自适应光源调整电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种自适应光源调整电路，本实用新型包括控制模块以及光源模块，控制器给出驱动外部光源模块所需要的电压值，光源模块通过外接电压来驱动LED灯来提供光源，并且光源模块的电路设计可以提供一个稳定的光源。同时，光源模块将电压信号反馈给控制器，控制器通过反馈的电压与内部设定的电压值比较，以来判断当前的光亮值是否符合预期的设定值，并根据此依据适当的调整输出的PWM方波的占空比，以调整光源模块的电压值，从而起到调整光源强度的作用。
【专利说明】自适应光源调整电路
【技术领域】
[0001]本实用新型属于嵌入式系统【技术领域】，涉及纺纱工艺的纱线检测头，具体是一种基于PWM方波的占空比来调整光亮强度的自适应光源调整电路。
【背景技术】
[0002]在纱线的生产过程中，由于多重因素的影响，生产的纱线产生疵点是经常发生的，无论是传统纺纱方法还是各类新型纺纱方法，即使使用最好的纺纱原料，纱线疵点也是不可避免的。电子清纱器应运而生，它是应用于纺织工业络筒工序中，用来检查有害纱疵并予以清除，从而控制纱线质量的电子装置。它能够按照纱线质量、产品档次等要求，依据纱线粗细度和长度两个参数，自行鉴别和清除有害纱疵。电子清纱器的应用可以监督前道工序的工作状况，可以清除有害纱疵、控制纱线质量，极大的提高后道工序的工作效率，是现代纺织必不可少的电子设备。
[0003]目前，市场上的清纱器根据检测方式的不同主要分为电容式电子清纱器和光电式电子清纱器两种。光电式电子清纱器采用光电式传感器所检测的是纱线的直径，其所检测信号的线性较电容式检测方式要好，而且纱线含水量、现场环境湿度以及空间的电场对检测结果不会造成影响，同时由于检测过程不涉及到纱线的材质问题，当纱线类型改变时不需要进行复杂的校正。
[0004]光电式电子清纱器检测方式由光源、光学系统和光电接收器组成，这样当进行纱线检测时，纱线通过光学系统检测区域时将会遮住一部分的光线，从而使得光电接收器部分所接收到的光通量较没有纱线时降低，光通量的变化量在某种意义上就反映了当前检测区域内纱线直径的变化，因此，光源的变化是影响检测结果的重要因素。目前市场上的光电式清纱器在光源部分有着一定的缺陷，光源提供部分容易老化，并且提供的光亮不稳定，而实际的工业生产过程中需要使得系统在无纱线经过时传感器上所检测到的光通量保持不变，为此需要保持光亮强度的稳定。
【发明内容】
[0005]本实用新型是针对目前光电清纱器在光源提供器件老化造成的纱线检测故障以及光源不稳定的功能上的不足，提出了一种自适应光源调整电路。
[0006]本实用新型采用的技术方案是:控制器给出驱动外部光源模块所需要的电压值，光源模块给控制器一个反馈电压，该值与系统设定的光亮值进行比较处理，来判断当前的光亮值是否符合预期的设定值，并根据此依据适当的调整输出的PWM方波的占空比，以调整光源模块的电压值，从而起到调整光源强度的作用。
[0007]本实用新型解决技术问题所采取的具体技术方案为:
[0008]本实用新型一种自适应光源调整电路包括控制模块以及光源模块；
[0009]所述的控制模块包括控制芯片Ul (STC12C5628AD),第一下拉电阻Rl,第一滤波电容Cl，第二退耦电容C2，第七谐振电容C7，第八谐振电容C8以及时钟晶振Y1。[0010]第一下拉电阻Rl的一端接控制芯片Ul的3号引脚,第一下拉电阻Rl的另外一端接地；第一滤波电容Cl的一端接+5V直流电源、控制芯片Ul的28号引脚和第二退耦电容C2的一端，第一滤波电容Cl的另外一端与第二退耦电容C2的另外一端连接并接地；第七谐振电容C7的一端接时钟晶振Yl的2号引脚以及控制芯片Ul的6号引脚，第七谐振电容C7的另外一端接地；第八谐振电容CS的一端接时钟晶振Yl的I号引脚以及控制芯片Ul的7号引脚，第八谐振电容CS的另外一端接地；控制芯片Ul的14号引脚接地。
