专利名称：值班记录仪的制作方法
专利说明 本实用新型涉及一种值班记录仪，属于条形码技术。
条形码技术是在计算机的应用实践中发展起来的一种电子与信息科学技术领域的高新技术，已成为当今主要的自动识别技术，广泛应用于工业自动控制和各类管理信息系统中，并将渗透到许多技术领域和高新技术产品中。
条形码自动识别系统由扫描器、译码器(合称阅读器)、计算机、打印设备以及显示器、系统软件、应用软件组成，即由分立的多种硬设备及软件组成了一个完整的自动识别系统。
据《条形码自动识别技术》(国防工业出版社出版，李金哲等著，1991年12月第一版，第9页)介绍，目前条形码阅读设备虽然种类繁多，但大体上可分为两类在线式阅读器和便携式阅读器。在线式阅读器一般由交流电源供电，与计算机或通讯装置之间由电缆连接传输数据。而便携式阅读器配有存储器，通常由电池供电，适用于脱机使用的场合；当数据收集后再转储主机，由主机进行数据处理。
深圳胜优条形码有限公司的产品PT-700激光一体便携式盘点机，基本上反映了当前世界条形码技术水平。PT-700是便携式资料采集终端，拥有16位处理器。640K内存、背光图示LCD、由字母和数字符号构成的键盘，和激光扫描器结合为一体，并提供DOS操作环境。这种激光盘点机适用于包裹追踪、库存盘点、图书管理、商品零售等多项应用。该公司生产的PT-815智慧型资料采集器同时提供条码输入介面及超大记忆容量，适合于户外及恶劣环境中使用。该公司的PT-870多功能便携式资料采集器可外挂多种选择配备形成一体。可选挂热敏打印机，外接式记忆体(最多1MB)及调制解调器等，以适应不同需求。
但上述的及市场上可以见到的多种资料采集器的数据处理须有系统机、系统软件和应用软件的支持。
在社会主义建设事业中，防火、防盗等各项安全防范工作，是必须时刻保持警惕，丝毫不可掉以轻心的。无数惨重的代价和沉痛的教训，给人们以深刻的教育和诸多启示。其中十分重要的一个方面就是必须重视值班人员的工作，对值班工作必须加强管理。
对值班人员疏于监督、管理，值班人员麻痹大意、玩忽职守，往往给国家财产和生命安全造成不应有的巨大损失；而对值班人员加强监督管理，值班人员恪尽职守，则可能杜绝事故的发生，或者即使发生也可及早发现及时处置，把事故或灾害造成的损失减轻到最低程度。
由于值班工作的特殊性，即便领导重视，也难以对其进行有效的监督和管理。
那么，怎样才能切实加强监督和管理呢？这不仅需要在思想上制度上加强教育和管理，更需要在物质条件上予以保证。
本实用新型的目的在于针对上述存在的问题而提供一种值班记录仪，利用现有条形码识别技术，将扫描器、译码器、微处理器、条码卡进行新的组合设计，拓宽了条码技术的应用，可以有效地对各类值班、值勤人员的工作进行监督、检查，进而保障使用单位的财产和生命安全。
本实用新型的目的是这样实现的 它包括有 阅读器用于阅读需巡回检测路线上设置的条码卡，可选用现有产品，以保证其稳定性和可靠性。阅读器的输出信号通过串行通道接口电路接至单片机的RXD，由单片机的串行输入口接收阅读器的数据； 记录器由核心器件单片机，配备地址锁存器、程序存储器、数据存储器和键盘扫描电路构成基本单片机系统。地址锁存器的输入端接至单片机的数据地址复用线，其输出接至程序存储器和数据存储器的低八位地址线。程序存储器和数据存储器的高八位地址线读写信号线接至单片机的高八位地址线和读写信号线，片选信号由单片机其它端口的输出和译码电路形成，键盘扫描电路由锁存器和数据缓冲器构成，或由专用键盘显示芯片构成，实时时钟可采用并行或串行芯片，具有锂电池和写保护功能，电池输出端接升压变换电路，用来稳定输出电压和提高电池利用率；配有实时时钟芯片，用来指示当前时间，配有液晶显示器，显示值班要求、记录的数据、工作状态、当前或阅读时间等信息，字符型液晶显示器的其数据线、读写线与单片机数据线和读写线相连，片选由译码电路或单片机输出端口给出；配有电源管理电路，用以实现对数据存储器和时钟芯片的写保护及充电提示、欠压指示。记录器具有接收条码阅读器的输出数据，判断其合法性，存入数据存储器，修正当前时间，设定检测点数和巡检最长间隔时间及查阅的功能。
键盘包括数字键、功能键，实现设定、阅读和查阅的功能。
