專利名稱：基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的用于焊接機系統(tǒng)的控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于工業(yè)生產(chǎn)控制領(lǐng)域，尤其涉及基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的用于焊接機
系統(tǒng)的控制器。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用中，數(shù)百米以內(nèi)的短距離控制通過線纜的有線方式實現(xiàn)控制器的信號傳遞，需要大量復(fù)雜的布線，增加成本的同時帶來了安全隱患且不易維護。而GSM(Global System for Mobile Communications,全球移動通信系統(tǒng))等傳統(tǒng)中低頻無線通信技術(shù)雖然適合長距離的通信領(lǐng)域，但是成本高、抗干擾性差，用于工業(yè)現(xiàn)場控制時，極容易受到工業(yè)現(xiàn)場的中低頻段的電磁波的干擾，故中低頻通信技術(shù)不適合工業(yè)領(lǐng)域的無線控制應(yīng)用。另外，若單純使用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在某些特定環(huán)境，比如被厚金屬板隔斷的區(qū)域，無線信號難以穿過，控制器無法工作。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的用于焊接機系統(tǒng)的控制器，既能工作于無線通信方式，又能工作于有線的串口通信方式，在特定環(huán)境也能和受控器正常通信，并且切換方便。
本實用新型的技術(shù)方案是一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的用于焊接機系統(tǒng)的控制器，包括控制模塊1和與之相連的射頻收發(fā)模塊2、鍵盤模塊3、顯示模塊4和電源模塊5，所述控制模塊1上還連接有能和受控器進行有線通信的串口 6，所述射頻收發(fā)模塊2發(fā)送和接收2. 4GHz的射頻信號，通過所述鍵盤模塊3可以選擇控制器的工作模式，控制器可以工作在無線網(wǎng)絡(luò)通信模式或有線串口通信模式下。[0005] 本實用新型的更詳細(xì)的技術(shù)方案是[0006] 所述控制模塊1包括處理器芯片MC13213。[0007] 所述射頻收發(fā)模塊2采用無線射頻芯片CC2590。[0008] 所述鍵盤模塊3為矩陣型鍵盤。 所述顯示模塊4是點陣顯示模塊，采用06A43A芯片。[0010] 本實用新型的優(yōu)點是 1.可以用于無線網(wǎng)絡(luò)傳輸控制信號，不依靠線纜通信，省去了大量復(fù)雜的布線，節(jié)約了成本，工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場更整潔，減少了安全隱患和不穩(wěn)定因素； 2.無線射頻模塊發(fā)送和接收2. 4GHz的射頻信號，不會受到工業(yè)現(xiàn)場的中低頻段的電磁波干擾，具有很強的抗干擾性； 3.對于控制器無法通過無線信號進行通信的特殊區(qū)域，采用有線的串口通信方式，通過鍵盤自由切換控制器工作方式來實現(xiàn)控制。以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述

圖1是本實用新型的控制器實施例的結(jié)構(gòu)框圖； 圖2是本實用新型的控制器實施例的控制模塊的連接示意圖； 圖3是本實用新型的控制器實施例的射頻收發(fā)模塊的連接示意圖； 圖4是本實用新型的控制器實施例的工作流程圖。 其中l(wèi)控制模塊；2射頻收發(fā)模塊；3鍵盤模塊；4顯示模塊；5電源模塊；6連接受控器的串口。
