專利名稱：快加熱烙鐵溫度控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種捆鈔機(jī)中的快加熱烙鐵，具體地說是一種快加熱烙鐵 溫度控制裝置。
背景技術(shù)：
我國銀行系統(tǒng)對1000張紙幣的整理保管方式，主要是采用自動捆勢機(jī)進(jìn)行
捆扎成捆，目前捆鈔機(jī)普遍釆用無需預(yù)熱的快加熱烙鐵，粘接質(zhì)量影響紙幣的 捆扎效果，而快加熱烙鐵的溫度是隨巿電電源的電壓變化的，過去是通過人工， 根據(jù)粘接效果去調(diào)整加熱檔位，這樣做第一是麻煩，因巿電電源電壓是波動的， 有些地區(qū)電壓波動很大，這樣就需操作者經(jīng)常根據(jù)粘接效果去調(diào)整加熱檔位。 第二會造成捆扎帶的浪費(fèi)，工作效率的下降。第三是捆扎粘接質(zhì)量的不穩(wěn)定會 導(dǎo)致粘接不牢。銀行系統(tǒng)對于錢幣捆扎后的狀態(tài)有了相應(yīng)的規(guī)范要求，造成目 前捆鈔機(jī)的粘接控制效果不好，已經(jīng)不能滿足用戶的需求，這是目前捆鈔機(jī)急 需解決的問題之一。
實(shí)用新型內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的捆夢機(jī)對捆扎帶粘接控制效果差的不足之處，本實(shí) 用新型要解決的技術(shù)問題在于提供一種加熱烙鐵溫度隨電壓變化而自動調(diào)整快 加熱烙鐵溫度控制裝置。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型釆用的技術(shù)方案是
本實(shí)用新型具有電源電壓取樣電路，對交流巿電進(jìn)行電壓取樣，輸出電源 電壓的模擬釆樣信號；過零檢測電路，對交流巿電進(jìn)行過零點(diǎn)采樣，輸出電源 電壓過零點(diǎn)數(shù)字信號；脈沖控制電路，以單片機(jī)為控制核心，其輸入端接有兩 點(diǎn)粘接控制信號及三點(diǎn)粘接控制信號，AD轉(zhuǎn)換引腳與電源電壓取樣電路的輸出 端相連，中斷引腳與過零檢測電路的輸出端相連；驅(qū)動電路，包括三點(diǎn)驅(qū)動加 熱電路及兩點(diǎn)驅(qū)動加熱電路，其輸入端分別接自脈沖控制電路中的單片機(jī)的控 制輸出端，輸出信號與加熱變壓器的初級相連。
所述電源電壓取樣電路具有電壓取樣變壓器，其初級通過濾波器與巿電相
連，次級整流濾波后再經(jīng)電位器分壓得到電壓取樣信號；所述過零檢測電路具
有交流雙向光電耦合器及電壓比較器，巿電經(jīng)限流電阻限流后由交流雙向光電
耦合器進(jìn)行光電隔離輸出，再經(jīng)電壓比較器及外圍元件整形后接至脈沖控制電
路中單片機(jī)的中斷引腳；所述三點(diǎn)驅(qū)動加熱電路及兩點(diǎn)驅(qū)動加熱電路結(jié)構(gòu)相同， 分別具有雙向光耦可控硅及雙向可控硅，雙向光耦可控硅將來自單片機(jī)的觸發(fā)
脈沖信號進(jìn)行光電隔離后輸出至雙向可控硅的門極，該雙向可控硅的陰極和陽 極與加熱變壓器的初級相連；本實(shí)用新型還具有電源電壓顯示電路，由移位寄
存器驅(qū)動七段數(shù)碼管、LED或LCD組成，移位寄存器的輸入端與脈沖控制電路
中單片機(jī)的虛擬串口相連。
本實(shí)用新型具有以下有益效果及優(yōu)點(diǎn)