微型打印机及接口电路微型打印机通过接口电路与单片机相连，实现记录数据打印； 电源由电池提供，充电电路由电源适配器、充电监控芯片及外围电路组成，可实现恒流充电，定时终止和电压斜坡终止。
仪器附带的专用条码卡用来表示不同的使用单位和检测点号，并含有密码用来与其它用途条码相区别。
本实用新型的优点如下 1、仪器通过“设定”键，反映领导对值班工作的要求，改变以往值班员擅自改变巡检时间的状况。
2、条码的位置由领导确定，固定安装，从而规定了值班员必须巡检的路线，促使值班员严格履行职责，提高值班工作质量。
3、由于修改当前时间必须键入密码，值班员无法修改，只能按要求时间巡检，从而杜绝值班睡觉现象。
4、利用“查阅”键，领导可进行日查、月查和班查，对值班状况可了如指掌，便于对值班工作的指导。
5、通过对历史资料(视检测点数次数多少，一般可保存3-6个月记录)的查阅，可了解值班员的一贯表现，做到奖罚有据。
6、出现事故或案情时，通过对记录数据的分析，可帮助查找事故原因或帮助破案。
7、与通用资料采集器相比，本记录仪不需系统机和系统软件应用软件的支持，结构简单，自成体系，使用方便，造价低廉，易于为用户所接受。
8、本仪器应用范围广泛，适用于各单位的“打更”工作，各行各业需定期巡查的工作。
图1为本实用新型电路方框图。
图2为本实用新型电路结构图。
以下结合附图详细描述本实用新型 如图1、2所示阅读器选用台湾产MS-282条码阅读器，该阅读器具有RS-232串行输出接口，CCD图象传感器。
串行通讯接口电路选用MAX202,MAX202是多通道RS-232驱动器/接收器，单电源(+5V)供电。由其中的一组通道将MS-282阅读器的输出信号接至单片机80C31的IRXD，利用80C31的串行输入口接收来自阅读器的数据。
记录器以单片机80C31为核心，配备地址锁存器74HC373、程序存储器27C64、数据存储器ZFM8128、键盘扫描电路构成基本单片机系统。单片机80C31的P0口为数据和低8位地址复用线，P2口为高8位地址线，P1口为记录器中多种芯片的片选信号，P3口使用了RD、WR、RXD、
。地址锁存器74HC373锁存单片机80C31输出的低8位地址，其输入端接80C31的P0口，输出端接至程序存储器27C64和数据存储器ZFM8128的低8位地址线，为存储器提供低8位地址信号；程序存储器27C64是8K字节EPROM存储器，固化了本仪器的应用软件，其数据线与80C31的P0口相连，低8位地址来自74HC373的输出，高5位地址接80C31P2口的A8-A12，输出使能信号OE接至80C31的PSEN；数据存储器ZFM8128是内含锂电池的具有掉电自保护功能芯片，掉电后数据可保存10年，可存储128K字节数据，可记录值班员代码检测点号，巡查时间。ZFM8128的低8位地址端接74HC373的输出，高8位地址接至80C31的P2口，最高位接锁存器273-1的输出。数据线接至80C31的P0口，片选CS2接+5V,WE接80C31的WR,OE接80C31的RD，片选CS1信号由MAX691的CEOUT给出。实时实钟DS12887是改进的并行实时时钟芯片，内含锂电池、晶振和写保护电路，内存100年日历，可编程中断，方波信号输出，有114字节非易失静态RAM。本片的数据线接至80C31P0口，80C31的RST信号线经反相后接本片的RESET端，本片的DS、R/W、AS、CS信号端分别接80C31的RD、WR、ALE和P1.0。电源管理电路MAX691，用以实现对数据存储器ZFM8128的写保护及充电提示、欠压指示和看门狗功能，CEIN接80C31的P1.5,CEOUT输出端接ZFM8128的CS1。利用MAX691的LOWLINE信号作为充电提示信号(此时电压已接近不足，但仪器仍能正常工作)，通过电阻R10和R11分压给出电池欠压的基准信号，由PFO端给出电池欠压信号并接至80C31的
