专利名称：服装生产管理智能计量器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种计量设备，尤其是涉及一种用于服装生产管理智能计量器。
背景技术：
通常，在对服装生产的管理中，企业对服装生产各工序的加工数据只是通过一个按钮来进行确定与统计，在统计过程中经常出现问题，诸如统计数据不准确，没有办法对历史数据进行查阅，数据利用率不高。国外服装企业的生产工序计数功能是集成于服装自动吊挂系统中，但生产线的投资较高。而国内有些软件公司(例如广州罗斯软件公司等)开发的生产管理系统主要是解决生产过程中的物料需求、产量统计和运输管理等一些常见性的问题，不能实现对各机台、工序和操作工的监控，更不能对生产加以指导。
公告号为CN2448139的实用新型专利中提供一种服装裁剪围度比例可调计量器，由尺体及移动计量装置组成，尺体由上壳与下壳固接组成呈扁条形，其内腔有呈直槽滑道形状的中空腔体，在上、下壳体的表面各固定有透明尺条；移动计量装置包括活节链条、活动刻度指针，以及由固定轴、螺杆套、拨轮组成的拨动组件，装在尺体的空腔滑道中。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于服装生产管理智能计量器。
本发明的技术方案是采用目前的主流技术LINUX操作系统的芯片与生产智能监控于一身。
本发明设有单片机、键盘、数据总线、显示屏和指示灯，键盘、显示屏和指示灯分别接单片机的I/O口，数据总线与单片机的数据总线I/O口连接，数据总线外接服务器。
键盘可采用16键键盘，设有0～9的10个数字键、确定键、取消键、锁定/解锁键、上翻页键、下翻页键和菜单键，用于用户选择需要的选项，对不同选项通过上翻页键、下翻页键、确定键和取消键来进行设置，其它键预留备用。16键键盘可采用4×4键键盘，16键键盘与单片机的8个I/O口连接。
数据总线可采用485数据总线。485数据总线为单工通讯，数据总线的CON_485的高低电平控制数据的接收和发送，即数据总线的CON_485经过光耦隔离的数据总线的CON_137以控制数据总线的SN75LBC184的RE管脚，达到控制485芯片的数据收发的目的。
显示屏可采用OCMJ4X8B-2型显示屏，OCMJ4X8B-2型显示屏可以显示4行，每行8个中文字，有18个引脚，完全可以满足系统显示任务。
服装生产管理智能计量器和服务器之间的数据传输为最关键部分。在此采用485总线的形式传输数据。因避免节点之间产生共模电压影响总线的传输或者甚至烧坏485驱动芯片SN75LBC184，采用光耦隔离芯片6N137。其中网络标签RXD和TXD为89C52的串口的接收端和发送端，CON_485为单片机P2.5的I/O口。因为计量器只是进行数据传输和简单的数据采集作用大概用到20多个I/O，所以单片机可采用89C52单片机便可以满足要求。
与现有的服装生产管理、生产工序计数、数据统计系统与方法相比，本发明具有以下突出优点1)可大幅度提高车间管理效率，应用简单、灵活、方便，数据可以长期保存，克服了传统服装生产工序计数方法中数据统计不准确，没有办法对历史数据进行查阅，数据利用率不高等缺点。经试验，生产管理效率可提高300％～500％，生产排单自动进行，生产单据实现自动打印与监控功能。
2)造价低，约100元/套。
3)系统容错性与可扩展性较好。经试验，基于嵌入式系统的智能计量功能运行稳定，出错率约为1～3次/年。计量器电路稳定性好，使用寿命长，可持续使用3～5年，嵌入式软件运行反应时间在0.5～1s范围之内。
4)本发明用途广泛，可主要用于服装企业生产各工序产量统计、查阅和汇总等。
图1为本发明实施例的结构框图。
图2为本发明实施例的显示屏电路组成原理图。
图3为本发明实施例的键盘结构示意图。
图4为本发明实施例的电路组成原理图。
图5为本发明实施例的485数据总线原理图。
具体实施例方式
以下实施例将结合附图对本发明作进一步的说明。
参见图1，本发明设有单片机1、键盘2、数据总线3、显示屏4和指示灯5，键盘2、显示屏4和指示灯5分别接单片机1的I/O口，数据总线(485总线)3与单片机1的数据总线I/O口连接，数据总线3外接服务器6。