1. 可自動調(diào)整快加熱烙鐵的溫度。本實(shí)用新型以電源電壓取樣電路及過零檢 測電路作為檢測信號，釆用雙向可控硅控制電源導(dǎo)通角來實(shí)現(xiàn)電源電壓調(diào)整， 使快加熱烙鐵溫度自動調(diào)整，保持穩(wěn)定；
2. 操作簡單，工作效率高。本實(shí)用新型在脈沖控制電路中釆用單片機(jī)作為控 制核心，集成AD轉(zhuǎn)換模塊，時(shí)間控制精確，且出廠時(shí)溫度檔位設(shè)置完成后無 需用戶調(diào)節(jié)，粘接質(zhì)量穩(wěn)定，不隨市電電壓波動變化，并能減輕操作者勞動強(qiáng) 度，減少捆扎帶浪費(fèi)，提高工作效率。
3. 方便調(diào)試。本實(shí)用新型中顯示電路存在的重要性是便于調(diào)試人員調(diào)試， 根據(jù)顯示的電壓，與萬用表測試市電交流電壓，通過取樣電路上的電位器調(diào)整 一致，就完成電壓校準(zhǔn)工作，同時(shí)也便于維修人員了解，整機(jī)電源供電情況。


圖1為巿電電源電壓取樣電路； 圖2交流電源過零點(diǎn)取樣電路； 圖3脈沖控制部分電路圖； 圖4驅(qū)動部分電路圖； 圖5電源電壓顯示電路。
具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型快加熱烙鐵溫度控制裝置，由脈沖控制電路中的單片機(jī)U1 (本 實(shí)施例采用STC12C2052AD)通過電源電壓取樣電路進(jìn)行巿電電壓檢測，并根 據(jù)巿電的電壓變化來調(diào)節(jié)觸發(fā)脈沖的寬度，控制驅(qū)動電路中雙向可控硅的導(dǎo)通 角使快加熱烙鐵溫度保持不變。
如圖1 5所示，本實(shí)用新型包括電源電壓取樣電路，對交流巿電進(jìn)行電壓 取樣，輸出電源電壓的模擬釆樣信號；過零檢測電路，對交流巿電進(jìn)行過零點(diǎn)
釆樣，輸出電源電壓過零點(diǎn)數(shù)字信號；脈沖控制電路，以單片機(jī)m為控制核心，
其輸入端接有兩點(diǎn)粘接控制信號及三點(diǎn)粘接控制信號，AD轉(zhuǎn)換引腳與電源電壓 取樣電路的輸出端相連，中斷引腳INTO與過零檢測電路的輸出端相連，脈沖控 制電路中的單片機(jī)Ul的控制輸入端接有兩點(diǎn)粘接控制信號及三點(diǎn)粘接控制信 號；驅(qū)動電路，包括三點(diǎn)驅(qū)動加熱電路及兩點(diǎn)驅(qū)動加熱電路，其輸入端分別接 自脈沖控制電路中的單片機(jī)U1的控制輸出端，驅(qū)動電路的輸出端與加熱變壓器 的初級相連。
所述電源電壓取樣電路具有電壓取樣變壓器Tl,其初級通過濾波器與巿電相 連，次級整流濾波后再經(jīng)電位器分壓得到電壓取樣信號；過零檢測電路具有交流雙 向光電耦合器VXl及電壓比較器UXl,巿電經(jīng)限流電阻RX6、 RX7限流后由交流 雙向光電耦合器VX1進(jìn)行光電隔離輸出，再經(jīng)電壓比較器UX1及外圍元件整形后 接至脈沖控制電路中單片機(jī)U1的中斷引腳INTO;三點(diǎn)驅(qū)動加熱電路及兩點(diǎn)驅(qū)動加 熱電路結(jié)構(gòu)相同，分別包括雙向光耦可控硅，其將來自單片機(jī)U1的觸發(fā)脈沖信號 進(jìn)行光電隔離后輸出至雙向可控硅的門極，該雙向可控硅的陰極和陽極與加熱變壓
器的初級相連；還具有電源電壓顯示電路，由移位寄存器驅(qū)動七段數(shù)碼管、LED或 LCD等其他數(shù)字顯示電路組成，移位寄存器的輸入端與脈沖控制電路中單片機(jī)Ul 的虛擬串口 T0、 Tl相連。
