无人值守汽车衡自动检测及控制设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电子技术领域。
【背景技术】
[0002]无人值守汽车衡是工矿企业中的重要设备，其需要接入大量的外围设备，如红外对射、称重仪表、读卡器、地感线圈、红绿灯控制等。现有的此种外围设备接入为了方便维修等工作，基本是单独接入，也就是各自的外围设备拥有各自独立的系统来工作、维护等。现有也有一些是将所有外围设备统一系统来接入，但管理和维护已经成为工矿企业的难题，一个设备的损坏可能导致整个系统无法正常工作，对于损坏的外围设备进行排查和维护需要大量的时间和人力物力，给企业带来了重大的经济损失。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种能够将外围设备进行统一管理和检测，避免外围设备出现损坏时导致整个系统无法工作运行，同时能够对外围设备的问题进行提示，方便维护，提高企业生产效率的无人值守汽车衡自动检测及控制设备。
[0004]本发明的单片机控制电路分别与称重传感器通讯、红外对射检测电路、RFID读卡器通讯、红绿灯控制电路、地感线圈检测电路及开关量输出电路连接；
单片机控制电路Ul:采用C8051F020芯片，单片机控制电路Ul的5脚分别与电阻R3的一端连接，与电容Cl的一端连接，电阻R3的另一端分别与电阻R2的一端连接，与电容C2的一端连接，电容Cl的另一端接地，电容C2的另一端接地，电阻R2的另一端接电源+3.3V，构成上电复位电路；单片机控制电路Ul的26脚与27脚分别与晶振Xl的两端相连，并与启振电容C3和C4的一端相连，电容C3和C4的另一端接地，构成单片机控制电路Ul的外围晶振电路；单片机控制电路Ul的8脚和9脚为内部比较器O的输入端，8脚直接输入地感线圈的采集输入信号，9脚直接接地，构成比较器输入电路；单片机控制电路Ul的62脚和61脚是UARTO的端P，60脚和59脚是UARTl的端P ；
地感线圈检测电路:包括LC电容反馈三点式振荡器，地感线圈分别与电容C8和电容C9、电容ClO的一端相连，电容C8和电容C9的另一端连接地，电容ClO的另一端连接电阻R6、电阻R8的一端，并与三极管Ql的基极相连，电阻R8的另一端接地，电阻R6的另一端接电源+12V ;三极管Ql的发射极与电阻R9、电容C7相连，电阻R9和电容C7的另一端接地；地感线圈的一端与电容C8的一端、电阻R7的一端、三极管Ql的集电极端相连，并与单片机控制电路Ul的8脚比较器CPO-连接；
红外对射检测电路:包括运算放大器U2，运算放大器U2的2脚与可调电位器Wl的中间端连接，可调电位器的一端接电源+5V，另一端接地；红外发射端E18的正端接+5V电源，负端接电阻RlO的一端，电阻RlO的另一端接地，构成发射电路；红外接收端E18的电源端接+5V，另一端接电阻Rll的一端，并接运算放大器U2的3脚，电阻Rll的另一端接地；运算放大器的I脚接电阻R12的一端，并接单片机Ul的36脚Pl.0作为输入端，电阻R12的另一端接发光二极管Dl的负端，发光二极管Dl的另一端接+5V ;
红绿灯控制电路:包括光电耦合器U9，光电耦合器U9的I脚接电阻R25的一端，电阻R25的另一端接+3.3V电源，光电耦合器的2脚接单片机Ul的46脚P2.0，光电耦合器的3脚接地，4脚接电阻R26、电阻R27的一端，电阻R26的另一端接+12V电源，电阻R27的另一端接三极管Q6的基极，三极管Q6的集电极接地，三极管Q6的发射极接继电器J5的控制线圈和二极管D6的一端，继电器J5控制线圈的另一端接二极管D6的另一端，并接+12V电源，继电器J5的常开触点控制220V电源；
道闸控制电路:包括光电親合器U11，光电親合器Ull的I脚接电阻R31的一端，电阻R31的另一端接+3.3V电源，光电耦合器Ull的2脚接单片机Ul的44脚P2.2，光电耦合器Ull的3脚接地，4脚接电阻R32、电阻R33的一端，电阻R32的另一端接+12V电源，电阻R33的另一端接三极管Q8的基极，三极管Q8的集电极接地，三极管Q8的发射极接继电器J7的控制线圈和二极管D8的一端，继电器J7控制线圈的另一端接二极管D8的另一端，并接+12V电源，继电器J7的常开触点控制220V电源；
