CN220137567U - 一种自动送料器单片机程序控制箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动送料器单片机程序控制箱，包括逻辑控制模块；所述开关效应模块电性连接于外部送料器；用于人机交互的人机交互模块交互连接于所述逻辑控制模块作信号交互，所述逻辑控制模块交互连接于所述开关效应模块执行相对应的启动或停止动作。上述控制箱的整体运行逻辑为：通过人机交互模块给逻辑控制模块下达相关指令；一、取代了传统的机械触点开关，采用大功率晶体管，有效解决了运行过程中电弧产生的问题，从而避免了因电弧烧蚀损坏触点导致其它用电设备运行故障或损坏的问题。二、采用电子芯片实时监测电路电流等参数，提供快速的过流过载保护，更加安全可靠。

Description

一种自动送料器单片机程序控制箱

技术领域

本实用新型涉及自动送料器技术领域，特别涉及一种自动送料器单片机程序控制箱。

背景技术

随着冲压加工的不断发展，自动送料器逐渐取代了人工操作。然而，传统的送料控制器使用机械触点的接触器或继电器，这些机械触点容易因为启动和停止时产生的电弧烧蚀而导致其寿命缩短。由于自动送料器需要反复启停，这种烧蚀现象更加严重，最终导致控制器失效，甚至对整个送料器造成损坏，这对于冲压加工的生产效率和质量都会造成不良影响。

传统的送料器辅助电源直接采用工频变压器输出，缺乏稳压、过载等相关保护电路，这使得送料器极易因线路或下行设备发生短路而导致损坏，严重时甚至有引发火灾的风险，造成直接和间接的经济损失。

目前，现有的送料器主要采用三相交流异步电动机来驱动料卷旋转，实现材料持续送入模具中。但是，受场地空间的限制，送料器往往需要在送出一段材料之后暂停工作，等待冲床将材料加工完成后才能重新开始输送材料。因此，送料器的电动机需要频繁地启动和停止工作，导致其电动机处于频繁启停的工况运行状态。

综上，实用新型人经长期工作与研究发现，导致上述技术问题的产生的底层逻辑如下：

三相交流异步电动机在启动时的电流能够达到额定工作电流的7倍，以常见的2kW电动机为例，额定电流约为4A，启动时的电流能够达到28A。传统送料器控制器采用的是交流接触器，而这种接触器的机械触点容易因电弧高温烧蚀而无法正常导通电路，导致送料器无法正常工作甚至损坏送料器。此外，频繁的大电流也会导致接触器的机械触点无法正常导通，严重的可能还会因为电弧高温而导致火灾的发生。

为此，提出一种自动送料器单片机程序控制箱以解决上述技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例希望提供一种自动送料器单片机程序控制箱，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供一种有益的选择；

本实用新型实施例的技术方案是这样实现的：

第一方面

一种自动送料器单片机程序控制箱，包括逻辑控制模块；所述开关效应模块电性连接于外部送料器；用于人机交互的人机交互模块交互连接于所述逻辑控制模块作信号交互，所述逻辑控制模块交互连接于所述开关效应模块执行相对应的启动或停止动作。

上述控制箱的整体运行逻辑为：通过人机交互模块给逻辑控制模块下达相关指令，逻辑控制模块的MCU模块在接收到指令后按照程序逻辑既定的相关参数对开关效应部分发送控制信号，开关效应部分在接收到控制信号之后执行相对应的启动或停止动作。

在上述实施方式中，进一步的：该自动送料器单片机程序控制箱通过逻辑控制模块中的MCU模块实现对开关效应模块的控制。在人机交互模块中，用户可以下达相关指令，这些指令会被传递到逻辑控制模块中的MCU模块。MCU模块会根据预设的程序逻辑及相关参数，生成相应的控制信号，并将这些信号通过电性连接传递到开关效应模块，控制其启动或停止动作。

其中在一种实施方式中：所述人机交互模块包括控制模块和与所述控制模块连接的用于扩展控制的***模块；所述***模块与所述开关效应模块和所述人机交互模块连接。

在上述实施方式中，进一步的：该实施方式中的人机交互模块采用了控制模块和***模块相结合的设计。控制模块负责处理用户指令，并与***模块进行信号交互。***模块则包含了用于扩展控制的功能模块，例如编码器等，可以通过电性连接与开关效应模块和人机交互模块进行连接。

其中在一种实施方式中：所述控制模块包括MCU模块、CPU模块或FPGA模块中的一种或多种任意组合。在实际应用中，优选为MCU模块。

在上述实施方式中，进一步的：控制模块是自动送料器单片机程序控制箱中的重要部分。在这种实施方式中，控制模块由MCU模块、CPU模块或FPGA模块中的一种或多种任意组合构成。MCU模块负责自动送料器的逻辑控制，通过编写相关的程序代码，实现对自动送料器的控制。CPU模块和FPGA模块则可以通过外部设备进行编程，实现对自动送料器的更加精细的控制。

其中在一种实施方式中：所述***模块包括与所述MCU模块连接的数码管显示驱动模块、调试排针模块、段选模块、数码管、编码器、蜂鸣器驱动模块、通讯排线母座和NTC排线母座。