参见图2，显示屏4可采用OCMJ4X8B-2型显示屏，OCMJ4X8B-2型显示屏可以显示4行，每行8个中文字，有18个引脚，完全可以满足系统显示任务。OCMJ4X8B-2型显示屏的各个引脚功能如表1所示，其中用到单片机(89C52型)的I/O为11个。
表1
在图2中，各符号的含义为Vcc-电源；EA--片外存储器选择；X1-反向放大器输入端；X2-反向放大器输出端；X1和X2两端跨接石英晶体和两个电容构成自激振荡器；RESET-复位；RESET端接按键手动复位，且选择电平复位；P1.0-P1.7是8位并行I/O口；P0.0-P0.1是8位并行I/O口；P0.1接LED或打印机的BUSY端，以BUSY信号作为打印机“忙”或“闲”；REQ--中断模式选择。(电平或边沿触发)，显示模块接口协议请求/应答方式；DATA-数据线；VSS-接地端。
参见图3，键盘采用16键键盘，设有0～9的10个数字键、确定键A、取消键B、锁定/解锁键C、菜单键D、上翻页键E和下翻页键F，用于用户选择需要的选项，对不同选项通过上翻页键E、下翻页键F、确定键A和取消键B来进行设置，其它键预留备用。16键键盘可采用4×4键键盘，16键键盘与单片机的8个I/O口连接。
图4给出本发明实施例的电路组成原理图。在图4中，各主要元器件的参考型号和参考数值如下集成电路模块U1-U36N137型，U4485驱动芯片SN75LBC184型，U5AT89C52型，U6LM7805型；电子显示屏H1OCMJ4*8B型或160*64点阵型；电阻R1、R3、R5、R11、R12300欧，R2、R4、R6、R7、R9、R21、R221K，R8120欧，R10150欧，R13～R20100欧；电容C5～C847μF，C9、C1030PF，C1122μF；JP1接头。
电容C5～C8端电路为整流电路，LM7805为稳压电路，C9、C10和晶振Y1组成的振荡电路为单片机内部提供时钟电路。电容C11与C23和电阻R2与R22以及按键S0构成按键脉冲复位电路，按键S1～S16与单片机P1口构成输入口，电子显示屏H1与P0口构成输出口。光耦隔离芯片U1～U3与485驱动芯片SN75LBC184采用485总线形式传输数据，CON_485为单片机P2.5的I/O口，RXD和TXD为89C52的串口的接收端和发送端，可利用JP1接头转接。以下给出其工作原理当按下键盘上的电子按钮时，通过单片机控制，使其所对应的数加或减，数是可变的，而且提供了功能较多的确定、取消、上翻、下翻、菜单、锁键功能选择使得计数完善、安全可靠.通过电子显示屏显示。该计数器在指定的ID时可通过集群机和电脑通信。而且在制作中设定一指示灯(发光二极管)主要显示网络是否通畅，若网络通畅，则上面指示灯亮；当有数据传输时，下面指示灯亮。此产品利用485总线的形式传输数据。采用光耦隔离芯片(6N137)，避免了节点之间产生的共模电压影响总线的传输或者甚至烧坏驱动芯片(SN75LBC184)。
参见图5，485数据总线为单工通讯，CON_485的高低电平控制数据的接收和发送，即CON_485经过光耦隔离的CON_137控制485驱动芯片SN75LBC184的RE管脚，控制485芯片的数据收发。485数据总线的原理图如图4所示。数据总线可采用485数据总线。
在此系统中计量器和服务器之间的数据传输为最关键部分。在此采用485总线的形式传输数据。因为避免节点之间产生共模电压影响总线的传输或者甚至烧坏485驱动芯片SN75LBC184，采用光耦隔离芯片6N137。其中网络标签RXD和TXD为89C52的串口的接收端和发送端，CON_485为单片机P2.5的I/O口。
因为计量器只是进行数据传输和简单的数据采集作用大概用到二十几个I/O口，所以采用89C52单片机便可以满足要求。
菜单对应功能有设置、记件、恢复、通信和显示，其功能简介如下1)设置工人手动输入工号，衣号和流水号。
2)记件可以允许工人按不同的步长(1、3、5)每次累加。
3)恢复可以恢复死机或者断电前的数据。
4)通信可以按照实时通信的方式，也可以按照批量下载的方式通信。