[0011]光源模块包括运算放大器芯片U2A (LM2904D )，运算放大器芯片U2B (LM2904D )运算放大器芯片U3A (LM2904D)，第三滤波电容C3，第四滤波电容C4，第五滤波电容C5，第六选频电阻电容C6，第九滤波电容C9，第十滤波电容ClO，第^^一滤波电容Cl I，第十二滤波电容C12，第十三滤波电容C13，第二限流电阻R2，第三限流电阻R3，第四滤波电阻R4，第五滤波电阻R5，第六滤波电阻R6，第七滤波电阻R7，第八分压电阻R8，第九分压电阻R9，第十分压电阻R10，第十一分压电阻R11，第一晶体三极管Ql(9013)，第一发光二极管LEDl以及第二发光二极管LED2。
[0012]运算放大器U3A的正向输入端和反向输入端接地；第九滤波电容C9的一端、第十滤波电容ClO的一端、第^ 滤波电容Cll的一端、第十二滤波电容C12的一端、第十三滤波电容C13的一端接+5V直流电源以及运算放大器U3A的正电源端，第九滤波电容C9的另一端、第十滤波电容ClO的另一端、第^ 滤波电容Cll的另一端、第十二滤波电容C12的另一端、第十三滤波电容C13的另一端接地；运算放大器U3A的负电源端接地，输出端架空；
[0013]第四滤波电阻R4的一端接控制芯片Ul的11号引脚，第四滤波电阻R4的另外一端接第五滤波电阻R5的一端以及第三滤波电容C3的一端，第五滤波电阻R5的另外一端接第六滤波电阻R6的一端以及 第四滤波电容C4的一端，第六滤波电阻R6的另外一端接第七滤波电阻R7的一端以及第五滤波电容C5的一端,第三滤波电容C3的另一端、第四滤波电容C4的另一端和第五滤波电容C5的另一端接地，第七滤波电阻R7的另一端与运算放大器U2A的正向输入端连接；运算放大器U2A的正电源端接+5V直流电源；运算放大器U2A的负电源端接地；运算放大器U2A的反向输入端与第八分压电阻R8的一端、第六选频电阻电容C6的一端连接；第八分压电阻R8的另一端、第六选频电阻电容C6的另一端与第一晶体三极管Ql的发射极、第二发光二极管LED2的阳极连接；运算放大器U2A的输出端与第三限流电阻R3的一端连接，第三限流电阻R3的另一端与第一晶体三极管Ql基极连接；第一晶体三极管Ql的集电极外接+5V直流电源和第一发光二极管LEDl的阳极；第一发光二极管LEDl的阴极与第二限流电阻R2的一端连接，第二限流电阻R2的另一端接地；第二发光二极管LED2的阴极与第九分压电阻R9的一端、第十分压电阻RlO的有单以及第十一分压电阻Rll的一端连接，第十分压电阻RlO另一端以及第十一分压电阻Rll的另一端接地；第九分压电阻R9的另一端与运算放大器U2B的正向输入端连接；运算放大器U2B的正电源端接+5V直流电源；运算放大器U2B的负电源端接地；运算放大器U2B的反向输入端和输出端与控制芯片Ul的18号引脚连接；控制芯片Ul的其余引脚架空。
[0014]本实用新型电路通过控制器给出驱动外部光源模块所需要的电压值，光源模块给控制器一个反馈电压，该值与系统设定的光亮值进行比较处理，来判断当前的光亮值是否符合预期的设定值，并根据此依据适当的调整输出的PWM方波的占空比，以调整光源模块的电压值，从而起到调整光源强度的作用，保证检测装置的准确性。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1自适应光源调整电路控制模块电路原理图；
[0016]图2自适应光源调整电路光源模块电路原理图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0018]本实用新型一种自适应光源调整电路包括控制模块以及光源模块；
[0019]如图1所示，所述的控制模块包括控制芯片U1(STC12C5628AD)，第一下拉电阻R1，第一滤波电容Cl，第二退耦电容C2，第七谐振电容C7，第八谐振电容C8以及时钟晶振Y1。