在上述实施方式中，进一步的：在这种实施方式中，***模块包括数码管显示驱动模块、调试排针模块、段选模块、数码管、编码器、蜂鸣器驱动模块、通讯排线母座和NTC排线母座，这些模块通过电性连接与MCU模块进行连接。数码管显示驱动模块负责驱动数码管的显示，调试排针模块可以帮助用户进行调试操作，段选模块则用于选择数码管中的段，编码器可以用于输入数据，蜂鸣器驱动模块可以驱动蜂鸣器发声，通讯排线母座和NTC排线母座可以用于外部设备的连接。

其中在一种实施方式中：所述人机交互模块包括从用户获取输入信号的输入模块和用于交互输出的输出模块。

在上述实施方式中，进一步的：在这种实施方式中，人机交互模块包括从用户获取输入信号的输入模块和用于交互输出的输出模块。输入模块可以接收用户的输入信号，例如通过按键输入、编码器输入等方式。输出模块可以输出交互信息，例如通过数码管、LED灯、蜂鸣器等方式。

其中在一种实施方式中：所述输入模块包括LED指示灯、数码管显示器和蜂鸣器；所述输出模块包括按键模块和旋转式调节编码器。

在上述实施方式中，进一步的：在这种实施方式中，输入模块包括LED指示灯、数码管显示器和蜂鸣器，这些模块可以通过电性连接与人机交互模块进行连接。LED指示灯用于显示控制箱状态，数码管显示器可以显示相关参数信息，蜂鸣器可以用于发声提示。输出模块包括按键模块和旋转式调节编码器，这些模块也可以通过电性连接与人机交互模块进行连接。按键模块可以用于输入指令或者进行选择，旋转式调节编码器可以用于对参数进行调节或者输入。

其中在一种实施方式中：30A晶闸管及其配套电子元器件和工业高压380V和数字低电压5V光电耦合隔离器件。

在上述实施方式中，进一步的：在这种实施方式中，30A晶闸管及其配套电子元器件和工业高压380V和数字低电压5V光电耦合隔离器件可以通过电性连接与自动送料器单片机程序控制箱中的其他模块进行连接。晶闸管是一种电子元器件，可以用于控制高压电源的开关，其配套的电子元器件可以用于实现晶闸管的控制和保护。光电耦合隔离器件可以用于将工业高压380V电源与数字低电压5V电源隔离开来，从而保护控制箱中的其他模块不受高压电源的干扰和损坏。

第二方面

一种自动送料器，包括交流接触器，所述自动送料器外设置有如上述所述的控制箱，上述开关效应模块与所述交流接触器连接。具体而言，所述交流接触器与所述A晶闸管电性连接。晶闸管直连送料器电动机取代传统接触器进行驱动。

在上述实施方式中，进一步的：传统交流接触器可以用于控制自动送料器的启动和停止；30A晶闸管用于控制高压电源的开关，当传统部分的交流接触器接通时，指代30A晶闸管可以被控制开启，从而使高压电源接通，自动送料器开始工作；当传统部分的当交流接触器断开时，指代30A晶闸管被控制关闭，从而使高压电源断开，自动送料器停止工作。

总结性的：晶闸管完全取代接触器，晶闸管受控于光电耦合器，光电耦合器受控于MCU指令信号。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

一、取代了传统的机械触点开关，采用大功率晶体管，有效解决了运行过程中电弧产生的问题，从而避免了因电弧烧蚀损坏触点导致其它用电设备运行故障或损坏的问题。

二、采用电子芯片实时监测电路电流等参数，提供快速的过流过载保护，更加安全可靠。

三、控制精度方面极大的提高至毫秒级甚至微秒级别，相较于传统控制器依靠人眼估算运行周期，提高了控制精度，可以满足更加精细化、高效化的控制需求。

四、本技术还具有可扩展性，可以根据实际需要选择不同的CPU或FPGA模块，以及***模块，来适应不同的应用场景，具有一定的灵活性。

五、另外，本技术还考虑了人机交互的需求，通过人机交互模块实现与用户的互动，方便实用。

总之，本技术具有高效、安全、精准、灵活等优点，可以提高自动送料器的运行效率和可靠性，减少人力投入和经济成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的整体性模块连接示意图；

图2为本实用新型的逻辑控制模块示意图；

图3为本实用新型的人机交互模块连意图；

图4为本实用新型的开关效应模块连意图；

图5为本实用新型的驱动原理图；

图6为本实用新型的主控原理图；

附图标记：1、逻辑控制模块；101、MCU模块；102、数码管显示驱动模块；103、调试排针模块；104、段选模块；105、数码管；106、编码器；107、蜂鸣器驱动模块；108、通讯排线母座；109、NTC排线母座；2、人机交互模块；201、LED指示灯；202、数码管显示器；203、蜂鸣器；204、按键模块；205、旋转式调节编码器；3、开关效应模块；301、晶闸管；302、光电耦合隔离器件。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制；

需要注意的是，术语“第一”、“第二”、“对称”、“阵列”等仅用于区分描述与位置描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“对称”等特征的可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；同样，对于未以“两个”、“三只”等文字形式对某些特征进行数量限制时，应注意到该特征同样属于明示或者隐含地包括一个或者更多个特征数量；