5)显示工号、衣号、流水号，件数。
(1)指示灯下此系统中主要显示网络是否通畅，如果网络通畅则绿色指示灯亮，当有数据传输时候指示灯加以闪烁。
(2)在此系统中计量器和服务器之间的数据传输为最关键部分。在此采用485总线的形式传输数据。因避免节点之间产生共模电压影响总线的传输或者甚至烧坏485驱动芯片SN75LBC184，采用光耦隔离芯片6N137。其中网络标签RXD和TXD为89C52的串口的接收端和发送端，CON_485为单片机P2.5的I/O口。
通讯硬件选用MAX488线、双铰线和电源线。双铰线抗干扰。电源线为了节省计工器硬件设置，携带电源的问题，直接带入两根电源线。
(3)因计量器只是进行数据传输和简单的数据采集作用大概用到二十几个I/O口，所以采用89C52单片机便可以满足要求。
以下给出服装生产管理智能计量器的功能描述。
1)车间员工上班开机后，验证其录入的工号与密码。
2)通过身份验证后，从服务器数据库中下载与该员工相关的数据用于显示。(指令单号、工序号、工序名称(中文)、已完成量、扎单号(保留)、床次号(保留))。
3)选择对应的指令单号与其工序，即可进行工序完成量记录。
4)录入实际完成工序数量。
5)中间可锁定/解锁计工器。
以下给出MODBUS-RTU通讯协议。
此通讯协议中默认的地址都为01，通讯速率可根据用户的不同需要设定不同的波特率，比如19200，9600，2400等。采用485总线的形式。各命令在本系统中定义及数据位对应相关操作等以下做详细说明。在此读状态用01号命令，设置状态用05号命令，读寄存器用03号命令，写寄存器用06号命令。整个工作的流程图参见图6。
1)01号命令(读从机离散量输出口的ON/OFF状态)。
即读取线圈的状态此处线圈暂时设为16位，起始位地址为0000H，各数据对应的位地址为0000H-000FH。发送数据如表2所示。这表示对01地址设备读取16位数据，数据的起始位地址为0000H。
表2
返回数据如表3所示。
表3
数据定义如表4和5所示。
表4
表5
2)03号命令(读从机保持寄存器的二进制数据)发送数据如表6所示，返回数据如表7所示。
表6
表7
3)05号命令(强制单个线圈(0X类型)为ON或OFF状态。广播时，该功能可强制所有从机中同一类型的线圈均为ON或OFF状态)强制线圈为遥控，即可以对所有的从机(00H)进行开关，键盘锁定等遥控。也可以对单个计量器(01H)进行遥控。
发送数据如表8所示。这表示对01地址设备进行遥控FF00H为1111111100000000。即每一位对应相应的控制位。
表8
返回数据如表9所示。
表9
数据定义如表10所示。
表10
4)06号命令(把一个值预置到一个4X类型保持寄存器中。广播时，该功能把值预置到所有从机的相同类型的寄存器中。)发送数据如表11所示。
表11
返回数据如表12所示。
表12
本发明的系统总体工作流程和下载工序流程说明如下。
1.有关系统的定义。
1)主机和终端。系统有1个主机和若干个终端构成，终端有独一无二的设备号。
2)终端的状态。
(1)联机运行。登录验证后，由主机指定，能及时接收主机的查询信息，并及时反馈。
(2)离线运行。登录后，由主机指定或者终端自行设定，当终端将装置状态“有统计数据”置1时，才能响应主机的查询命令“询问离线计量(遥测)”，也就是说终端需要上传数据时才能上传。
(3)离开。终端还处于联机运行或者离线运行，只是短暂离开或者下班。用户返回时，需要进行用户和密码的验证，此时是根据用户登录时存储在终端中的工号和密码进行验证。验证成功后，又返回原有状态(联机运行或离线运行)。
(4)注销。当终端上电后，等待用户输入工号，接着输入密码，然后输入确定，此时就保存工号和密码，然后将装置状态中的“有用户登录验证”位置1，等待主机查询。
3)终端工号和密码(1)终端工号和密码存储在集群机的flash中，由PC机设置，并在集群机上完成验。
(2)密码暂时采用简单的移位取反规则。
2.终端循环1)登录过程(处于注销状态的终端)(1)输入工号(等待3秒)→输入密码(等待3秒)→输入班次，然后将终端的状态置为“有用户请求登录”状态。
