一种模块化光幕结构制造技术

本发明专利技术公开了一种模块化光幕结构，包括发射模块、接收模块以及连接模块；其中：所述发射模块采用MCU1进行时序控制；所述接收模块采用MCU2进行时序控制，所述MCU2与所述MCU1之间存在同步机制；所述连接模块采用通信连接的方式将所述发射模块与所述接收模块连接。本发明专利技术采用廉价的扁平电缆进行模块串接，节省成本，能够将各种细长的异形结构转化为易于自动化生产的模块，降低了制备成本，并且提高了模块的制备效率，通过模块化设计，使得产品的性能提高，成本下降，同时适合机器生产的模块化设计，利于大规模制造。

【技术实现步骤摘要】
一种模块化光幕结构
本专利技术属于光幕结构
，尤其涉及一种模块化光幕结构。
技术介绍
光幕被大量地应用在区域检测中，通过遮挡光幕上的光眼，光幕可以检测出区域中遮挡物的存在，输出一个开关信号，光幕的特点是具备大量的发射管LED和接收管PD以及对这些发射接收管的控制电路。现有的解决方案是采用MCU通过矩阵方式连接投光LED和受光PD,并通过编码方式依次选通各对LED和PD,利用共同的驱动和受光电路进行控制，而现有的解决方案存在以下缺陷：1、因为光幕的狭长结构，焊接光眼的电路板需要拼接，最远端的LED和PD远离控制和放大电路，使得EMC设计复杂化；2、虽然共用了控制电路，但承载LED和PD以及连接通路的电路板也无法省略；3、现有各种细长异形结构，不利于机械化，少人化加工和制造。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的不足，提供一种模块化光幕结构，以解决现有技术中存在的问题。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种模块化光幕结构，包括发射模块、接收模块以及连接模块；其中：所述发射模块采用MCU1进行时序控制；所述接收模块采用MCU2进行时序控制，所述MCU2与所述MCU1之间存在同步机制；所述连接模块采用通信连接的方式将所述发射模块与所述接收模块连接。优选的，所述发射模块包括脉冲整形单元、发射驱动单元、发射脉冲转移单元以及电光转换单元，所述脉冲整形单元用以对本模块的弹跳脉冲进行整形，所述发射驱动单元用以将脉冲电信号进行放大，所述发射脉冲转移单元用以对本模块的弹跳信号进行延时处理，所述电光转换单元用以将电信号转化为光信号。优选的，所述弹跳脉冲以固定的时间间隔进行弹跳。优选的，所述接收模块包括信号放大单元、同步单元、接收脉冲转移单元以及光电转换单元，所述信号放大单元将光电信号放大，所述同步单元将放大后的信号与本模块的弹跳信号同步，所述接收脉冲转移单元用以对本模块的弹跳信号进行延时处理，所述光电转换单元用以将光信号转换为电信号。优选的，所述发射模块与所述接收模块在同一运行周期内为同步状态。优选的，所述发射模块与所述接收模块能够进行交叉使用。本专利技术解决了
技术介绍
中存在的缺陷，本专利技术具备以下有益效果：1、采用廉价的扁平电缆进行模块串接，节省成本；2、将各种细长的异形结构转化为易于自动化生产的模块，降低了制备成本，并且提高了模块的制备效率；3、通过模块化设计，使得产品的性能提高，成本下降；4、适合机器生产的模块化设计，利于大规模制造。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术光幕的构成及工作原理；图2为本专利技术优选实施例发射模块的结构示意图；图3为本专利技术优选实施例发射模块的信号时序示意图；图4为本专利技术优选实施例接收模块的结构示意图；图5为本专利技术优选实施例接收模块的信号时序示意图；图6为本专利技术优选实施例八组发射模块与接收模块构成的光幕结构示意图；图7为本专利技术优选实施例发射杆扫描周期的示意图；图8为本专利技术优选实施例接收杆扫描时序图；图9为本专利技术优选实施例发射模块与接收模块交叉使用的时序图；具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，光幕由一支发射杆和一支接收杆构成，控制电路、LED和PD都集成在杆内。我们以四对光眼的光幕做一个简单的说明，方便和后面的
技术实现思路