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解；例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体成型；可以是机械连接，可以是直接相连，可以是焊接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据说明书附图结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在现有技术中，三相交流异步电动机在启动时的电流能够达到额定工作电流的7倍，以常见的2kW电动机为例，额定电流约为4A，启动时的电流能够达到28A。传统送料器控制器采用的是交流接触器，而这种接触器的机械触点容易因电弧高温烧蚀而无法正常导通电路，导致送料器无法正常工作甚至损坏送料器。此外，频繁的大电流也会导致接触器的机械触点无法正常导通，严重的可能还会因为电弧高温而导致火灾的发生；为此，请参阅图1-6，本实用新型提供一种技术方案以解决上述技术问题：一种自动送料器单片机程序控制箱，包括逻辑控制模块1；开关效应模块3电性连接于外部送料器；用于人机交互的人机交互模块2交互连接于逻辑控制模块1作信号交互，逻辑控制模块1交互连接于开关效应模块3执行相对应的启动或停止动作。上述的逻辑控制模块1、人机交互模块2和开关效应模块3安装于一个控制箱内；

上述控制箱的整体运行逻辑为：通过人机交互模块2给逻辑控制模块1下达相关指令，逻辑控制模块1的MCU模块101在接收到指令后按照程序逻辑既定的相关参数对开关效应部分发送控制信号，开关效应部分在接收到控制信号之后执行相对应的启动或停止动作。

在本方案中：该自动送料器单片机程序控制箱通过逻辑控制模块1中的MCU模块101实现对开关效应模块3的控制。在人机交互模块2中，用户可以下达相关指令，这些指令会被传递到逻辑控制模块1中的MCU模块101。MCU模块101会根据预设的程序逻辑及相关参数，生成相应的控制信号，并将这些信号通过电性连接传递到开关效应模块3，控制其启动或停止动作。

具体的：该自动送料器单片机程序控制箱实现了自动控制送料器的启停动作，提高了送料器的效率和可靠性。通过人机交互模块2，用户可以直接与自动送料器进行交互，并下达相应的指令。逻辑控制模块1则负责处理指令，并将其转化为控制信号传递给开关效应模块3，从而实现对送料器的控制。同时，开关效应模块3采用电性连接的方式与外部送料器连接，使得控制箱可以灵活地应用于不同的送料器设备中。

在本方案中，上述的部件为本具体实施方式提供的装置中的主体功能性机构；在上述控制箱的基础上，其安置于现有的自动送料器上；具体的，控制箱作为整体装置的基准支撑结构，为上述装置提供了针对外部环境配合的基础，并可适配外部工作人员对其进行保养、调节及相关零部件的装配等常规机械养护作业；同时可将整体控制箱安放并应用于自动送料器中，使得本装置整体作为一个附加的工序于现有的自动送料器中，实现对自动送料器提供安全防护的功能；

需要指出的是，自动送料器的实体高度、宽度等参数需根据实际情况进行适配选型或加工出不同的规格尺寸，其为非限定性的；

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图1～4：人机交互模块2包括控制模块和与控制模块连接的用于扩展控制的***模块；***模块与开关效应模块3和人机交互模块2连接。

在本方案中：该实施方式中的人机交互模块2采用了控制模块和***模块相结合的设计。控制模块负责处理用户指令，并与***模块进行信号交互。***模块则包含了用于扩展控制的功能模块，例如编码器等，可以通过电性连接与开关效应模块3和人机交互模块2进行连接。

具体的：该实施方式中的人机交互模块2通过控制模块和***模块相结合的设计，实现了对自动送料器的更加精细的控制。用户可以通过控制模块下达相关指令，控制自动送料器的启停动作，并通过***模块实现更多功能的扩展。***模块可以包括编码器等功能模块，通过电性连接与开关效应模块3和人机交互模块2进行连接，实现对自动送料器的更加精细的控制。这种设计方式提高了自动送料器的效率和可靠性，同时也提高了用户的使用体验和操作效率。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图1～4：控制模块包括MCU模块101、CPU模块或FPGA模块中的一种或多种任意组合。在实际应用中，优选为MCU模块101。

在本方案中：控制模块是自动送料器单片机程序控制箱中的重要部分。在这种实施方式中，控制模块由MCU模块101、CPU模块或FPGA模块中的一种或多种任意组合构成。MCU模块101负责自动送料器的逻辑控制，通过编写相关的程序代码，实现对自动送料器的控制。CPU模块和FPGA模块则可以通过外部设备进行编程，实现对自动送料器的更加精细的控制。

具体的：该实施方式中的控制模块采用了MCU模块101、CPU模块或FPGA模块中的一种或多种任意组合，可以实现对自动送料器的逻辑控制和更加精细的控制。MCU模块101是一种常见的嵌入式控制器，可以通过编写相关的程序代码，实现对自动送料器的控制。CPU模块和FPGA模块则可以通过外部设备进行编程，实现对自动送料器的更加精细的控制，提高了自动送料器的效率和可靠性。在实际应用中，优选采用MCU模块101，因为它具有成本低、易于编程、可靠性高等优点。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图1～4：***模块包括与MCU模块101连接的数码管显示驱动模块102、调试排针模块103、段选模块104、数码管105、编码器106、蜂鸣器驱动模块107、通讯排线母座108和NTC排线母座109。