如圖1所示，電源電壓取樣電路的工作原理如下，交流市電經(jīng)電源濾波器 濾波后，送給送給隔離降壓變壓器T1降壓，經(jīng)整流濾波、電阻和電位器的分壓 后，送給單片機(jī)U1的AD轉(zhuǎn)換引腳完成電源電壓的取樣工作。
如圖2所示，為過零檢測電路，其工作原理如下巿電經(jīng)限流電阻RX6 、 RX7 限流送到交流雙向光電耦合器VX1的1腳和2腳，經(jīng)雙向光電耦合器內(nèi)部光電隔 離后，由雙向光電耦合器的3腳、4腳輸出經(jīng)電壓比較器UX1及外圍元件整形后送 到單片機(jī)U1的INTO中斷引腳，完成交流電源過零點(diǎn)采樣工作。
圖3脈沖控制部分電路圖工作原理如下脈沖控制部分核心是STC12C2052AD型 單片機(jī)U1 。釆用以單片機(jī)為控制核心設(shè)計(jì)數(shù)字式觸發(fā)器，大大簡化硬件電路的組成， 并可提高觸發(fā)器的控制精度，其中觸發(fā)角的分辨率可達(dá)0.1度至0.01度，甚至更髙。另 外由于元件的可編程性，使單片機(jī)數(shù)字觸發(fā)器調(diào)節(jié)相當(dāng)靈活，便于參數(shù)修正。選用 STC12C2052AD單片機(jī)，因該單片機(jī)內(nèi)集成AD轉(zhuǎn)換電路，并且抗干擾能力強(qiáng)?？刂?原理如下交流電過零時(shí)刻產(chǎn)生延時(shí)觸發(fā)基準(zhǔn)。它以下降沿的方式送到STC12C2052AD 單片機(jī)的中斷引腳INTO,然后由程序判斷單片機(jī)2腳(P3.0)和3腳(P3.1)是否接收 到加熱控制信號，如接到控制信號，再根據(jù)單片機(jī)的AD轉(zhuǎn)換引腳P1.0送來的電壓釆 樣信號，按送入電壓控制延時(shí)后發(fā)觸發(fā)脈沖，由控制輸出端P1.6和P1.7輸出送給驅(qū)動 電路，完成脈沖控制。
圖4是驅(qū)動電路原理圖，該驅(qū)動電路分成兩部分，分別控制三點(diǎn)粘接烙鐵 變壓器與兩點(diǎn)粘接加熱變壓器。以三點(diǎn)粘接驅(qū)動電路為例，其工作原理如下 為安全防止直流部分帶有高壓電和滿足雙向可控硅Q1門極對脈沖功率的要求， 由單片機(jī)U1發(fā)出的觸發(fā)脈沖必須經(jīng)過隔離驅(qū)動才能加到雙向可控硅的門極。為 了簡化電路設(shè)計(jì)，此電路使用了雙向光耦可控硅OPl完成可控硅的驅(qū)動工作。 被驅(qū)動的雙向可控硅Q1在門極得到驅(qū)動脈沖后導(dǎo)通，在交流過零點(diǎn)時(shí)關(guān)斷，接 著等待下一個(gè)脈沖的到來，根據(jù)單片機(jī)U1的控制來調(diào)整移相的角度，實(shí)現(xiàn)電壓 的調(diào)整，經(jīng)調(diào)整的交流巿電輸出給加熱變壓器初級，經(jīng)加熱變壓器隔離降壓后 的低壓大電流送給快加熱烙鐵，用于捆扎帶的燙合粘接，兩電路驅(qū)動部分完全 相同。
圖5是電源電壓顯示電路，工作謝呈如下單片機(jī)Ul將經(jīng)AD轉(zhuǎn)化的電壓數(shù)俊i軟件處 王跪由虛擬串口 TO、 Tl彭報(bào)示電路，顯示電路以銜立寄存器(74HC164)組成顯示驅(qū)動電 路，誠顯示驅(qū)動。顯示電賄在的重要性是便刊i認(rèn)員調(diào)試，根據(jù)顯示的電壓，與萬用表 現(xiàn)'誠巿電交流電壓，通過取樣電路上的電4i^調(diào)整一致，就誠電壓校)lx作，同時(shí)也便于維 修人員了解，整機(jī)電源供電情況。