做一些比较。光幕的光眼是扫描工作的。发射杆MCU1端口P1.0,P1.1，P1.2,P1.3设置成输出端口，接收杆MCU2端口P1.0，P1.1设置成输出端口，P1.2设置成ADC端口。LED、PD对应选择的方式如下：发射杆和接收杆之间可以使用光同步或电气同步。当同步建立后，发射杆P1.0输出高电平，P1.2输出低电平，LED1发射一个光脉冲，脉宽约为2us，此时，在LED1发射被选通发射的同时，接收杆MCU2P1.0、P1.1输出低电平，选择PD1进入放大器，ADC采样后获得光眼1的光路状态。接下来依次进行LED1、2、3的选通发射和对应的PD2、PD3、PD4的选择，一个周期轮流发射后回到LED1发射。一个发射周期根据光幕的响应时间设置休息时间，用于降低整体功耗。通常光幕还有交叉发射接收的状态，但只是增加相邻光眼间的检测密度，不改变电路的本质。如图2至图9所示，一种模块化光幕结构，包括发射模块、接收模块以及连接模块；其中：发射模块采用MCU1进行时序控制；接收模块采用MCU2进行时序控制，MCU2与MCU1之间存在同步机制；连接模块采用通信连接的方式将发射模块与接收模块连接。结合图2与图3所示，发射模块采用发射杆，由发射杆通过MCU1进行统一时序控制。发射模块由如下单元构成：U1:脉冲整形单元，对本模块的弹跳脉冲进行整形；U2:发射驱动单元，将脉冲电信号进行放大；U3:发射脉冲转移单元，将本模块的弹跳信号经一定的延时Td后输出到下一模块；LED:电光转换单元，将电信号转化为光信号。接口字符含义：CNI:输入连接；CNO:输出连接；BPn：当前接收到的弹跳脉冲信号，BPn+1：输出到下一模块的弹跳脉冲信号；VCC：工作电源；GND：接地。工作原理：U1是将上级U3推送的信号进行整形并输送到U2和本级U3,U2将脉冲进行功率放大后驱动LED转化成光信号。U3是发射脉冲转移单元，又把它称为弹跳转移，顾名思义就是将前级脉冲像弹跳的小球一样，将脉冲信号输送到后级模块。所不同的是弹跳的小球会因为动能的衰减而越跳越近，而本单元的作用就是给“小球”提供能量，将脉冲以固定的间隔Td，一直弹跳下去直至系统完成一个周期的检测。结合图4与图5所示，接收模块采用接收杆，由MCU2控制，MCU1和MCU2有一个同步机制，即发射杆开始扫描第一发射模块时，接收杆也同步扫描第一接收模块，两者模块间的时间间隔Td是相同的，这样就保证发射模块和接收模块在一个周期内是同步的。接收模块由以下单元构成：U1:信号放大单元，将受光PD的微小光电信号放大；U2:同步单元，经放大后的信号和当前模块的弹跳信号同步后输出到DB总线上；U3:接收脉冲转移单元，将本模块的弹跳信号经一定的延时Td后输出到下一模块；PD:光电转换单元，将光转换成电信号。接口字符含义本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模块化光幕结构，其特征在于，包括发射模块、接收模块以及连接模块；其中：/n所述发射模块采用MCU1进行时序控制；/n所述接收模块采用MCU2进行时序控制，所述MCU2与所述MCU1之间存在同步机制；/n所述连接模块采用通信连接的方式将所述发射模块与所述接收模块连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种模块化光幕结构，其特征在于，包括发射模块、接收模块以及连接模块；其中：
所述发射模块采用MCU1进行时序控制；
所述接收模块采用MCU2进行时序控制，所述MCU2与所述MCU1之间存在同步机制；
所述连接模块采用通信连接的方式将所述发射模块与所述接收模块连接。


2.根据权利要求1所述的一种模块化光幕结构，其特征在于，所述发射模块包括脉冲整形单元、发射驱动单元、发射脉冲转移单元以及电光转换单元，所述脉冲整形单元用以对本模块的弹跳脉冲进行整形，所述发射驱动单元用以将脉冲电信号进行放大，所述发射脉冲转移单元用以对本模块的弹跳信号进行延时处理，所述电光转换单元用以将电信号转化为光信号。


3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：印国平，褚梓晨，洪梓昕，
申请(专利权)人：苏州奥森德龙电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32