在本方案中：在这种实施方式中，***模块包括数码管显示驱动模块102、调试排针模块103、段选模块104、数码管105、编码器106、蜂鸣器驱动模块107、通讯排线母座108和NTC排线母座109，这些模块通过电性连接与MCU模块101进行连接。数码管显示驱动模块102负责驱动数码管的显示，调试排针模块103可以帮助用户进行调试操作，段选模块104则用于选择数码管中的段，编码器106可以用于输入数据，蜂鸣器驱动模块107可以驱动蜂鸣器发声，通讯排线母座108和NTC排线母座109可以用于外部设备的连接。

具体的：该实施方式中的***模块包括数码管显示驱动模块102、调试排针模块103、段选模块104、数码管105、编码器106、蜂鸣器驱动模块107、通讯排线母座108和NTC排线母座109，这些模块可以用于扩展控制箱的功能。数码管显示驱动模块102负责驱动数码管的显示，提高了控制箱的操作体验。调试排针模块103可以帮助用户进行调试操作，提高了调试效率。段选模块104可以选择数码管中的段，提高了数码管的显示效果。编码器106可以用于输入数据，增加了控制箱的操作方式。蜂鸣器驱动模块107可以驱动蜂鸣器发声，用于提醒用户。通讯排线母座108和NTC排线母座109可以用于外部设备的连接，实现对自动送料器的更加精细的控制。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图1～4：人机交互模块2包括从用户获取输入信号的输入模块和用于交互输出的输出模块。

在本方案中：在这种实施方式中，人机交互模块2包括从用户获取输入信号的输入模块和用于交互输出的输出模块。输入模块可以接收用户的输入信号，例如通过按键输入、编码器输入等方式。输出模块可以输出交互信息，例如通过数码管、LED灯、蜂鸣器等方式。

具体的：该实施方式中的人机交互模块2包括从用户获取输入信号的输入模块和用于交互输出的输出模块。输入模块可以接收用户的输入信号，例如通过按键输入、编码器输入等方式，为用户提供更加方便的操作方式。输出模块可以输出交互信息，例如通过数码管、LED灯、蜂鸣器等方式，为用户提供更加直观的操作反馈。这种实施方式可以使得自动送料器单片机程序控制箱具有更加友好的用户界面，提高了操作的便捷性和效率。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图1～4：输入模块包括LED指示灯201、数码管显示器202和蜂鸣器203；输出模块包括按键模块204和旋转式调节编码器205。

在本方案中：在这种实施方式中，输入模块包括LED指示灯201、数码管显示器202和蜂鸣器203，这些模块可以通过电性连接与人机交互模块2进行连接。LED指示灯201用于显示控制箱状态，数码管显示器202可以显示相关参数信息，蜂鸣器203可以用于发声提示。输出模块包括按键模块204和旋转式调节编码器205，这些模块也可以通过电性连接与人机交互模块2进行连接。按键模块204可以用于输入指令或者进行选择，旋转式调节编码器205可以用于对参数进行调节或者输入。

具体的：该实施方式中的输入模块包括LED指示灯201、数码管显示器202和蜂鸣器203，输出模块包括按键模块204和旋转式调节编码器205。这些模块可以用于实现控制箱的输入和输出功能。LED指示灯201可以显示控制箱的状态，数码管显示器202可以显示相关参数信息，蜂鸣器203可以用于发声提示。按键模块204可以用于输入指令或者进行选择，旋转式调节编码器205可以用于对参数进行调节或者输入。这种实施方式可以使得控制箱具有更加灵活的输入方式和更加直观的输出方式，提高了控制箱的操作效率和用户体验。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图1～4：30A晶闸管301及其配套电子元器件和工业高压380V和数字低电压5V光电耦合隔离器件302。

在本方案中：在这种实施方式中，30A晶闸管301及其配套电子元器件和工业高压380V和数字低电压5V光电耦合隔离器件302可以通过电性连接与自动送料器单片机程序控制箱中的其他模块进行连接。晶闸管301是一种电子元器件，可以用于控制高压电源的开关，其配套的电子元器件可以用于实现晶闸管301的控制和保护。光电耦合隔离器件302可以用于将工业高压380V电源与数字低电压5V电源隔离开来，从而保护控制箱中的其他模块不受高压电源的干扰和损坏。

具体的：该实施方式中的30A晶闸管301及其配套电子元器件和工业高压380V和数字低电压5V光电耦合隔离器件302可以用于实现自动送料器单片机程序控制箱的电源控制和保护功能。晶闸管301及其配套的电子元器件可以用于控制高压电源的开关和保护晶闸管301不受电流过大或其他因素的损坏。光电耦合隔离器件302可以用于将工业高压380V电源与数字低电压5V电源隔离开来，从而保护控制箱中的其他模块不受高压电源的干扰和损坏。这种实施方式可以提高自动送料器单片机程序控制箱的安全性和可靠性，防止由于电源干扰等原因导致控制箱的故障和损坏。

可以理解的是，在本具体实施方式中，选用30A晶闸管的原因是其额定电流足够承受送料器电动机频繁启停时产生的高电流冲击，从而延长了晶闸管的使用寿命。此外，30A晶闸管的价格也比较适中，成本可控。