[0020]第一下拉电阻Rl的一端接控制芯片Ul的3号引脚,第一下拉电阻Rl的另外一端接地；第一滤波电容Cl的一端接+5V直流电源、控制芯片Ul的28号引脚和第二退耦电容C2的一端，第一滤波电容Cl的另外一端与第二退耦电容C2的另外一端连接并接地；第七谐振电容C7的一端接时钟晶振Yl的2号引脚以及控制芯片Ul的6号引脚，第七谐振电容C7的另外一端接地；第八谐振电容CS的一端接时钟晶振Yl的I号引脚以及控制芯片Ul的7号引脚，第八谐振电容CS的另外一端接地；控制芯片Ul的14号引脚接地。
[0021]如图2所示，光源模块包括运算放大器芯片U2A (LM2904D)，运算放大器芯片U2B(LM2904D)运算放大器芯片U3A (LM2904D)，第三滤波电容C3，第四滤波电容C4，第五滤波电容C5，第六选频电阻电容C6，第九滤波电容C9，第十滤波电容ClO，第十一滤波电容Cl I，第十二滤波电容C12，第十三滤波 电容C13，第二限流电阻R2，第三限流电阻R3，第四滤波电阻R4，第五滤波电阻R5，第六滤波电阻R6，第七滤波电阻R7，第八分压电阻R8，第九分压电阻R9，第十分压电阻R10，第十一分压电阻R11，第一晶体三极管Ql (9013)，第一发光二极管LEDl以及第二发光二极管LED2。
[0022]运算放大器U3A的正向输入端和反向输入端接地；第九滤波电容C9的一端、第十滤波电容ClO的一端、第^ 滤波电容Cll的一端、第十二滤波电容C12的一端、第十三滤波电容C13的一端接+5V直流电源以及运算放大器U3A的正电源端，第九滤波电容C9的另一端、第十滤波电容ClO的另一端、第^ 滤波电容Cll的另一端、第十二滤波电容C12的另一端、第十三滤波电容C13的另一端接地；运算放大器U3A的负电源端接地，输出端架空；
[0023]第四滤波电阻R4的一端接控制芯片Ul的11号引脚，第四滤波电阻R4的另外一端接第五滤波电阻R5的一端以及第三滤波电容C3的一端，第五滤波电阻R5的另外一端接第六滤波电阻R6的一端以及第四滤波电容C4的一端，第六滤波电阻R6的另外一端接第七滤波电阻R7的一端以及第五滤波电容C5的一端,第三滤波电容C3的另一端、第四滤波电容C4的另一端和第五滤波电容C5的另一端接地，第七滤波电阻R7的另一端与运算放大器U2A的正向输入端连接；运算放大器U2A的正电源端接+5V直流电源；运算放大器U2A的负电源端接地；运算放大器U2A的反向输入端与第八分压电阻R8的一端、第六选频电阻电容C6的一端连接；第八分压电阻R8的另一端、第六选频电阻电容C6的另一端与第一晶体三极管Ql的发射极、第二发光二极管LED2的阳极连接；运算放大器U2A的输出端与第三限流电阻R3的一端连接，第三限流电阻R3的另一端与第一晶体三极管Ql基极连接；第一晶体三极管Ql的集电极外接+5V直流电源和第一发光二极管LEDl的阳极；第一发光二极管LEDl的阴极与第二限流电阻R2的一端连接，第二限流电阻R2的另一端接地；第二发光二极管LED2的阴极与第九分压电阻R9的一端、第十分压电阻RlO的有单以及第十一分压电阻Rll的一端连接，第十分压电阻RlO另一端以及第十一分压电阻Rll的另一端接地；第九分压电阻R9的另一端与运算放大器U2B的正向输入端连接；运算放大器U2B的正电源端接+5V直流电源；运算放大器U2B的负电源端接地；运算放大器U2B的反向输入端和输出端与控制芯片Ul的18号引脚连接。
[0024]该自适应光源调整电路的工作流程如下:控制器给出驱动外部光源模块所需要的电压值，光源模块通过外接电压来驱动LED灯来提供光源，并且光源模块的电路设计可以提供一个稳定的光源。同时，光源模块将电压信号反馈给控制器，控制器通过反馈的电压与内部设定的电压值比较，以来判断当前的光亮值是否符合预期的设定值，并根据此依据适当的调整输出的PWM方波的占空比，以调整光源模块的电压值，从而起到调整光源强度的作用。