具體實施方式實施例一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的用于焊接機系統(tǒng)的控制器的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括控制模塊1和與之相連的射頻收發(fā)模塊2、鍵盤模塊3、顯示模塊4和電源模塊5。其中，電源模塊5向控制模塊1提供工作電源。所述控制模塊1上還連接有能和受控器進行有線通信的串口 6，所述射頻收發(fā)模塊2發(fā)送和接收2. 4GHz的射頻信號，通過所述鍵盤模塊3可以選擇控制器的工作模式，根據(jù)選擇，控制器可以工作在無線網(wǎng)絡(luò)通信模式或有線串口通信模式下。 如圖2所示，本實施例的控制模塊1采用飛思卡爾FREESCALE公司的MC13213， 一款工作在2. 4GHz的低功率收發(fā)器。如圖3所示，射頻收發(fā)模塊2選用無線射頻芯片CC2590。顯示模塊4采用TOMY公司的06A43A點陣顯示模塊。市面上的其他類似功能的芯片也可實現(xiàn)相同的功能。 控制模塊1的輸出片選使能信號CS、數(shù)據(jù)信號STD、時鐘信號SCK、串并口模式選擇信號PSB、復(fù)位信號RST分別連接顯示模塊的相應(yīng)端口。鍵盤模塊3為6行X4列的陣列模塊，6個行按鍵中斷端口和4個列按鍵中斷端口分別連接到控制模塊1。行控制鍵先觸發(fā)中斷，行判斷完后再掃描列控制鍵，最終判斷出是哪個鍵按下，觸發(fā)相應(yīng)功能。在所述鍵盤模塊可以選擇控制器的工作模式。當(dāng)在鍵盤模塊上按鍵，選擇無線網(wǎng)絡(luò)通信模式和有線串口通信模式兩種工作模式中的某一種，鍵盤模塊產(chǎn)生相應(yīng)中斷傳輸?shù)娇刂颇Kl，控制模塊1通過串并口模式選擇信號PSB傳輸?shù)斤@示模塊，通過顯示模塊用戶即可看到選擇的工作模式。另外，按下鍵盤上的其他不同鍵，對應(yīng)于對受控器的不同控制功能。[0023] 控制模塊1的射頻輸出端口 RFIn_P和輸入端口 RFIn_M以及射頻控制端口 PA_CTRL、 HGM、 CT_Bias和射頻收發(fā)模塊2的相應(yīng)端口相連?？刂颇K1上還連接有能和受控器進行有線通信的串口 6，包括發(fā)送端口 TXD1和接收端口 RXD2。 當(dāng)選擇無線網(wǎng)絡(luò)通信模式時，通過控制模塊1輸出射頻控制信號PA_CTRL到射頻收發(fā)模塊2，通知射頻收發(fā)模塊2工作，且將信號RFIn_P輸出到射頻收發(fā)模塊2，并通過天線以無線方式發(fā)送出去，射頻收發(fā)模塊2接收到返回的信號后，又將信號通過RFIn—M送至控制模塊1進行處理。 當(dāng)選擇串口有線通信模式時，通過控制模塊的發(fā)送端口 TXD1和接收端口 RXD1和受控器的串口實現(xiàn)通信。在本實施例中，在MC13213芯片上，設(shè)置腳20和腳21分別為TXD1和RXD1端口。 本實施例的更具體的電路連接方式如下[0027] MC13213的第52、53、54、56、57、58腳分別接鍵盤模塊的6個行中斷信號，MC13213的第2 5腳分別接鍵盤模塊的4個列中斷信號。MC13213的47 51腳分別輸出片選使能信號CS、串并口模式選擇信號PSB、復(fù)位信號RST、時鐘信號SCK和數(shù)據(jù)信號STD，分別連接顯示模塊4的06A43A的第3腳(CS)、第15腳(PSB)、第16腳(RST)、第5展卩(SCK)和第4腳(STD) 。 MC13213的44腳輸出射頻控制信號PA_CTRL，連接射頻收發(fā)模塊2的CC2590的第5和第6腳，為射頻模塊的使能信號。MC13213的34腳輸出第一偏置電壓CT_Bias連接射頻收發(fā)模塊2的第3腳，用于控制射頻模塊接收或發(fā)送。MC13213的33腳輸出第二偏置電壓VDDA，禾口 29腳、30腳相連，通過電容接地。MC13213的42腳連接CC2590的第7展卩，為HGM信號，對射頻收發(fā)模塊的增益進行數(shù)字控制，控制射頻模塊處于高增益或低增益模式。MC13213的36腳輸出RFIn_P信號連接射頻收發(fā)模塊的第2腳，射頻收發(fā)模塊的第4腳串聯(lián)電感后連接MC13213的35腳輸入射頻信號RFIn_M。射頻收發(fā)模塊的CC2590的第2和第4腳之間串聯(lián)有電容。射頻收發(fā)模塊的CC2590的第ll腳連接電容電感構(gòu)成的匹配電路之后連接工作在2. 4GHz的天線。 點陣顯示模塊4由控制模塊1使用串口模式控制其顯示，采用其他類似點陣顯示模塊也同樣有效?？刂颇K1輸出的片選使能信號CS為高電平使能液晶顯示模塊片選，輸出的串并口模式選擇信號PSB為低電平選中串口模式。 電源模塊5選用HK-045100DC整流變壓器。該模塊輸入220v交流電源，由1腳輸