需要指出的是，上述30A晶闸管的技术方案可根据实际情况进行平替，同时采用的晶闸管包括但不限30A，最小16A，最大70A；示例性的：

(1)使用更高功率的晶闸管，如60A、70A等，以满足更大电流的需求。

(2)使用多个低功率晶闸管并联，以达到相同的电流容量，也可以提高可靠性和安全性。

(3)使用其他类型的开关器件，如MOSFET、IGBT等，这些器件具有更低的开关损耗和更高的效率，但其可靠性和使用寿命可能受限于具体的应用场景。

进一步的，外部自动送料器包括交流接触器和自动送料器外设置的控制箱。开关效应模块3与交流接触器连接，并且交流接触器与30A晶闸管301电性连接。

在本方案中，自动送料器包括交流接触器和控制箱，通过开关效应模块3向交流接触器发送控制信号来实现自动送料器的启动和停止。30A晶闸管301可以被用于控制高压电源的开关，其与交流接触器电性连接，从而使得当交流接触器接通时，高压电源被接通，自动送料器开始工作；当交流接触器断开时，高压电源被断开，自动送料器停止工作。这种实施方式可以实现自动送料器的自动化工作，提高工作效率和生产效益。同时，通过控制箱中的30A晶闸管301可以实现对高压电源的控制和保护，从而提高自动送料器的安全性和可靠性。

在本申请一些具体实施方式中，上述提供的控制箱所解决了传统技术相关缺陷的原理为：

(1)解决传统机械触点开关电弧烧蚀带来的故障和损坏问题：

该技术通过采用大功率晶体管控制开关，取代了传统的机械触点开关。晶体管的工作原理是利用半导体材料的特性，控制电流的流通，因此可以在不接触金属的情况下实现电路的开关控制。相较于机械触点开关，晶体管开关在运行过程中不会产生电弧，从而有效地解决了电弧烧蚀带来的故障和损坏问题。

(2)解决大功率开关触点因电弧烧蚀损坏，进而造成其它用电设备运行故障或损坏的问题：

该具体实施方式采用了电子芯片实时监测电路电流等参数，并提供快速的过流过载保护，能够在出现异常情况时及时响应，并采取相应的保护措施，防止过流过载等问题造成的设备故障和损坏。

(3)提高控制精度，满足不同场合和设备的控制需求：

该具体实施方式采用电子芯片实时监测电路电流等参数，并通过MCU模块101和CPU模块或FPGA模块的任意组合，实现精准控制。具体来说，MCU模块101可编程性强，具有控制精度高、反应速度快等优点，而CPU模块或FPGA模块则具有计算能力强、并行处理能力高等优点，两者结合使用能够满足不同场合和设备的控制需求，并提高控制精度。

在本方案中，本装置整体的所有电器元件依靠市电进行供能；具体的，装置整体的电器元件与市电输出端口处通过继电器、变压器和按钮面板等装置进行常规电性连接，以满足本装置的所有电器元件的供能需求。

在本具体实施方式中将提供本具体实施方式中的控制程序(C语言)，该控制程序存储于MCU模块101内进行运行：

/>

/>

其中，该程序的具体原理如下：

(1)外部中断0服务函数：此函数用于处理编码器EC11的旋转事件，当编码器旋转时，函数会更新SET_Data的值，SET_Data表示设定值，根据编码器的旋转方向增加或减少SET_Data的值，范围在0～150之间，最后通过设定FMQ的值，将编码器旋转事件的结果反映到蜂鸣器和数码管。

(2)外部中断1服务函数：此函数用于处理手动和自动模式切换事件，当切换到手动模式时，函数会停止自动送料器的运行，当切换到自动模式时，函数会处于自动模式待机状态。

(3)外部中断2服务函数：此函数用于处理点动触发事件，当发生点动触发时，函数会将SIGN_out变量的值取反，以改变送料器的运行状态。

(4)外部中断3服务函数：此函数用于处理自动触发事件，当程序处于自动模式待机状态时发生启动触发时，函数会启动定时器1，开始计时，当计时器计时溢出后，函数会将SIGN_out变量的值设置为1，以启动送料器的运行状态。

(5)定时器0中断服务函数：此函数用于产生1ms的定时器中断，用于处理一些需要精确计时的事件，如数码管动态扫描延时。

(6)定时器1中断服务函数：此函数用于处理自动送料器的运行事件，当计时器计时结束时，函数会将SIGN_out变量的值设置为1，以改变送料器的运行状态。

整个控制程序通过多个中断服务函数和定时器中断来实现对自动送料器的控制和监测，通过对不同的中断事件进行相应处理，实现了对自动送料器的各种操作，包括编码器旋转、手动/自动模式切换、点动触发、自动触发等。

进一步的：该程序采用了外部中断来实现对输入信号的捕获，其中中断0实现了对旋转编码器输入的捕获，中断1实现了对自动和手动模式切换的捕获，中断2实现了对点动触发的捕获，中断3实现了对自动触发的捕获。

在中断0中，程序首先判断EC11A端口的电平状态，如果为低电平，则将FMQ端口输出为高电平，并判断EC11A端口和EC11B端口电平状态是否一致，如果一致，则将flag标志设为EC11A的电平状态；如果不一致，则不改变flag标志的值。然后根据EC11B端口的电平状态判断旋转编码器是向左旋转还是向右旋转，从而改变SET Data的值，用于设定送料器的参数。最后将FMQ端口输出为低电平，并将SIGN out、val两个变量清零。