(2)当主机检测到终端“有用户请求登录”状态时，则查询登录信息。终端首先将“有用户等待验证”置0，并返回工号、密码和班次。
2)主机利用用户的工号和密码验证，如果验证成功，则向终端发送验证成功指令，且指定终端默认为“联机运行”方式。终端要做如下几个事情(1)根据遥控指令，置终端为“联机运行”方式或“离线运行”方式；(2)将状态“有等待排工”置1。
3)当终端状态为“有等待排工”时，主机会进行“下达排工信息(遥调)”，终端取消“有等待排工”，返回选择的排工号、工段和工序总量；4)当终端“有用户请求完工”，则进行主机进行完工检验，如果检验成功，则“远方操作(遥控)”，写完工检验成功。终端检测到这个指令后，则将“有等待排工”置1；5)当所有的状态为0，则准备接收“询问当前计量(遥测)”。
以上状态一般最多只能有一种状态有效，或者都为0(联机运行，且准备接收记件查询)。
3.主机循环终端的运行方式case 1联机状态，则不停的进行“询问装置状态(遥信)”，监测终端状态(1)“有故障退出”，则注销该设备号，将该设备号的运行状态置为“注销”；(2)“有故障上报”，则“询问故障(遥测)”，获得从终端返回值，获得故障发生的时间、故障代码，终端此时自动清除装置状态中的“有故障上报位”；(3)“有事件上报”，则“询问动作事件(遥测)”，获得事件发生的时间和事件代码；(4)“有等待排工”，则“下达排工信息(遥调)”，并由用户返回选择的排工号、工段和工序总量；(5)“有用户请求完工”，则进行完工检验，如果检验成功，则“远方操作(遥控)”，写完工检验成功。终端检测到这个指令后，则将“有等待排工”置1。
(6)当无上述状态，又处于联机状态，则“询问当前计量(遥测)”，实时返回当前计量；case 2离线状态(不实时向上位机传送计量，不上报故障灯，但是还是通信状态)。“有统计数据”，则“询问离线计量(遥测)”，获得起始时间以及工作量。
case 3离开状态。锁定键盘，暂时不与主机通信，用户返回时需验证，此时应该保存用户登录时的工号和密码，实时验证，验证成功后返回原来的状态(联机状态或者离开状态)。
case 4注销状态(只响应“有用户登录验证”)。“有用户登录验证”，则“询问登录信息(遥测)”，并根据终端返回的信息进行身份验证，终端也清除“有用户登录验证”位。如果验证成功，则“远方操作(遥控)”，写登录验证成功以及终端应处的状态(联机运行、离线运行)，终端将“用等待排工”位置1，并按照指令将装置运行方式置为“联机运行”或者“离线运行”；如果验证失败，则不进行操作，终端仍处于“注销”状态。
权利要求
1.服装生产管理智能计量器，其特征在于设有单片机、键盘、数据总线、显示屏和指示灯，键盘、显示屏和指示灯分别接单片机的I/O口，数据总线与单片机的数据总线I/O口连接，数据总线外接服务器。
2.如权利要求1所述的服装生产管理智能计量器，其特征在于键盘为16键键盘，设有0～9的10个数字键、确定键、取消键、锁定/解锁键、上翻页键、下翻页键和菜单键，16键键盘与单片机的8个I/O口连接。
3.如权利要求2所述的服装生产管理智能计量器，其特征在于16键键盘为4×4键键盘。
4.如权利要求1所述的服装生产管理智能计量器，其特征在于数据总线为485数据总线。
5.如权利要求1所述的服装生产管理智能计量器，其特征在于显示屏为OCMJ4X8B-2型显示屏。
全文摘要
服装生产管理智能计量器，涉及一种计量设备，尤其是涉及一种用于服装生产管理智能计量器。提供一种用于服装生产管理智能计量器。设有单片机、键盘、数据总线、显示屏和指示灯，键盘、显示屏和指示灯分别接单片机的I/O口，数据总线与单片机的数据总线I/O口连接，数据总线外接服务器。可大幅度提高车间管理效率，应用简单、灵活、方便，数据可以长期保存，造价低，系统容错性与可扩展性较好。电路稳定性好，使用寿命长，用途广泛，可主要用于服装企业生产各工序产量统计、查阅和汇总等。
文档编号G05B19/042GK101078918SQ20071000916
公开日2007年11月28日 申请日期2007年6月29日 优先权日2007年6月29日
发明者姚俊峰 申请人:厦门大学