[发明专利]一种模具线缆自动检测系统及方法

权利要求书

1.一种模具线缆自动检测系统，其特征在于，所述模具线缆自动检测系统包括24V与5V供电单元、液晶显示单元、信号处理系统、信号接收变换单元以及外部处理单元；

其中，所述24V与5V供电单元为所述信号接收变换单元、所述液晶显示单元、所述信号处理系统以及所述外部处理单元提供电力支持，所述液晶显示单元、所述信号接收变换单元以及所述外部处理单元均与所述信号处理系统连接；

所述信号接收变换单元用于与待测模具连接，用于采集模具线缆的数据，并将采集的数据传输至所述信号处理系统，所述信号处理系统将接收到的数据传输至所述液晶显示单元进行显示，同时采用温度传感器对所述模具线缆自动检测系统在运行时的温度进行测试，并将采集的温度数据传输至所述信号接收变换单元，所述信号接收变换单元将采集的到的温度信号传输至所述信号处理系统，所述信号处理系统将接收到的数据传输至所述液晶显示单元进行显示；

所述24V与5V供电单元采用WRB2405YMD-5W单路输出24V转5V的降压模块，所述降压模块提供2:1的宽范围输入，输出功率为5W，具有短路保护、自动恢复功能，并隔离1500V直流电压，所述24V与5V供电单元的24V的地线与5V的地线相互独立，提高了所述24V与5V供电单元抗干扰性，防止内部击穿使地线带电损坏系统内部电路；

所述信号接收变换单元采用了5块TLP521-4光电耦合芯片进行信号的接收，5块TLP521-4光电耦合芯片均与所述信号处理系统连接；

所述信号处理系统采用3块74HC165编码芯片进行级联，将输入信号进入打包，通过串口接收打包的数据，并在单片机内部编程实现数据解码，使采集的信号数量不再因单片机端口数量而受到限制；

所述液晶显示单元采用带中文字库的液晶显示屏；

所述外部处理单元采用双路程序下载电路，一路采用MAX3232芯片，通过DB9串口进行程序下载，另外采用了PL2303芯片设计了一路USB口的冗余下载电路、实现双通道程序下载功能；

所述温度传感器为DS18B20温度传感器；所述信号接收变换单元具体包括模具线缆接口和TLP521-4光耦接收电路，其中，所述模具线缆接口用于连接待测模块接口，所述TLP521-4光耦接收电路与所述模具线缆接口连接，所述TLP521-4光耦接收电路与74HC165信号并入串出电路连接；所述信号处理系统包括MCU单片机处理单元和74HC165信号并入串出电路，所述74HC165信号并入串出电路与所述TLP521-4光耦接收电路连接，所述MCU单片机处理单元与所述74HC165信号并入串出电路连接；所述外部处理单元包括4×4键盘独立按键电路、MAX3232串口下载电路以及PL2303USB口下载电路，所述4×4键盘独立按键电路、所述MAX3232串口下载电路以及所述PL2303USB口下载电路均与所述MCU单片机处理单元连接；所述液晶显示单元包括带中文字库的液晶显示电路，所述带中文字库的液晶显示电路与所述MCU单片机处理单元连接；测试时，将待测模具与所述模具线缆自动检测系统连接，对74HC165并入串出信号进行解码，并对待测模具ID编码、工位编码、零件检测传感器状态、楔器位置检测传感器状态、温度传感器状态按照二进制编码规则进行逻辑运算，将检测的结果输出至液晶显示屏；在测试时，将待测模具与所述模具线缆自动检测系统连接，所述74HC165信号并入串出电路将测试数据传输至所述MCU单片机处理单元，所述测试数据的前8位为模具ID线缆编码，中间8位为工位编码与零件检测传感器，后8位中的前4位为楔器传感器信号，最后4位为温度传感器信号。

2.根据权利要求1所述的模具线缆自动检测系统，其特征在于，所述MCU单片机处理单元为STC12系列单片机。

3.根据权利要求2所述的模具线缆自动检测系统，其特征在于，所述模具线缆自动检测系统采用了软面板作为系统外表面。

4.根据权利要求3所述的模具线缆自动检测系统进行检测的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将模具线缆检测系统连接至车间现场的待测模具，并打开所述模具线缆自动检测系统的电源；

2）通过万用表测量光耦输入侧的电压，显示24V，并且所述TLP521-4光电耦合芯片出口侧的8颗红色LED信号指示灯常亮，说明光耦电路工作正常，导通后将5V信号电压输入至74HC165输入侧；

3）用万用表测量74HC165芯片的输入管脚，测得电压为5V，此电压来自步骤2）的光耦芯片输出管脚；

4）通过示波器观察74HC165最后一级输出管脚，采集到方波信号，并且方波信号在一个周期内的二进制和正好为255，说明74HC165处于工作状态，且数据接收完全正常，此时执行步骤5），开始检查与验证液晶显示功能，否则从第4）步开始重新验证；

5）加载液晶显示与数据包处理程序，下载至单片机中，并连接上液晶显示屏，开机并进入液晶屏初始化显示界面，操作系统上下选项按键，将液晶屏光标移动至液晶屏第一个功能选项处“模具线缆智能识别”，按确认键进入；

6）观察液晶屏显示的数据，如果与实际不符，检查程序并优化，执行步骤5），否则，执行步骤7）；

7）此时按返回功能键，观察是否能正常返回至液晶屏初始化功能菜单选择界面，如果能返回，则结束测试，如果不能返回，需重新优化程序，返回至步骤5）；

其中，74HC165输出至单片机的数据包中，前8位为模具ID线缆编码，中间8位为工位编码与零件检测传感器，后8位中的前4位为楔器传感器信号，最后4位为温度传感器信号，分别计算出数据包内的模具ID编码、工位编码、零件检测传感器、楔器位置传感器、温度传感器的信号，数据进过程序运算处理后，显示在液晶屏上。