID读卡电路以Philips公司的MFRC522芯片为核心，完成工卡识别。本实用新型无需网络布线，解决了有线通信方式布线复杂、维护困难的问题；结合无线传感器网络和RFID识别技术，终端不仅具有自组网功能还具有身份识别功能。本实用新型适合大型生产线多工位多设备多工班的工件计数和管理使用。
文档编号H04W84/18GK202617166SQ20122016263
公开日2012年12月19日 申请日期2012年4月17日 优先权日2012年4月17日
发明者童耀南, 陈松, 罗朝明 申请人:长沙邦胜电子科技有限公司