端。欠压时申请80C31中断，仪器不再进行阅读和记录，用户必须对电池充电。本片的WDI信号接至273-1的输出，作为看门狗的输入信号，通过将RESET信号接至80C31的RST端，影响80C31的工作。液晶显示电路LCD由EDM-1604A字符式液晶显示器构成，显示4行，每行16个字符。80C31的P0口与显示器的数据线相接，传送指令和待显示字符数据。RS为寄存器选择，低电平“L”选指令寄存器，高电平“H”选数据寄存器，此电平信号由273-1的输出给出。R/W为读写选择，“H”为读操作，“L”为写操作，由273-1给出。E为使能信号，由80C31的读写信号和P1.1经与或非门(74HC08、74HC32、74HC04)形成。键盘扫描电路是由74HC273-2、74HC244及16只触摸式按键组成。74HC273-2发出键盘扫描信号，74HC244读取键值，74HC273-2的输入和74HC244的输出接至80C31的P0口，273-2的CLK信号由80C31的P1.7与WR信号经或门形成，244的片选信号由80C31的RD与P1.3经或门形成；电源由串联的4节NIMH电池提供。充电电路由电源适配器、充电监控芯片MAX712及电阻R1-R5、电容C1-C4、二极管D1和三极管G构成的外围电路组成，可实现恒流充电，由R5的阻值决定电流大小，本仪器采用线性充电电路，调整三极管G为BG244，通过PGM0-PGM3的不同连接选择电池节数和充电终止时间。为了稳定电路电压，提高电池利用率，增加了升压变换电路MAX756,MAX756上分别连接C5、C6、C7、D2及L，使电路正常工作时电压保持在+5V。
本实用新型的工作过程如下 上电后根据数据存储器内容，液晶显示器LCD即显示值班员代码、检测点数、最长巡检间隔时间、当前时间。此后，80C31通过74HC273-2和74HC244对键盘进行扫描，根据读入的键值转入相应的服务程序。如果是数字键则修改值班员代码，是阅读、设定或查阅，则转入相应处理功能。
阅读条码时启动RS-282阅读器，阅读数据通过MAX202进入80C31串行口，利用串行中断将数据存入80C31内存，经判别合法后存入ZFM8128；同时从实时时钟电路12887取出当前时间，连同值班员代码一起存入ZFM8128。
设定时根据设定的不同内容改变ZFM8128相应单元数据。
查阅时从ZFM8128取出符合查阅要求的数据，通过“↑”、“↓”键的配合，将各项记录顺次显示在LCD屏幕上。
需打印时，将各项记录的打印码通过微型打印机接口送入打印机，打出所需记录。
电路工作中，MAX691监视电压是否正常，并在上电、掉电时实现写保护。
权利要求1、一种值班记录仪，其特征在于它包括有
阅读器用于阅读需巡回检测路线上设置的条码卡，可选用现有产品，以保证其稳定性和可靠性，阅读器的输出信号通过串行接口电路接至单片机的RXD，由单片机的串行输入口接收阅读器的数据；
记录器由核心器件单片机、配备地址锁存器、程序存储器、数据存储器和键盘扫描电路构成基本单片机系统，配有实时时钟芯片，用来指示当前时间，配有液晶显示器，显示值班要求，记录的数据、工作状态、当前或阅读时间等信号，配有电源管理电路，用以实现对数据存储器和时钟芯片的写保护及充电提示、欠压指示，地址锁存器的输入端接至单片机的数据地址复用线，其输出接至程序存储器和数据存储器的低八位地址线，程序存储器和数据存储器的高八位地址线读写信号线接至单片机的高八位地址线和读写信号线，片选信号由单片机其它端口的输出和译码电路形成，键盘扫描电路由锁存器和数据缓冲器构成，或由专用键盘显示芯片构成，实时时钟可采用并行或串行芯片，具有锂电池和写保护功能，电池输出端接升压变换电路，用来稳定输出电压和提高电池利用率；采用字符型液晶显示器，其数据线、读写线与单片机数据线和读写线相连，片选由译码电路或单片机输出端口给出；
键盘包括数字键、功能键，实现设定、阅读和查阅的功能；
微型打印机及接口电路微型打印机通过接口电路与单片机相连，实现记录数据打印；
电源可由电池提供，充电电路由电源适配器、充电监控芯片及外围电路组成，可实现恒流充电，定时终止和电压斜坡终止。
附带的专用条码本用来表示不同的使用单位和检测点号，并含有密码用来与其它用途条码相区别。
2、根据权利要求1所述的值班记录仪，其特征在于