在中断1中，程序首先延时20ms，然后判断Mode变量的值，如果为0，则将SIGN out、TR1、val、AU MT-I取反AU_MT变量值，即自动/手动模式标志位变量的值清零，即自动模式；如果为1，则不做任何操作，即手动模式。

在中断2中，程序首先延时20ms，然后判断AU_MT变量的值，如果为0，则将SIGN out变量取反，即点动触发。

在中断3中，程序首先延时20ms，然后判断AU_MT变量的值，如果不为0，则将TR1变量设为1，并将val变量清零，即自动触发。

定时器0中断每隔1ms产生一次中断，将B_1ms变量设为1，表示已经过去了1ms。定时器1中断每隔4ms产生一次中断，用于实现设定送料器参数后的自动送料，即根据SETData的值判断是否将SIGN out变量设为1，从而启动送料器。

此外请参阅上述程序，其中断服务函数CMP_Isr()，该函数被设置为中断21的中断服务函数。该函数的主要功能是在比较器输出电平发生变化时，通过中断服务函数进行处理。

具体来说，在中断服务函数CMP_Isr()中，首先通过清除CMPCR1寄存器的第2位来清除中断标志，以确保下一次比较器输出电平变化时可以再次触发该中断服务函数。然后通过delayms(20)延时20毫秒，以确保比较器输出电平稳定。接下来，通过判断CMPCR1寄存器的第1位，来确定比较器输出电平的状态。如果第1位为1，则表示比较器输出电平为高电平，此时将TR1标志位设为1，表示触发了上升沿中断。如果第1位为0，则表示比较器输出电平为低电平，此时将SIGN out标志位设为0，表示触发了下降沿中断，并将val变量清零，以便下一次计数。

可以理解的是，该程序中使用了内部比较器模块，通过对比较器输出电平的变化来触发中断服务函数CMP_Isr()。同时，该程序中还涉及到了变量和标志位的控制，如TR1、SIGN out和val等。这些变量和标志位的控制，使得中断服务函数能够对比较器输出电平变化进行及时处理，并根据不同情况触发不同的中断类型，从而实现对***的有效控制和保护。

这个函数是在自动模式下的外部触发函数，它用于检测外部的下降沿和上升沿信号。具体的，上升沿下降沿信号由MCU模块101内部ADC0进行判断；当检测到外部的下降沿信号，即表示送出的物料已经达到了需求长度，此时会将SIGN_out的值置为0，停止送料，并暂停定时器1，同时将val变量的值清零。反之，如果检测到外部的上升沿信号，即表示需要继续输送物料，此时会重新启动定时器1，进入自动延时状态。在程序中，首先会清除比较器中断标志位，然后延时20ms以确保稳定后进行检测，如果检测到比较器中的标志位为1，则说明是上升沿信号，需要启动定时器1；如果检测到比较器中的标志位为0，则说明是下降沿信号，需要将SIGN_out置为0，停止送料，并暂停定时器1。

总的来说，该程序通过对外部中断和定时器中断的处理，实现了对送料器的自动和手动控制，包括旋转编码器输入、模式切换、点动触发、自动触发和自动送料等功能。

总结性的：本具体实施方式针对传统接触器机械触点的缺陷，采用额定电流30A的晶闸管，以解决传统开关控制器在运行过程中因电弧烧蚀导致触点损坏的问题。晶闸管是一种无触点开关，工作时不会产生高温电弧，从根源上消除了电弧对金属接触面的烧蚀。其浪涌电流能达到300A，可以轻松应对送料器电动机频繁启停带来的电流冲击，使用寿命更长。同时，晶闸管可以采用5V安全电压配合光电耦合器轻松控制，进一步降低了操作触电风险。与传统接触器相比，晶闸管以及其控制电路成本更低，且由于其趋于线性的功率调节特性，能让熔炉温度在极小范围波动，因此在大型金属冶炼工厂被广泛应用以取代传统开关器件，是新一代开关控制器的趋势化产品。

总的来说，晶闸管在安全性、高效性和可靠性上具有其他器件无法比拟的优势。晶闸管的使用不仅能有效地解决传统开关控制器中存在的问题，而且在企业安全生产中扮演着重要角色。

总结性的：本具体实施方式的总体原理是采用无触点开关晶闸管代替传统接触器机械触点，从根源上消除了电弧对金属接触面的烧蚀，有效解决了大功率开关触点因电弧烧蚀损坏，进而造成其它用电设备运行故障或损坏的问题。

此外，本具体实施方式还采用了电子芯片实时监测电路电流等参数，提供快速的过流过载保护，有效防止了过载过流等安全问题的出现。

具体而言，采用晶闸管作为开关器件，晶闸管的工作原理是利用半导体材料中n型区和p型区之间的p-n结，通过控制控制极加正脉冲，将n型区注入p型区，使p-n结处的电阻降低，进而实现通电的目的。相比于传统接触器机械触点，晶闸管无触点开关，不会产生高温电弧，从根源上消除了电弧对金属接触面的烧蚀。此外，晶闸管浪涌电流能达到300A，可以轻松应对送料器电动机频繁启停带来的电流冲击，使用寿命更长。晶闸管可以采用5V安全电压配合光电耦合器轻松控制，进一步降低了操作触电风险。另外，晶闸管以及其控制电路成本要远低于传统接触器，又因其趋于线性的功率调节特性，能让熔炉温度在极小范围波动，在大型金属冶炼工厂被广泛应用以取代传统开关器件，是新一代开关控制器的趋势化产品。

