基于lpc2131的制袋机控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种嵌入式控制系统，特别涉及一种基于LPC2131的制袋机控制器。
【背景技术】
[0002]在全球范围内，机械包装行业的发展时间都是比较短的，欧洲等一些发达国家的包装行业也是从第二次世界大战之后才逐渐发展起来的。而在中国国内，包装行业起步时间更晚，知道20世纪80年代我国内地才出现了一些以包装袋制作为生产线的工厂和企业。随着21世纪的到来，全国各行各业都进入到了商品经济时代，因此商品消费和物品运输两种交易模式越来越多的变成消费者的消费模式，机械包装行业的重要性也日益凸显出来。
[0003]制袋机的关键核心是控制器，它控制整个制袋流程的运作，包括各个功能模块的动作完成，可以把它比作人的大脑一样。传统的控制系统在控制器的选择上趋于三种类型:PLC、工控机以及单片机。PLC优点相当突出，功能伸缩性强，平稳的性能，具有很强的自编程能力。由于其硬件结构的完善性，所以PLC具有非常高的精度和可靠性，在大型的制袋企业中应用比较多。其缺点是成品比较高，需要专门的生产技术人员现场指导操作。
[0004]单片机的优点在于成本较低，控制方法简单，易于操作。缺点是单片机控制反应速度较慢，精度低，易受外界干扰较多。所以本设计选用ARM控制器作为制袋机控制芯片，其精确地控制精度和反应速度使得近年来ARM芯片的发展速度越来越快。
[0005]包装行业的分类大致可以分为塑料包装、纸包装以及玻璃包装三部分。本课题研究的内容为其中的塑料包装部分。塑料具有很多优点，质轻，力学性能好:塑料包装材料在其拉伸轻度、刚性、冲击韧性、耐穿刺性等力学性能中，较纸质材料要高得多，可塑性也优于玻璃，能承受挤压，可以制成泡沫塑料，起到缓冲作用，保护易碎物品；适宜的阻隔性与渗透性:选择合适的塑料材料可以制成阻隔性适宜的包装，包括阻气包装、防潮包装、防水包装、保鲜包装，用来包装易因氧气等作用氧化变质的材料；化学稳定性好:塑料对一般的酸、碱、盐等介质均有良好的抗耐能力，足以抗耐来自被包装物和包装外部环境的水、氧气、二氧化碳及各种化学介质的腐蚀。对于我国的机械制袋行业，整合产业链，提高制袋过程的自动化水平，积极更新技术追赶世纪一流的生产水平，这是发展我国包装行业的长久之道，对我国国民经济的整体提升同样有着重要的意义。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是于提供一种提高制袋机控制系统的工作效率的同时降低控制成本的控制器。
[0007]本发明的目的是这样实现的:
基于LPC2131的制袋机控制器主要包括ARM控制器、红外信号检测接受、烫刀温度检测模块及数码管显示模块、电机驱动模块。红外检测模块和ARM控制器相连，检测红外信号。温度检测模块和ARM控制器相连，检测烫刀温度；ARM控制器与电机驱动电路相连驱动直流电机带动薄膜送料传动带。八位数码管显示和ARM控制器相连，显示温度等信息。
[0008]工作时由ARM控制器引脚输出信号控制电机转动，然后利用红外二极管对薄膜传送带上的遮挡物进行检测，通过红外检测模块将数字信号发送至控制芯片，此过程实现了牵引电机定位定长定时运动的效果。温度模块是利用DS18B20温度传感器对烫刀温度进行实时检测，反馈到控制芯片中，温度数值由八位数码管显示，精确度可达0.1摄氏度。温度过高或者过低时，控制芯片都会暂停电机旋转，待温度合适时再次启动电机。
[0009]本发明的控制器选用基于ARM核心的LPC2131芯片，同时采用ULN2003作为直流电机驱动模块，组成牵引电机驱动电路，由ARM控制器引脚输出信号控制电机转动，同时由于电机驱动电压需求高于控制器电源电压，所以有必要在使用时给直流电机提供外接电源。然后利用红外二极管对薄膜传送带上的遮挡物进行检测，通过红外检测模块将数字信号发送至控制芯片，此过程实现了牵引电机定位定长定时运动的效果。温度模块是利用DS18B20温度传感器对烫刀温度进行实时检测，反馈到控制芯片中，温度数值由八位数码管显示，精确度可达0.1摄氏度。温度过高或者过低时，控制芯片都会暂停电机旋转，待温度合适时再次启动电机。
[0010]系统主程序包括对控制芯片LPC2131的初始化，针对LPC2131必须给出其启动程序，启动程序是对整个主程序的执行，进行初始化操作。对于所有的集成控制芯片，如单片机，因为其控制最小系统都存在复位模块，在每次编译下载程序的时候，软件都会自动擦除上一次操作留在芯片里的程序，对芯片内部进行初始化，这是关键的一个步骤流程。初始化结束后，考虑是否需要根据上一次执行效果，对主程序进行改善调整，从而达到制袋机更好控制。若需要调整，则在调整之前电机停转，程序修改完成之后重新下载执行。参数修改完后，红外模块根据塑料薄膜上面遮挡物的位置，进行检测与反馈，目的是调整烫刀位置。
[0011]本发明的优点是:采用价格低廉，效率高的ARM作为控制系统的核心，在提高制袋机控制系统的工作效率的同时降低控制成本。
