专利名称：上光机液位自动检测及加液系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于印刷专用上光机技术领域，更具体的说，本实用新型涉及一种基 于单片机和超声波技术的上光机上光液液位自动检测及加液系统。
背景技术：
随着智能仪器概念的提出，在电子技术发展的基础上，超声波测液位也发生了日 新月异的变化，超声波液位测量广泛应用于石油、化工、气象等部门，它能实现无接触、智能 化的测量。目前，上光机在工作过程中，需要专门配备一名工人手动添加上光液，这样就可 能会因为疏忽导致没加上光液，造成不必要的损失，生产效率不高。
实用新型内容本实用新型主要解决现有上光机需要手动添加上光液，存在可能会因为疏忽导致 没加上光液，造成不必要的损失，生产效率不高的技术问题；提出一种能自动检测上光液液 位并自动加液，提高生产效率，降低损失的上光机液位自动检测及加液系统。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种上光机液位自动检测及加 液系统，包括内有上光液的上光液槽，还包括超声波发射器、超声波接收器、超声波发射电 路、超声波接收电路、微型计算机、执行模块、人机界面单元，所述超声波发射器通过超声波 发射电路与微型计算机相连，所述超声波接收器通过超声波接收电路与微型计算机相连， 所述微型计算机的I/O 口线分别连接执行模块和人机界面单元。作为优选，所述超声波发射器安装在所述上光液槽的上方位置，超声波发射器的 发射面平行于上光液液面。所述超声波接收器贴合超声波发射器安装在上光液液面的上方 位置，超声波接收器的接收面与超声波发射器的发射面在同一平面内。超声波发射器与超 声波接收器贴合安装在液面的上方同一水平面内，并且其发射面与接收面平行于液面，这 样保证了测量的准确度。作为优选，所述微型计算机采用AT89S52单片机芯片，所述执行模块为继电器。 AT89S52单片机通过超声波发射电路控制超声波发射器发出超声波，同时开启内部定时器 开始计时，超声波射到上光液液面被反射回来，超声波接收器接收到反射回来超声波时通 过超声波接收电路即时发出中断信号，AT89S52单片机外部中断1 口线接收到中断信号即 时停止内部定时器计时，通过计算，即可得出液位的高度；当液位低于设定下限时，AT89S52 单片机发出声光报警信号，同时向执行模块发出控制信号，通过继电器打开加液装置添加 上光液；当上光液添加到设定上限时，AT89S52单片机输出信号控制LED和蜂鸣器发出声光 报警信号，同时向执行模块发出控制信号，通过继电器关闭加液装置停止添加上光液。作为优选，所述人机界面单元包括键盘、IXD显示屏、LED报警灯和蜂鸣器。键盘 在系统中的作用是设置上光液液位的报警上限和下限，精度为1mm，IXD显示用来显示设置 的上光液液位的上限和下限值、报警信息、运行状态、环境温度等，蜂鸣器用来进行声音报 警，LED报警灯有红、绿、黄三个，红灯亮表示液位超过上限值，黄灯亮表示液位超过下限值，绿灯亮表示液位正常。本实用新型的有益效果通过应用单片机技术及超声波技术，实现自动检测及自 动添加上光液，减少了人力成本，减少因疏忽而造成的不必要损失，提高了生产效率。
图1为本实用新型的一种结构示意图；图2为本实用新型的一种程序流程图；图3为本实用新型的微型计算机的一种电路原理图；图4为本实用新型的超声波发射电路的一种电路原理图；图5为本实用新型的超声波接收电路的一种电路原理图；图6为本实用新型的IXD显示屏的一种电路原理图；图7为本实用新型的声光报警的一种电路原理图；图8为本实用新型的执行模块的一种电路原理图。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述。实施例本实施例的上光机液位自动检测及加液系统，如图1所示，超声波发射器 与超声波接收器贴合安装在上光液槽的液面上方同一水平面内，并且其发射面与接收面平 行于液面，这样保证了测量的准确度。如图1、3所示，微型计算机Ul采用AT89S52单片机芯片，AT89S52是一种低功耗、 高性能CM0S8位微控制器，具有8K在线系统可编程Flash存储器，256字节RAM，32位I/O 口 线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全 双工串行口，片内晶振及时钟电路。U5为数字温度传感器DS18B20，连接到单片机AT89S52 的P2. 6脚，实时检测环境温度并且通过单片机的P2. 6 口把温度值送到单片机中，达到温度 补偿的功能。如图1、4所示，超声波发射电路采用六反相器74HC04芯片，六反相器74HC04芯片 内的6个反相器的接法如图4所示，U4C和U4D并联，U4E和U4F并联，通过反相器并联来增 加超声波发射器的发射功率，超声波发射器通过超声波发射电路连接到单片机AT89S52的 P3. 6脚。单片机AT89S52的信号通过74HC04来驱动超声波发射器发出超声波。