出5v直流電壓信號，由2腳輸出電源地信號。 如圖4所示為控制器的流程，包括如下步驟 (l)控制器初始化； (2)在沒有按鍵時等待按鍵，一旦有按鍵按下，中斷觸發(fā)，按鍵響應(yīng)；[0033] (3)控制器確定工作模式，修改參數(shù)和控制界面顯示；[0034] (4)根據(jù)工作模式和參數(shù)加載發(fā)送數(shù)據(jù)包； (5)判斷當(dāng)前應(yīng)采取的發(fā)送模式，若是無線網(wǎng)絡(luò)通信模式，則利用射頻收發(fā)模塊2
進行射頻發(fā)送，若為有線串口通信模式，則通過串口 6進行發(fā)送； (5)發(fā)送結(jié)束后偵聽受控器反饋確認(rèn)幀，分析受控器反饋的信息； (6)判斷此次發(fā)送是否成功，若不成功則重新發(fā)送，若成功則回到步驟2。 對于用戶來說，本控制器的使用和普通工業(yè)控制器幾乎無差異，操作方便；對系統(tǒng)
來說，用2. 4GHz射頻信號取代短距離的線纜信號，可以屏蔽絕大部分的工業(yè)現(xiàn)場干擾，并
且在百米內(nèi)的通信是可靠的，并在特殊環(huán)境下，如厚重金屬密閉空間，可以便捷的切換至串
口模式。本控制器適用于大部分的短距離工業(yè)控制領(lǐng)域。 以上所述，僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并不能以此限定本實用新型實施的范圍，凡依本實用新型權(quán)利要求及說明書內(nèi)容所作的簡單的變換，皆應(yīng)仍屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的用于焊接機系統(tǒng)的控制器，包括控制模塊(1)和與之相連的射頻收發(fā)模塊(2)、鍵盤模塊(3)、顯示模塊(4)和電源模塊(5)，其特征在于所述控制模塊(1)上還連接有能和受控器進行有線通信的串口(6)，所述射頻收發(fā)模塊(2)發(fā)送和接收2.4GHz的射頻信號，通過所述鍵盤模塊(3)可以選擇控制器的工作模式，控制器可以工作在無線網(wǎng)絡(luò)通信模式或有線串口通信模式下。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的用于焊接機系統(tǒng)的控制器，其特征在于所述控制模塊(1)包括處理器芯片MC13213。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的用于焊接機系統(tǒng)的控制器，其特征在于所述射頻收發(fā)模塊(2)采用無線射頻芯片CC2590。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的用于焊接機系統(tǒng)的控制器，其特征在于所述鍵盤模塊(3)為矩陣型鍵盤。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的用于焊接機系統(tǒng)的控制器，其特征在于所述顯示模塊(4)是點陣顯示模塊，采用06A43A芯片。
專利摘要本實用新型公開了一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的用于焊接機系統(tǒng)的控制器，包括控制模塊1和與之相連的射頻收發(fā)模塊2、鍵盤模塊3、顯示模塊4和電源模塊5，所述控制模塊上還連接有能和受控器進行有線通信的串口6，所述射頻收發(fā)模塊2發(fā)送和接收2.4GHz的射頻信號，通過所述鍵盤模塊可以選擇控制器的工作模式，控制器可以工作在無線網(wǎng)絡(luò)通信模式或者有線串口通信模式下。本實用新型的控制器既能工作于無線通信方式，又能工作于有線的串口通信方式，在控制器無法通過無線信號和受控器進行通信的特殊區(qū)域也能和受控制正常通信，且工作模式切換方便。
文檔編號G05B19/418GK201508487SQ20092018759
公開日2010年6月16日 申請日期2009年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月15日
發(fā)明者錢麗麗, 陳濤 申請人:蘇州博聯(lián)科技有限公司