[发明专利]一种具有密码锁的电子手轮倍率控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有密码锁功能的电子手轮倍率控制器，具体地说是涉及一种具有电子密码锁功能的控制器，可对外接电子手轮直接产生的原始脉冲信号的数量，进行一定倍率的增大，产生新A相、B相脉冲信号替代外接电子手轮直接产生的原始A相、B相脉冲信号，同时也可对新A相、B相脉冲信号输出进行开关控制，实现倍率变换电子手轮脉冲当量和启停数控伺服系统进给功能的装置，属于数控伺服装置领域。

背景技术

频繁的生产事故致使安全生产成为当今各行业研究的重大课题，其中很大一部分是因为操作人员的非专业或失误性操作而引发的，而传统的数控伺服系统通常没有防范这类操作事故发生的手段。目前我国大量企业的众多数控伺服系统设备过于老旧，更新新型设备同时需要操作人员花费大量时间来重新掌握操作流程。改进老旧设备成为提高生产力、节约生产成本的重要手段。

传统电子手轮产生的脉冲信号数量通常取决于操作人员摇动电子手轮的情况，若数控伺服系统要求进给量较大，则摇动圈数过多，不仅不便于操作人员使用，而且对电子手轮使用寿命造成巨大影响。近几年也出现了许多能够选择倍率的电子手轮，但这类电子手轮价格昂贵，同时缺少启停数控伺服系统进给的功能，容易因为人员误操作而导致被加工器件的损坏甚至是发生事故。

发明内容

本发明的目的：为了减少数控伺服系统误操作发生、降低改造老旧设备成本，以及改善当前电子手轮应用上的不足，本发明提供了一种具有密码锁功能的电子手轮倍率控制器，能够对外接电子手轮直接产生的原始脉冲信号的数量，进行一定倍率的增大，产生新A相、B相脉冲信号替代外接电子手轮直接产生的原始A相、B相脉冲信号，同时也可对新A相、B相脉冲信号进行开关控制，从而实现电子手轮脉冲当量的倍率变换和数控伺服系统进给的启停控制。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种具有密码锁功能的电子手轮倍率控制器，包括主控模块、脉冲输入模块、脉冲输出模块、数码管显示模块、4×4矩阵键盘模块、声音提示模块、电源模块。

所述的主控模块特征在于，选用工业级单片机ATmega16-16PI实现，主要用于流程控制、脉冲信号采集、脉冲信号产生、显示控制、键盘扫描、声音提示控制。

所述的脉冲输入模块由通用运算放大器LM358构成的2个电压比较器来实现，主要用于将外接电子手轮直接产生的原始A相、B相脉冲信号（假设其幅值范围为0V～VCC，VCC通常为5V或12V）进行电压转换和信号隔离，转化为幅值范围为0V～5V的脉冲信号，以匹配ATmega16-16PI单片机I/O口输入电压范围的要求。脉冲输入信号采用传统电子手轮A相、B相输出端分别与脉冲输入模块中脉冲输入端口对应接口相连而引入。

所述的脉冲输出模块由NPN三极管MMBT3904构成的2个开关电路来实现，主要用于将ATmega16-16PI单片机I/O口产生的经倍率变换后的新A相、B相脉冲信号（幅值范围为0V～5V）进行电压转换，转化为幅值范围为0V～VCC的脉冲信号，以匹配数控伺服系统中原电子手轮接口处的输入电压范围的要求。

所述的数码管显示模块由一个四位八段式LED数码管，四个PNP三极管MMBT3906构成的数码管动态显示电路组成，用于本发明的用户操作提示信息的显示。

所述的4×4矩阵键盘模块由16个按键采用行列式矩阵结构连接而成，包括数字键“0-9”、“解锁”键、“闭锁”键、“确定”键、“后退”键、“倍率控制”键、“密码修改”键，提供给用户实现脉冲信号的闭锁、解锁和倍率控制，以及密码修改和密码输入的功能。

所述的声音提示模块由一个蜂鸣器和一个PNP三极管MMBT3906构成，目的是对操作人员进行声音提示，当闭锁状态下成功解锁或解锁状态下成功锁定会发出一声短鸣音；当闭锁状态下误操作电子手轮或解锁失败时会发出一声长鸣音。

所述的电源模块由三端稳压集成电路LM7805构成，作为本发明内部+5V电源供电来源。

本发明的有益效果是：

1、本发明可以使传统电子手轮满足多种数控伺服系统不同进给量要求，大大降低了改造老旧设备成本；

2、本发明具有启停数控伺服系统进给的功能，可避免由于操作人员的非专业或失误性操作而导致被加工器件的损坏甚至是发生事故；

3、本发明可以减少操作人员的工作复杂度，延长电子手轮使用寿命。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是本发明的整体结构框图。

图2是本发明的主控模块电路原理图。