如图1、5所示，超声波接收电路采用红外线检波接收芯片CX20106，CX20106芯片 对超声波接收器传过来的信号进行放大、滤波，其总放大增益可以达到80db，具有很高的灵 敏度和较强的抗干扰能力。超声波接收器通过超声波接收电路连接到单片机AT89S52的外 部中断INTl脚。当超声波接收器接收到超声波信号时，此信号通过红外线检波接收芯片 CX20106驱动放大后送入单片机AT89S52的外部中断INTl 口线，单片机AT89S52在得到外 部中断1的中断请求后，会转入外部中断1的中断服务程序进行处理。如图1、6所示，IXD显示电路采用12864点阵图形液晶显示模块，该液晶显示模块 具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库， 可以构成全中文人机交互图形界面，显示更为直观、全面。12864液晶显示模块连接到单片 机AT89S52的PO和P2 口线上。如图1、8所示，单片机AT89S52的P3. 0 口线通过三极管Q2来控制继电器的吸合，从而控制加液装置的运行和停止，实现自动加液，三极管Q2为9014。如图1、7所示，红、绿、黄三种颜色的LED报警灯以及蜂鸣器分别连接到单片机 AT89S52的P2 口线上。当液位超出了设定的上限或下限时，蜂鸣器就会进行声音报警；LED 报警灯有红、绿、黄三个，液位超过上限值时红灯亮，液位超过下限值时黄灯亮，液位正常时 绿灯亮。如图2所示，系统工作流程如下系统启动后，经过初始化，AT89S52单片机通过超 声波发射电路控制超声波发射器发出超声波，同时开启内部定时器开始计时，超声波射到 上光液液面被反射回来，超声波接收器接收到反射回来超声波时通过超声波接收电路即时 发出中断信号，AT89S52单片机外部中断1 口线接收到中断信号即时停止内部定时器计时， 在同一温度下，超声波的传播速度是个定值，通过计算，即可得出液位的高度；当液位低于 设定下限时，AT89S52单片机发出黄色声光报警信号，同时向执行模块发出控制信号，通过 继电器打开加液装置进行添加上光液操作；当上光液添加到设定上限时，AT89S52单片机 发出红色声光报警信号，同时向执行模块发出控制信号，通过继电器关闭加液装置停止添 加上光液。在测量液位过程中，通过数字温度传感器DS18B20实时检测环境温度并且把温 度值送到单片机中进行系数修正，达到温度补偿的功能。根据实际需要可以通过键盘来设置液位上限和下限，精度为1mm，IXD显示屏显示 上光液液位的报警上限和下限、报警信息、运行状态、环境温度等。上面结合附图对本实用新型的优选实施例作了描述，但是本实用新型并不局限于 上述的具体实施方式
，上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，而不是限制性的，本技术领域 的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权力要求所保护的范 围的情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。
权利要求一种上光机液位自动检测及加液系统，包括内有上光液的上光液槽，其特征在于，还包括超声波发射器、超声波接收器、超声波发射电路、超声波接收电路、微型计算机、执行模块和人机界面单元，所述超声波发射器通过超声波发射电路与微型计算机相连，所述超声波接收器通过超声波接收电路与微型计算机相连，所述微型计算机的I/O口线分别连接执行模块和人机界面单元。
2.根据权利要求1所述的上光机液位自动检测及加液系统，其特征在于，所述超声波 发射器安装在所述上光液槽的上方位置，超声波发射器的发射面平行于上光液液面。
3.根据权利要求2所述的上光机液位自动检测及加液系统，其特征在于，所述超声波 接收器贴合超声波发射器安装在上光液液面的上方位置，超声波接收器的接收面与超声波 发射器的发射面在同一平面内。
4.根据权利要求1所述的上光机液位自动检测及加液系统，其特征在于，所述微型计 算机采用AT89S52单片机芯片。
5.根据权利要求1所述的上光机液位自动检测及加液系统，其特征在于，所述执行模 块为继电器。
6.根据权利要求1所述的上光机液位自动检测及加液系统，其特征在于，所述人机界 面单元包括键盘、IXD显示屏、LED报警灯和蜂鸣器。
专利摘要本实用新型公开了一种上光机液位自动检测及加液系统，旨在克服现有上光机无法自动添加上光液等不足，其技术方案的要点是应用单片机技术及超声波技术，精确检测液面位置，当液位低于设定下限时，发出报警信号并自动添加上光液，当上光液添加到设定上限时，发出报警信号并停止添加上光液，减少了人力成本，提高了生产效率。
文档编号B41F33/14GK201619291SQ20102012250
公开日2010年11月3日 申请日期2010年3月4日 优先权日2010年3月4日
发明者周炉兴, 黎云汉 申请人:黎云汉