權(quán)利要求1. 一種快加熱烙鐵溫度控制裝置，其特征在于具有電源電壓取樣電路，對交流市電進(jìn)行電壓取樣，輸出電源電壓的模擬采樣信號；過零檢測電路，對交流市電進(jìn)行過零點(diǎn)采樣，輸出電源電壓過零點(diǎn)數(shù)字信號；脈沖控制電路，以單片機(jī)(U1)為控制核心，其輸入端接有兩點(diǎn)粘接控制信號及三點(diǎn)粘接控制信號，AD轉(zhuǎn)換引腳與電源電壓取樣電路的輸出端相連，中斷引腳(INT0)與過零檢測電路的輸出端相連；驅(qū)動電路，包括三點(diǎn)驅(qū)動加熱電路及兩點(diǎn)驅(qū)動加熱電路，其輸入端分別接自脈沖控制電路中的單片機(jī)(U1)的控制輸出端，輸出信號與加熱變壓器的初級相連。
2. 按權(quán)利要求1所述的快加熱烙鐵溫度控制裝置，其特征在于所述 電源電壓取樣電路具有電壓取樣變壓器(Tl),其初級通過濾波器與巿電相 連，次級整流濾波后再經(jīng)電位器分壓得到電壓取樣信號。
3. 按權(quán)利要求1所述的快加熱烙鐵溫度控制裝置，其特征在于所述 過零檢測電路具有交流雙向光電耦合器(VX1)及電壓比較器(UX1),市 電經(jīng)限流電阻(RX6、 RX7)限流后由交流雙向光電耦合器(VX1)進(jìn)行光 電隔離輸出，再經(jīng)電壓比較器(UX1)及外圍元件整形后接至脈沖控制電 路中單片機(jī)(ui)的中斷引腳(INTO)。
4. 按權(quán)利要求1所述的快加熱烙鐵溫度控制裝置，其特征在于所述 三點(diǎn)驅(qū)動加熱電路及兩點(diǎn)驅(qū)動加熱電路結(jié)構(gòu)相同，分別具有雙向光耦可控 硅及雙向可控硅，雙向光耦可控硅將來自單片機(jī)(Ul)的觸發(fā)脈沖信號進(jìn) 行光電隔離后輸出至雙向可控硅的門極，該雙向可控硅的陰極和陽極與加 熱變壓器的初級相連。
5. 按權(quán)利要求1所述的快加熱烙鐵溫度控制裝置，其特征在于還具 有電源電壓顯示電路，由移位寄存器驅(qū)動七段數(shù)碼管、LED或LCD組成， 移位寄存器的輸入端與脈沖控制電路中單片機(jī)(U1)的虛擬串口 (TO、 Tl) 相連。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種快加熱烙鐵溫度控制裝置，具有電源電壓取樣電路，對交流市電進(jìn)行電壓取樣，輸出電源電壓的模擬采樣信號；過零檢測電路，對交流市電進(jìn)行過零點(diǎn)采樣，輸出電源電壓過零點(diǎn)數(shù)字信號；脈沖控制電路，以單片機(jī)為控制核心，其輸入端接有兩點(diǎn)粘接控制信號及三點(diǎn)粘接控制信號，AD轉(zhuǎn)換引腳與電源電壓取樣電路的輸出端相連，中斷引腳與過零檢測電路的輸出端相連；驅(qū)動電路，包括三點(diǎn)驅(qū)動加熱電路及兩點(diǎn)驅(qū)動加熱電路，其輸入端分別接自脈沖控制電路中的單片機(jī)的控制輸出端，輸出信號與加熱變壓器的初級相連。本實(shí)用新型可自動調(diào)整快加熱烙鐵的溫度，時(shí)間控制精確，粘接質(zhì)量穩(wěn)定，操作簡單，工作效率高，減少了捆扎帶的浪費(fèi)。
文檔編號B65B63/00GK201209024SQ200820012248
公開日2009年3月18日 申請日期2008年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月18日
發(fā)明者周素芹, 崔彥身, 崔文華, 柳永詮, 柳長慶, 王廣波, 鄭學(xué)凱 申請人:遼寧聚龍金融設(shè)備股份有限公司