[发明专利]基于LPC2131的制袋机控制器

说明书

技术领域

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

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。

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。

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。

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

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。

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。

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。

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。