【附图说明】
[0012]图1为制袋机控制过程示意图；
图2为本发明的系统原理框图；
图3为本发明的主程序流程图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图举例对本发明做更详细地描述:
结合图1，图1是制袋机控制过程示意图。制袋机开始工作后，首先由牵引电机牵引塑料薄膜给进放料，在此过程中需要通过光电检测实现塑料薄膜平稳运动，防止薄膜偏离正常运送轨道。然后通过红外检测到塑料薄膜上的遮挡部位，红外模块将信号送至控制器，控制直流电机马上停止转动，以便烫刀下压进行包装袋的热封口工作。热封过程是利用电热丝接触塑料薄膜使需要进行烫封的部位融化再凝结，完成热封工序。根据红外检测薄膜上的固定距离的遮挡物可以实现直流电机的定位定长运动，从而得到设定长度的包装袋。最后对已经封口的包装袋裁切成固定长度即可完成整个制袋工序。
[0014]结合图2，图2为本发明的系统原理框图。本发明的控制器选用基于ARM核心的LPC2131芯片，同时采用ULN2003作为直流电机驱动模块，组成牵引电机驱动电路，由ARM控制器引脚输出信号控制电机转动，同时由于电机驱动电压需求高于控制器电源电压，所以有必要在使用时给直流电机提供外接电源。然后利用红外二极管对薄膜传送带上的遮挡物进行检测，通过红外检测模块将数字信号发送至控制芯片，此过程实现了牵引电机定位定长定时运动的效果。温度模块是利用DS18B20温度传感器对烫刀温度进行实时检测，反馈到控制芯片中，温度数值由八位数码管显示，精确度可达0.1摄氏度。温度过高或者过低时，控制芯片都会暂停电机旋转，待温度合适时再次启动电机。
[0015]结合图3，图3为本发明的主程序流程图。系统主程序包括对控制芯片LPC2131的初始化，针对LPC2131必须给出其启动程序，启动程序是对整个主程序的执行，进行初始化操作。对于所有的集成控制芯片，如单片机，因为其控制最小系统都存在复位模块，在每次编译下载程序的时候，软件都会自动擦除上一次操作留在芯片里的程序，对芯片内部进行初始化，这是关键的一个步骤流程。初始化结束后，考虑是否需要根据上一次执行效果，对主程序进行改善调整，从而达到制袋机更好控制。若需要调整，则在调整之前电机停转，程序修改完成之后重新下载执行。参数修改完后，红外模块根据塑料薄膜上面遮挡物的位置，进行检测与反馈，目的是调整烫刀位置。然后就需要做的是，开机进行制袋作业，在整个系统工作时，主程序需要负责的部分较多，重点是控制电机的定位定长运动，还有其余各个子模块的协调工作，完成各部分的协调一致是整个设计的重点难点，需要经过多次的软件调试，最后达到最为满意的效果。
【主权项】
1.基于LPC2131的制袋机控制器，其特征在于:包括ARM控制器、红外信号检测接受、烫刀温度检测模块及数码管显示模块、电机驱动模块；所述红外信号检测模块和ARM控制器相连，烫刀温度检测模块和ARM控制器相连，ARM控制器与电机驱动电路相连，数码管显示模块和ARM控制器相连。2.根据权利要求1所述的基于LPC2131的制袋机控制器，其特征在于:ARM控制器选用LPC2131芯片，电机驱动模块采用ULN2003，组成牵引电机驱动电路；烫刀温度检测模块用DS18B20温度传感器，温度数值由数码管显示模块显示。3.根据权利要求1所述的基于LPC2131的制袋机控制器，其特征在于:系统主程序包括对控制芯片LPC2131的初始化，针对LPC2131必须给出其启动程序，启动程序是对整个主程序的执行，进行初始化操作；集成控制芯片都存在复位模块，在每次编译下载程序的时候，软件都会自动擦除上一次操作留在芯片里的程序，对芯片内部进行初始化；初始化结束后，检测是否需要根据上一次执行效果，对主程序进行改善调整；若需要调整，则在调整之前电机停转，程序修改完成之后重新下载执行；参数修改完后，红外模块根据塑料薄膜上面遮挡物的位置，进行检测与反馈，调整烫刀位置。
【专利摘要】<b>本发明公开了一种基于LPC2131的制袋机控制器主要包括ARM控制器、红外信号检测接受、烫刀温度检测模块及数码管显示模块、电机驱动模块。工作时由ARM控制器引脚输出信号控制电机转动，然后利用红外二极管对薄膜传送带上的遮挡物进行检测，通过红外检测模块将数字信号发送至控制芯片，此过程实现了牵引电机定位定长定时运动的效果。温度模块是利用DS18B20温度传感器对烫刀温度进行实时检测，反馈到控制芯片中，温度数值由八位数码管显示，精确度可达0.1摄氏度。温度过高或者过低时，控制芯片都会暂停电机旋转，待温度合适时再次启动电机。</b>
【IPC分类】G05B19/04
【公开号】CN105404179
【申请号】CN201410462880
【发明人】李相武, 王瑛, 李忠喜
【申请人】哈尔滨恒誉名翔科技有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2014年9月12日