因此，本具体实施方式的实施解决了传统接触器机械触点因电弧烧蚀损坏，进而造成其它用电设备运行故障或损坏的问题，并且在安全性、高效性和可靠性上具有其他器件无法比拟的优势，是企业安全生产的重要组成部分之一。

以上所述具体实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述具体实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

实施例一

为使本实用新型的上述具体实施方式更加明显易懂，下面对本实用新型的具体实施方式做详细的示例性的说明。本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的实施例的限制。

本实施例基于上述具体实施方式中描述的相关原理，其中示例性应用时：

设当前实施例场景中，要控制一个自动送料器，在传统方案中，需要使用接触器作为开关，而在使用晶闸管方案后，需要使用一套包括上述具体是实施方式中的控制箱和晶闸管的方案来控制。

使用晶闸管方案的具体步骤如下：

S1、首先，将控制箱连接到自动送料器上。控制箱包括逻辑控制模块1、人机交互模块2和开关效应模块3。开关效应模块3连接到30A晶闸管301。

S2、将人机交互模块2连接到逻辑控制模块1。人机交互模块1包括输入模块和输出模块。输入模块包括LED指示灯、数码管显示器和蜂鸣器。输出模块包括按键模块和旋转式调节编码器。

S3、将数码管显示驱动模块、调试排针模块、段选模块、数码管、编码器、蜂鸣器驱动模块、通讯排线母座和NTC排线母座等***模块连接到MCU模块101。

S4、使用人机交互模块2与逻辑控制模块1进行交互，输入指令。

S5、逻辑控制模块1中的MCU模块101接收到指令后，按照程序逻辑既定的相关参数对开关效应部分发送控制信号。

S6、开关效应部分接收到控制信号之后，执行相应的启动或停止动作，控制晶闸管的开关。

具体来说，在上述步骤中：

在该模拟场景中，实现自动送料的关键在于控制箱的开关效应模块与外部送料器的电性连接，以及人机交互模块的输入和输出控制。

开关效应模块与送料器的电性连接：在该模拟场景中，开关效应模块3采用的是30A晶闸管301，其能够代替传统的接触器和继电器，通过电子芯片实时监测电路电流等参数，并提供快速的过流过载保护。晶闸管的浪涌电流能力可达到300A，能够轻松应对送料器电动机频繁启停带来的电流冲击，使用寿命更长。

人机交互模块的输入控制：输入模块包括LED指示灯201、数码管显示器202和蜂鸣器203，通过人机交互模块2，可以获取用户的输入信号并将其传递给逻辑控制模块1。用户可以通过LED指示灯、数码管显示器和蜂鸣器来进行状态和故障的提示，以及启停等操作。

人机交互模块的输出控制：输出模块包括按键模块204和旋转式调节编码器205，可以实现手动控制自动送料器的启停和送料速度的调节。同时，逻辑控制模块1会根据用户的输入信号进行相应的控制操作，将控制信号发送给开关效应模块3，从而实现自动送料的控制。

MCU模块101：作为控制箱的核心部件，MCU模块101能够根据程序逻辑既定的相关参数对开关效应部分发送控制信号，实现自动送料器的启停和送料速度的调节。此外，MCU模块101还能够接收人机交互模块2的指令，并对其进行解析和处理。

数码管显示驱动模块102、调试排针模块103、段选模块104、数码管105、编码器106、蜂鸣器驱动模块107、通讯排线母座108和NTC排线母座109：这些***模块连接于MCU模块101，通过数字信号的输入和输出，实现了人机交互模块的功能。

光电耦合隔离器件302：作为晶闸管控制电路的重要组成部分，光电耦合隔离器件302通过5V安全电压配合，实现了晶闸管的轻松控制；

MCU模块101与数码管驱动模块102的连接：MCU模块101通过输出端口将数码管驱动模块102与其连接，实现数码管的显示功能。具体来说，MCU模块101向数码管驱动模块102发送显示数据和控制信号，数码管驱动模块102接收到信号后解析数据，并控制数码管实现相应的显示。

MCU模块101与调试排针模块103的连接：调试排针模块103连接在MCU模块101的调试接口上，用于调试和测试MCU模块101的工作状态。在调试排针模块103的帮助下，开发者可以检测MCU模块101的输出信号是否正确、程序是否运行正常等。

MCU模块101与段选模块104的连接：段选模块104通过MCU模块101的输出端口连接在MCU模块101上，用于实现数码管显示器的段选功能。具体来说，MCU模块101向段选模块104发送段选信号，段选模块104根据信号进行解析，并控制数码管的相应段亮灭。

MCU模块101与数码管105的连接：数码管105连接在MCU模块101的输出端口上，用于数码管的数值显示功能。具体来说，MCU模块101向数码管105发送显示数据和控制信号，数码管105接收到信号后解析数据，并控制数码管实现相应的显示。