【权利要求】
1.自适应光源调整电路，包括控制模块以及光源模块；其特征在于:所述的控制模块包括控制芯片Ul,第一下拉电阻Rl,第一滤波电容Cl,第二退稱电容C2,第七谐振电容C7,第八谐振电容C8以及时钟晶振Yl ； 第一下拉电阻Rl的一端接控制芯片Ul的3号引脚，第一下拉电阻Rl的另外一端接地；第一滤波电容Cl的一端接+5V直流电源、控制芯片Ul的28号引脚和第二退稱电容C2的一端，第一滤波电容Cl的另外一端与第二退耦电容C2的另外一端连接并接地；第七谐振电容C7的一端接时钟晶振Yl的2号引脚以及控制芯片Ul的6号引脚，第七谐振电容C7的另外一端接地；第八谐振电容CS的一端接时钟晶振Yl的I号引脚以及控制芯片Ul的7号引脚，第八谐振电容CS的另外一端接地；控制芯片Ul的14号引脚接地； 所述的光源模块包括运算放大器芯片U2A，运算放大器芯片U2B运算放大器芯片U3A，第三滤波电容C3，第四滤波电容C4，第五滤波电容C5，第六选频电阻电容C6，第九滤波电容C9，第十滤波电容C10，第十一滤波电容Cll，第十二滤波电容C12，第十三滤波电容C13，第二限流电阻R2，第三限流电阻R3，第四滤波电阻R4，第五滤波电阻R5，第六滤波电阻R6，第七滤波电阻R7，第八分压电阻R8，第九分压电阻R9，第十分压电阻R10，第十一分压电阻R11，第一晶体三极管Q1，第一发光二极管LEDl以及第二发光二极管LED2 ； 运算放大器U3A的正向输入端和反向输入端接地；第九滤波电容C9的一端、第十滤波电容ClO的一端、第^ 滤波电容Cll的一端、第十二滤波电容C12的一端、第十三滤波电容C13的一端接+5V直流电源以及运算放大器U3A的正电源端，第九滤波电容C9的另一端、第十滤波电容ClO的另一端、第十一滤波电容Cll的另一端、第十二滤波电容C12的另一端、第十三滤波电容C13的另一端接地；运算放大器U3A的负电源端接地，输出端架空；第四滤波电阻R4的一端接控制芯片Ul的11号引脚，第四滤波电阻R4的另外一端接第五滤波电阻R5的一端以及第三滤波电容C3的一端,第五滤波电阻R5的另外一端接第六滤波电阻R 6的一端以及第四滤波电容C4的一端，第六滤波电阻R6的另外一端接第七滤波电阻R7的一端以及第五滤波电容C5的一端,第三滤波电容C3的另一端、第四滤波电容C4的另一端和第五滤波电容C5的另一端接地，第七滤波电阻R7的另一端与运算放大器U2A的正向输入端连接；运算放大器U2A的正电源端接+5V直流电源；运算放大器U2A的负电源端接地；运算放大器U2A的反向输入端与第八分压电阻R8的一端、第六选频电阻电容C6的一端连接；第八分压电阻R8的另一端、第六选频电阻电容C6的另一端与第一晶体三极管Ql的发射极、第二发光二极管LED2的阳极连接；运算放大器U2A的输出端与第三限流电阻R3的一端连接，第三限流电阻R3的另一端与第一晶体三极管Ql基极连接；第一晶体三极管Ql的集电极外接+5V直流电源和第一发光二极管LEDl的阳极；第一发光二极管LEDl的阴极与第二限流电阻R2的一端连接，第二限流电阻R2的另一端接地；第二发光二极管LED2的阴极与第九分压电阻R9的一端、第十分压电阻RlO的有单以及第十一分压电阻Rll的一端连接，第十分压电阻RlO另一端以及第十一分压电阻Rll的另一端接地；第九分压电阻R9的另一端与运算放大器U2B的正向输入端连接；运算放大器U2B的正电源端接+5V直流电源；运算放大器U2B的负电源端接地；运算放大器U2B的反向输入端和输出端与控制芯片Ul的18号引脚连接；控制芯片Ul的其余引脚架空。
【文档编号】H05B37/02GK203537619SQ201320629798
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年10月12日 优先权日:2013年10月12日
【发明者】李文, 俞凌江, 杨亚江 申请人:新昌县锦马科技有限公司