凌阳单片机_基于凌阳单片机的一种碎纸机智能化改进设计

　　摘要:介绍了利用凌阳单片机为现有的一台碎纸机进行智能化改装,增加纸满自动停机、语音播报功能。通过对旧式的碎纸机进行少量改动,实现新一代产品的智能化功能,也可省去重新购买新设备的资金,从而获得性价比更高的使用优势。
　　关键词:单片机 碎纸机 碎纸箱
　　
　　 在中国,碎纸机没有广泛被应用,只局限于政府机关企事业单位等部门,所以碎纸机对于我们来说还是很陌生的概念,目前,商业竞争的加剧使得办公用户对日常资料的处理变得谨慎起来,以往那种直接进入碎纸篓的方式,唯恐会被竞争对手回收,并从文件中的蛛丝马迹发现重大的商业机密。于是诞生了碎纸机,这一专为处理遗弃文件的办公设备。碎纸机就和人类有了紧密联系,融入了我们的生活。目前还有很多政府机关企事业单位所使用到碎纸机都是一些旧式的简单碎纸机,几乎无安全保护、过载保护等功能,使用范围也仅限于切碎重要文件,当碎纸箱中的碎纸堆放已满之后,由于无过载保护功能,导致碎纸堆积,在切刀口处挤压之后使碎纸箱中的碎纸不能顺利取出,造成很多麻烦。本文就是在这样的前提之下,想到用单片机对旧式碎纸机进行适当的改装,实现碎纸机碎纸到一定程度,进行必要的语音提醒;若放置存在安全问题时,机器会被强制停止工作,工作环境的潮湿与灰尘对碎纸机的电气元件的影响也很大,增加了温湿度传感器,若检测到环境的温湿度不在标准范围内,将进行必要的语音提示或切断电源,使操作者使用更为方便简洁。同时也节省了购买新型智能碎纸机的成本,一举两得。
　　
　　碎纸机的结构和工作原理及用途
　　 碎纸机是保密机构必备设备之一,碎纸机就是保密作用,将机密文件碎成一小块一小块的,碎纸机可以分为工业用的、商业用的和个人用的,从碎纸量可分为大型机、中型机和小型机,也可以以碎纸效果来区分为:条状、段状和颗粒状(也称粉碎)。不同的碎纸方式适用于不同的场合,如果是一般性的办公场合则选择段状、粒状、丝状,条状的就可以了。如果是用到一些对保密要求比较高的场合就一定要用沫状的。碎纸机是由一组旋转的刀刃、纸梳和驱动马达组成的。纸张从相互咬合的刀刃中间送入,被分割成很多的细小纸片,以达到保密的目的。碎纸方式是指当纸张经过碎纸机处理后被碎纸刀切碎后的形状。当前采用四把刀组成的碎纸方式是最先进的工作方式,碎纸的纸粒工整利落,能达到保密的效果。碎纸机有两大主要部件“切纸刀”和“电机”,之间通过皮带和齿轮使之紧密地连接在一起,电机带动皮带、齿轮,把能量传送给切纸刀,而切纸刀通过转动,用锋利的金属角把纸切碎。 每个型号的的电机马达都有限定的功率,碎纸机的设计者会标出一个碎纸张数的指标,以保证机器不超负荷工作,如果使用者不按限定的指标操作,故障就在所难免,严重的还会把马达烧毁。因此,这个限定碎纸张数的指标,就是希望从使用者头脑中形成一个行为准则,以主动的保护马达的使用寿命。
　　
　　2 碎纸机的纸满检测和控制
　　2.1 凌阳单片机
　　 现在可以说是一个单片机百花齐放,百家争鸣的时期,世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机,SPCE061A单片机之所以能在短时间内在国内得到认同,主要是因为它代表了单片机发展的潮流。整合了多个常用的功能模块,让我们在进行系统开发的时候不用外加过多的硬件就可方便的完成一个系统的设计,这就是人们常说的SoC(System on chip)技术。耗电少,可以满足很多手提设备、掌上设备低能耗的需求,低能耗也是电子技术一直在追求的一个目标。可方便的用来实现声音录制、播放,Midi音乐合成和语音识别,相比别的单片机比较有特色。可方便的完成一系列乘加的运数,实现一些数据处理比较容易,别的单片机一般都不具备这种功能。里具备在线仿真调试电路,使调试和程序下载更加方便,也把仿真器和烧录器的成本给节省下来了。使用SPCE061A单片机进行学习,不仅可以学到单片机的一些基础知识,并且学习成本低廉,进一步了解单片机的发展方向和接触到当前一些先进的技术,还可以在其原有基础上进行设计创新。SPCE061A单片机凭借其优良的抗干扰性能、简洁的指令系统和语音系统优势,正在逐步应用于小型家电市场。可以预见,该单片机将会有更广阔的应用空间。
　　2.2 碎纸箱纸满检测
　　 一种方法是通过对碎纸张数的指标进行计数,当碎纸机完成了预定指标的任务后,计数器满,发送控制信号使继电器闭合,从而完成碎纸停止操作。但由于放入纸张时,使用者不一定是一张一张依次放入,计数不准确,实现上比较困难。还可采用压力感应装置,可设置在底部,通过给定一个参考值,来确定是否碎纸箱已满。本文采用的是另一种方法:用红外探测技术来实现碎纸箱已满的检测。在碎纸箱顶部位置安放红外探头,当碎纸已满挡到接受信号时,发送控制信号使继电器闭合,从而完成碎纸停止操作。该电路工作原理非常简单, Q1驱动红外线发射管LED发出红外线信号。TL0038是集红外线信号接收放大为一体的接收器。其中心接收频率为38KZH,输出为TTL电平,平时输出高电平,当收到码信号后,输出低电平。电路工作后,正常情况下TL0038接收红外信号,而输出高电平。当有碎纸挡住发射的红外光时,TTL0038输出低电平通知MCU打开语音报警信号,完成碎纸箱已满的检测过程。如下图1所示。
　　2.3 碎纸机电源的控制
　　 单片机根据检测信号发出控制命令,线包控制信号开通,继电器吸合,在线圈中通入电流,周围就产生磁场,街铁被吸引过来,实现与静触点的断开或闭合完成控制电路的通断,从而实现低电压弱电流控制高电压强电流,达到控制碎纸机电源切断的功能。如图2所示。
　　2.4 安装实施
　　 针对奥士达dd-6800型号的碎纸机,主控制器安装在底板上,在碎纸箱顶部内侧向下10cm出安装发光二极管,对面位置固定接收器。通电之后,系统处于工作状态,检测碎纸箱是否碎纸已经达到一定数量, 不足之处在于单片机电源系统需额外配备电池组,另需安装主控制器的外壳,保证外观的简洁。
　　
　　3 结语
　　 碎纸机的智能控制在新一代的产品中已经应用,对于还在使用旧式碎纸机的用户来讲,本文提供了一种可以节约成本并简单实施的解决方案。经过前期测试,系统稳定性不是很高,需在抗干扰方面进一步优化。
　　
　　参考文献
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