专利名称：一种移位串联式数显表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子装置，尤其是一种适用于以PLC等作为控制器的多个数据显 示的移位串联式数显表。
背景技术：
PLC是控制系统最常用的控制设备之一，以其性能高度可靠、开发方便灵活、性价 比很高等特点，被广泛应用于各个领域的过程控制。虽然有PLC人机界面可供利用，但价 格昂贵，在进行小型PLC控制系统开发时，占用很大的投资比重，有时仅需要显示几个关键 的数据，有时需要LED进行数据显示，以便能远距离观看。目前市场上可供PLC直接显示 利用的LED数显产品主要有两种一种通过安装D/A转换模块，输出标准电压或电流信号， 供LED数显表直接使用；另一种是利用PLC的输出点，通过BCD码和动态扫描方式直接驱动 LED数码管。前一种方式需要增加价格较高的PLC AO模块，额外成本较大。后一种方式构 成简单，但如果进行动态显示，显示一个四位的数据至少需要PLC的12个输出点，如果进行 静态显示，显示一个四位的数据需要PLC的32个输出点，显示数据越多需要输出点越多，同 样也存在投资过大的情况。
发明内容本实用新型的目的是克服现有数显表在PLC控制系统应用中存在的不足，提供一 种采用串行移位和串联连接的方式，进行多个数据显示的移位串联式数显表。本实用新型的技术方案为移位串联式数显表主要由74HC595串行移位芯片、LED 数码管、输入和输出PC817线性光藕芯片、电阻、接插件组成；74HC595串行移位芯片直接与 LED数码管连接，共有3根输入线，分别为数据信号线、时钟信号线、锁存信号线，3根信号线 从输入插座输入并经3片PC817线性光藕芯片隔离后连接到74HC595串行移位芯片，其中 数据线串联接入74HC595串行移位芯片，时钟信号线和锁存信号线并联接入74HC595串行 移位芯片，最后经3片PC817线性光藕芯片隔离驱动后接入输出插座。以74HC595串行移位芯片作为核心部件，74HC595串行移位芯片的输出引脚直接 与LED数码管连接，每个74HC595串行移位芯片连接一个数码管，以实现数字的静态显示， 电路共有四个串行移位芯片和四个数码管，因此每个数显表为四位数据显示，另外在数码 管的共阳极端串接一个电阻，以控制数码管的亮度。数显表的数据显示完全由PLC控制， PLC根据显示要求输出控制信号以控制各个串行移位芯片的输出，从而控制数据的显示。 数据显示控制信号共有三个，分别为数据信号、时钟信号和锁存信号，数据信号传送数码管 显示段的位，时钟信号用于移位控制，锁存信号用于将数据锁入锁存器，信号电平范围为3V 至32V，控制信号经过PC817光隔芯片隔离驱动后传到串行移位芯片。串行移位芯片根据控 制信号点亮各数据位的数码管的段，由此实现数据的显示。另外，显示控制信号通过输出光 电隔离电路，为下一个数显表提供显示控制信号。本实用新型采用串行移位和串联连接的方式，进行多个数据的显示，无论显示的数据有多少，仅需要PLC三个输出点，并且可实现静态显示。由于每个数显表的输入和输出 都具有隔离和驱动功能，因此可级联多个数显表而不会出现“混乱”的现象，同时接收信号 电平可从3V至32V，适应范围广，使用十分方便。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1是本实用新型的数显表的简明电路图。图2是本实用新型数显表的正面视图。图3是本实用新型数显表的后面视图。图4是本实用新型的数显表应用连接示意图。图中，1-74HC595串行移位芯片，2-LED数码管，3_数码管限流电阻，4_输入信号电 阻，5-输入数据信号光隔芯片，6-输入时钟信号光隔芯片，7-输入锁存信号光隔芯片，8-输 入信号钳位电阻，9-输入信号插座，10-电源插座，11-输出信号插座，12-输出数据信号光 隔芯片，13-输出时钟信号光隔芯片，14-输出锁存信号光隔芯片，15-输出光隔限流电阻， 16-输出信号电阻，17-数显表外壳，18-数显表安装卡，19-数显表后盖，20-控制器输出信 号电缆，21-数显表信号输出电缆，22-电源电缆。