MCU模块101与编码器106的连接：编码器106通过MCU模块101的输入端口连接在MCU模块101上，用于实现编码器的输入功能。具体来说，编码器106通过两个通道的变化来反馈旋转方向和旋转步数，MCU模块101接收到编码器的信号后进行解析，并实现相应的功能。

MCU模块101与蜂鸣器驱动模块107的连接：蜂鸣器驱动模块107通过MCU模块101的输出端口连接在MCU模块101上，用于实现蜂鸣器的控制功能。具体来说，MCU模块101向蜂鸣器驱动模块107发送控制信号，蜂鸣器驱动模块107根据信号进行解析，并控制蜂鸣器的响应。

MCU模块101与通讯排线母座108的连接：通讯排线母座108通过MCU模块101的输出端口连接在MCU模块101上，用于实现与其他设备的通信功能。

开关控制原理：

在此场景中，MCU模块101将控制信号发送到开关效应模块3，以控制晶闸管的通断。具体而言，MCU模块101可以优选为PWM脉宽调制技术来控制晶闸管通断；

即通过改变控制信号的占空比来调节晶闸管的通断时间，高低电平转换从而控制送料器电动机的启停。

控制箱中的保护措施：

控制箱中还设置有过流过载保护电路，用于实时监测电路电流等参数，当电路电流超过一定阈值时，保护电路将自动切断晶闸管的通路，以保护送料器和整个设备的安全运行。

其他注意事项：

在使用此技术时，需要注意晶闸管的散热问题，保证其在工作时不会过热。另外，还需要注意控制箱的安装位置和通风情况，以确保控制箱的正常工作和长寿命。

总体来说，该技术通过采用晶闸管代替传统的机械触点开关，解决了电弧烧蚀、损坏设备等问题，同时还提高了控制的精度和可靠性，具有广泛的应用前景。

通过使用晶闸管方案，成功解决了传统接触器开关在运行过程中电弧产生的问题，同时也提高了控制精度，使其达到毫秒级甚至微秒级别，从而满足了大多数设备的控制需求。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的相关实际应用的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

实施例二

为使本实用新型的上述具体实施方式更加明显易懂，下面对本实用新型的具体实施方式做详细的示例性的说明。本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的实施例的限制。

本实施例基于上述实施例一：

设在该场景中，突然出现了一个电流过载的情况，可能是因为送料器工作时遇到了异常情况或者其他原因导致的。此时，MCU模块101中的过载保护电路会立即检测到电流过载，并发出相应的控制信号。这些控制信号会通过通讯排线母座108，传输到***模块中的30A晶闸管301驱动电路中。

在驱动电路中，电路芯片会立即控制30A晶闸管301的导通和断开，从而保护送料器和整个设备的安全运行。此时，30A晶闸管301的导通和断开是由电路芯片进行控制，不会出现机械触点的接触和烧蚀的情况，从而有效地避免了因为电弧烧蚀导致的触点损坏。

在这个过程中，数码管显示器202也会立即显示出当前的过载电流值，让操作人员能够快速的发现异常情况并采取措施，避免造成更大的损失。整个过程中，人机交互模块2的按键模块204和旋转式调节编码器205也可以提供相应的操作手段，帮助操作人员更加灵活地控制送料器的运行状态。

因此，该技术不仅能够提高送料器的控制精度，也具备了高效、可靠的过载保护能力，可以保证送料器和整个设备的安全运行。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的相关实际应用的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种自动送料器单片机程序控制箱，其特征在于，包括逻辑控制模块(1)；

开关效应模块(3)电性连接于外部送料器；

用于人机交互的人机交互模块(2)交互连接于所述逻辑控制模块(1)作信号交互，所述逻辑控制模块(1)交互连接于所述开关效应模块(3)执行相对应的启动或停止动作；

***模块包括与所述控制模块连接的数码管显示驱动模块(102)、调试排针模块(103)、段选模块(104)、数码管(105)、编码器(106)、蜂鸣器驱动模块(107)、通讯排线母座(108)和NTC排线母座(109)。

2.根据权利要求1所述的控制箱，其特征在于：所述人机交互模块(2)包括控制模块和与所述控制模块连接的用于扩展控制的***模块；

所述***模块与所述开关效应模块(3)和所述人机交互模块(2)连接。

3.根据权利要求2所述的控制箱，其特征在于：所述控制模块包括MCU模块(101)、CPU模块或FPGA模块中的一种或多种任意组合。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的控制箱，其特征在于：所述人机交互模块(2)包括从用户获取输入信号的输入模块和用于交互输出的输出模块。

5.根据权利要求4所述的控制箱，其特征在于：所述输入模块包括LED指示灯(201)、数码管显示器(202)和蜂鸣器(203)；

所述输出模块包括按键模块(204)和旋转式调节编码器(205)。

6.根据权利要求5所述的控制箱，其特征在于：所述开关效应模块(3)包括16A～70A晶闸管(301)和5V光电耦合隔离器件(302)。

7.根据权利要求6所述的控制箱，其特征在于：所述晶闸管(301)为30A晶闸管(301)。

8.一种自动送料器，包括交流接触器，其特征在于：所述自动送料器外设置有如权利要求1～7任意一项所述的控制箱。

9.根据权利要求8所述的自动送料器，其特征在于：所述交流接触器换为30A晶闸管(301)。