阅读器选用台湾产MS-282条码阅读器，该阅读器具有RS-232串行输出接口，CCD图象传感器；
串行通讯接口电路选用MAX202,MAX202是多通道RS-232驱动器/接收器，单电源(+5V)供电。由其中的一组通道将MS-282阅读器的输出信号接至单片机80C31的RXD，利用80C31的串行输入口接收来自阅读器的数据；
记录器以单片机80C31为核心，配备地址锁存器74HC373、程序存储器27C64、数据存储器ZFM8128、键盘扫描电路构成基本单片机系统，单片机80C31的P0口为数据和低8位地址复用线，P2口为高8位地址线，P1口为记录器中多种芯片的片选信号，P3口使用了RD、WR、RXD、
，地址锁存器74HC373锁存单片机80C31输出的低8位地址，其输入端接80C31的P0口，输出端接至程序存储器27C64和数据存储器ZFM8128的低8位地址线，为存储器提供低8位地址信号；程序存储器27C64是8K字节EPROM存储器，固化了本仪器的应用软件，其数据线与80C31的P0口相连，低8位地址来自74HC373的输出，高5位地址接80C31P2口的A8-A12，输出使能信号OE接至80C31的PSEN，数据存储器ZFM8128是内含锂电池的具有掉电自保护功能芯片，ZFM8128的低8位地址端接74HC373的输出，高8位地址接至80C31的P2口，最高位接锁存器273-1的输出，数据线接至80C31的P0口，片选CS2接+5V,WE接80C31的WR，OE接80C31的RD，片选CS1信号由MAX691的CEOUT给出，实时实钟DS12887是改进的并行实时时钟芯片，本片的数据线接至80C31P0口，80C31的RST信号线经反相后接本片的RESET端，本片的DS、R/W、AS、CS信号端分别接80C31的RD、WR、ALE和P1.0，电源管理电路MAX691，用以实现对数据存储器ZFM8128的写保护及充电提示，欠压指示功能，CEIN接80C31的P1.5,CEOUT输出端接ZFM8128的CS1，利用MAX691的LOWLINE信号作为充电提示信号，通过电阻R10和R11分压给出电池欠压的基准信号，由PFO端给出电池欠压信号并接至80C31的INTo端，本片的WDI信号接至273-1的输出，通过将RESET信号接至80C31的RST端，影响80C31的工作，液晶显示电路LCD由EDM-1604A字符式液晶显示器构成，显示4行，每行16个字符；80C31的P0口与显示器的数据线相接，传送指令和待显示字符数据；RS为寄存器选择，低电平“L”选指令寄存器，高电平“H”选数据寄存器，此电平信号由273-1的输出给出，R/W为读写选择，“H”为读操作，“L”为写操作，由273-1给出，E为使能信号，由80C31的读写信号和P1.1经与或非门形成。键盘扫描电路是由74HC273-2、74HC244及16只触摸式按键组成。74HC273-2发出键盘扫描信号，74HC244读取键值，74HC273-2的输入和74HC244的输出接至80C31的P0口，273-2的CLK信号由80C31的P1.7与WR信号经或门形成，244的片选信号由80C31的RD与P1.3经或门形成；
电源由串联的4节NIMH电池提供。充电电路由电源适配器、充电监控芯片MAX712及电阻R1-R5、电容C1-C4、二极管D1和三极管G构成的外围电路组成，可实现恒流充电；升压变换电路MAX756上分别连接C5、C6、C7、D2及L，使电路正常工作时电压保持在+5V。
专利摘要本实用新型涉及一种值班记录仪,它由阅读器、记录器、键盘、微型打印机、接口电路及电源电路构成。阅读器的输出信号通过串行接口电路输入单片机;记录器由单片机、地址锁存器、程序存储器、数据存储器、键盘扫描电路、实时时钟和电源管理电路组成;微型打印机通过接口电路与单片机相连,实现记录数据的打印。本仪器可有效地对各类值班、值勤人员的工作进行监督、检查,进而保障使用单位的财产和生命安全。
文档编号G06F17/40GK2313246SQ9722258
公开日1999年4月7日 申请日期1997年8月8日 优先权日1997年8月8日
发明者张砺 申请人:张砺