报警输出电路:包括光电親合器U5，光电親合器U5的I脚接电阻R13的一端，电阻R13的另一端接+3.3V电源，光电耦合器的2脚接单片机Ul的42脚P2.4，光电耦合器的3脚接地，4脚接电阻R14、电阻R15的一端，电阻R14的另一端接+12V电源，电阻R15的另一端接三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极接地，三极管Q2的发射极接继电器Jl的控制线圈和二极管D2的一端，继电器Jl控制线圈的另一端接二极管D2的另一端，并接+12V电源；
称重传感器和RFID读卡器接口电路:包括电平转换芯片U3，电平转换芯片U3的2脚接电容Cll的正极，4脚接电容Cll的负极，5脚接电容C12的正极，6脚接电容Cl I的负极，电平转换芯片U3的3脚接电容C13的正极，电容C13的负极接地，电平转换芯片U3的7脚接电容C14的负极，电容C14的正极接地，电平转换芯片U3的14脚、19脚、20脚接电源+3.3V,接电容C15的正极，电容C15的负极接地，电平转换芯片U3的UARTO和UARTl分别与单片机的串口相连接，组成双串口电路，分别与称重传感器和RFID读卡器相连接。
[0005] 本发明的工作流程:
a、设备开始通电后，单片机进行上电复位，内部程序开始运行；
b、单片机程序初始化单片机各个1端口，配置Pl端口为输入端口、P2端口为输出端口 ；配置单片机比较器、配置UARTO和UART1，单片机初始化只上电执行一次即可；
C、单片机与外围设备进行通信，判断外围设备是否正常工作，外围设备有RFID读卡器和称重传感器，单片机在空闲时间实时与外围设备进行交互信息，确保外围设备正常工作，因为此发明用于无人值守汽车衡系统中，如外围设备异常必须及时报警，以免影响正常工作；
d、如果外围设备异常进行报警输出，程序返回到C，再与外围设备进行通信，检查设备是否正常；
e、如果外围设备正常运行开始读取RFID读卡器数据，对读取数据进行判断，如果是合法车辆进入，合法车辆是指在系统中登记过的车辆；单片机控制道闸开启，如果不是合法车辆则返回到e，重新读取RFID读卡器数据；
f、合法车辆进入后，单片机开始对检测地感线圈，检测到车辆完全通过后，单片机控制道闸关闭，红灯亮，表示汽车可以上衡停车； g、汽车上衡后，单片机通过红外对射装置进行检测，判断汽车是否完全上衡，汽车完全上衡后才能保障称重传感器正常工作，数据才能准确无误；
h、如果汽车没有完全上衡，程序返回到g，程序再进行红外检测，如果汽车完全上衡后，单片机程序开始与称重传感器进行通信；
1、称重完毕后，单片机将称重数据记录后，单片机控制绿灯亮起，表示称重完毕，司机可以将车辆开出；
j、整个过程工作结束，程序将返回到C，重复下一辆汽车检测称重过程，如设备重新上电，单片机将执行a开始从单片机初始化执行。
[0006]本发明针对这一现状我们设计了无人值守汽车衡自动检测及控制设备，能够将无人值守汽车衡系统外设设备进行统一管理、统一检测，外围设备的维护更为方便快捷。用于将工矿企业无人值守汽车衡外围设备进行自动检测及控制的设备，应用于工矿企业无人值守汽车衡自动检测系统中。
【附图说明】
[0007]图1是本发明无人值守汽车衡自动检测及控制设备的电路框图；
图2是本发明图1中单片机C8051F020外围电路原理图；
图3是本发明图1中地感线圈检测电路原理图；
图4是本发明图1中红外对射检测电路原理图；
图5是本发明图1中红绿灯控制电路原理图；
图6是本发明图1中道闸控制电路原理图；
图7是本发明图1中报警输出电路原理图；
图8是本发明图1中称重传感器和RFID读卡器串口接口电路原理图；
图9是本发明无人值守汽车衡自动检测及控制设备程序框图。
【具体实施方式】
[0008]本发明单片机控制电路分别与称重传感器通讯、红外对射检测电路、RFID读卡器通讯、红绿灯控制电路、地感线圈检测电路及开关量输出电路连接；
单片机控制电路Ul:采用C8051F020芯片，单片机控制电路Ul的5脚分别与电阻R3的一端连接，与电容Cl的一端连接，电阻R3的另一端分别与电阻R2的一端连接，与电容C2的一端连接，电容Cl的另一端接地，电容C2的另一端接地，电阻R2的另一端接电源+3.3V，构成上电复位电路；单片机控制电路Ul的26脚与27脚分别与晶振Xl的两端相连，并与启振电容C3和C4的一端相连，电容C3和C4的另一端接地，构成单片机控制电路Ul的外围晶振电路；单片机控