具体实施方式
如
图1所示，移位串联式数显表主要由74HC595串行移位芯片、LED数码管、数码管 限流电阻、输入和输出信号光隔芯片、输入信号钳位电阻、输出光隔限流电阻、输入和输出 插座、电源端子排、数显表外壳等组成。外部控制信号经输入信号插座11输入，并通过三个 输入信号电阻4后分别与输入数据信号光隔芯片5、输入时钟信号光隔芯片6、输入锁存信 号光隔芯片7连接，然后通过三个输入信号钳位电阻8获得输入信号电平，数据信号串接送 入74HC595串行移位芯片1的最高位，然后每个74HC595串行移位芯片1的数据信号输出作 为后面串行移位芯片的数据信号输入，最后的移位芯片的数据信号输出则与输出数据信号 光隔芯片12连接，光隔芯片输出的时钟信号和锁存信号则和所有的74HC595串行移位芯片 1并接，最后与输出时钟信号光隔芯片13、输出锁存信号光隔芯片14连接，四个74HC595串 行移位芯片1的状态输出端分别与四片LED数码管2连接，最后与数码管限流电阻3串接 后接入+5V电源。每个输出光隔芯片有两个输入端，一端接控制信号，另一端连接输出光隔 限流电阻15然后接到5V电源地线，每个输出光隔芯片有两个输出端，分别连接电源的+5V 和连接输出信号电阻16，最后连同电源地一并接到输出信号插座11。采用串联连接方式实 现多个数显表的串联连接，仅需要PLC输出3根信号线即可实现多个数据的显示。如图2、图3所示，数显表外壳17作为电路板安装的机架，LED数码管2正对数显 表外壳17的窗口安装，而输入信号插座9、电源插座10、输出信号插座11则安装在数显表 外壳17的后面，并露在数显表后盖19的下面，数显表安装卡18则作为开孔安装的固定件。如图4所示，+5V的电源通过电源电缆(2芯)22并接到第一个数显表的电源插座 10，数显表的电源插座10共有两个，为并联连接，可根据接线的方便任意连接，可由第一个 数显表的电源插座连接到下一个数显表的电源插座。控制器的输出信号通过控制器输出信 号电缆(4芯，3根信号线和1根地线)20与第一个数显表的输入信号插座9连接，第一个数
4显表的输出信号插座11通过数显表信号输出电缆21，连接第二个数显表的输入信号插座 9。3根信号线数据线、时钟线和锁存线均采用插拔式连接。信号线和电源全部采用插拔式 连接。
权利要求一种移位串联式数显表，其特征是主要由74HC595串行移位芯片、LED数码管、输入和输出PC817线性光藕芯片、电阻、接插件组成；74HC595串行移位芯片直接与LED数码管连接，共有3根输入线，分别为数据信号线、时钟信号线、锁存信号线，3根信号线从输入插座输入并经3片PC817线性光藕芯片隔离后连接到74HC595串行移位芯片，其中数据线串联接入74HC595串行移位芯片，时钟信号线和锁存信号线并联接入74HC595串行移位芯片，最后经3片PC817线性光藕芯片隔离驱动后接入输出插座。
2.根据权利要求1所述的一种移位串联式数显表，其特征是三根信号线数据线和时 钟线和锁存线均采用插拔式连接。
3.根据权利要求1所述的一种移位串联式数显表，其特征是信号线和电源全部采用 插拔式连接。
专利摘要本实用新型是一种可适用于PLC、计算机、单片机等控制器的移位串联式数显表。移位串联式数显表主要由74HC595串行移位芯片、LED数码管、数码管限流电阻、输入和输出信号光隔芯片、输入信号钳位电阻、输出光隔限流电阻、输入和输出插座、电源端子排、数显表外壳等组成。数显表为串联连接方式，具有制作简单，成本低廉，可靠性高，安装使用方便等特点。仅需要三根信号线即可实现多个数显表的数据显示，数显表的输入和输出都具有光电隔离功能，同时具有信号驱动功能。另外，数显表为静态显示，具有数据锁存功能，即便外部控制信号消失，数显表仍能正常显示之前的数据。
文档编号G09G3/14GK201583831SQ20092025377
公开日2010年9月15日 申请日期2009年11月24日 优先权日2009年11月24日
发明者戴慧敏, 王波, 黄宋魏 申请人:昆明理工大学