专利名称：电缆充气机气体流速报警限手动设定装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电缆充气机的报警装置，具体涉及一种可手动设定每一路电缆气体流速报警上限值的设定装置。
电缆充气机是一种将空气干燥后充入电缆中的装置，其目的是维护通信电缆，使通信电缆始终处于良好的工作环境。实际使用中，充气机对电缆充气的气体流速大小，可以从一个侧面反映出电缆保气性能的好坏。但现有技术中，电缆充气机的充气流速只能由模拟量来显示。虽然现在最先进的电缆充气机能用数字量来显示流速，但为了准确的掌握每条电缆的状况，需要工作人员每天一次或几次去查询电缆充气机对电缆充气的流速，这样既给维护人员带来很大麻烦，又有可能造成疏忽。少数电缆充气机上配设了计算机远程报警限设定功能，计算机在远端通过网络设定每一路电缆气体流速报警上限值，当气体流速超过报警上限值时，发出告警信号，指出哪条电缆的气体流速过大。无疑这种功能给维护工作带来了方便，但实践中，由于缺少便捷的现场手动设定装置，现场维护人员不能即时、方便的设定气体流速报警上限值，不能随时、随地现场操作和控制报警上限值。由此可见，设计一种可现场设定每一路电缆气体流量上限值的设定装置十分必要。
本实用新型目的是提供一种便捷的电缆充气机气体流速报警限现场手动设定装置。通过该装置可随时现场手动设定和调整每一路电缆气体流速报警上限值。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种电缆充气机气体流速报警限手动设定装置，包括单片机、外设存储器、A/D转换器、键盘、显示器以及接口电路；所述单片机采用MCS-51系列单片机，外设存储器包括RAM、ROM以及可编程看门狗监控EEPROM，键盘由对应各路电缆的上升键组和下降键组构成，显示器主要由对应各路电缆的数码管构成，接口电路为译码器、驱动器、键盘显示器接口器件以及反相器；单片机P0口接RAM和ROM的数据线，单片机P0口经第一个驱动器驱动后的输出与P2口一起接RAM和ROM的地址线，单片机的4根控制线与可编程看门狗监控EEPROM连接；
单片机P0口经第二个驱动器驱动后接在键盘显示器接口器件的数据输入端；单片机P2口的P2.5～P2.7段，经过第一个译码器后的1根译码输出线与P2口的P2.2～P2.4段一起，经第二个译码器输出线分别连接到各个键盘显示器接口器件的片选脚；键盘显示器接口器件的中断申请信号经反相器后接单片机的外部中断1；键盘显示器接口器件的扫描线经第三个译码器的译码输出后分别接各数码管片选端，键盘显示器接口器件的显示信号输出线经驱动后接数码管的各段码；上升键组和下降键组经排列组合后各键的两端中，一端接键盘显示器接口器件扫描线的第四个译码器的译码输出，另一端接键盘显示器接口器件的回复线；单片机的4根控制线与A/D转换器连接，A/D转换器的各采样端接各传感器信号。
上述技术方案中，所述“ROM”一般采用EPROM，用于存放源程序。所述“可编程看门狗监控EEPROM”用于存放每路电缆气体流速上限值、修正参数等数据，另外还提供一个看门狗电路。
为了将本实用新型与电缆充气机主控板连接，在上述技术方案基础上，可以设有RS-232收发器，单片机的TX和RX信号经RS-232收发器通向电缆充气机主控板。还可以利用此口实现计算机远程设定上限值及上传各路电缆充气气体流速大小、告警状态。
如果电缆充气机所带的电缆路数较多(30～40路)，而一个单片机能够控制的路数又不够时，在上述技术方案基础上，可以设有串并行转换器，所述一个单片机经串并行转换器把并行信号转换成串行信号接另一块单片机系统，以传递各种数据。
为提高本实用新型按键击键确认功能，在上述技术方案基础上，可以设有蜂鸣器和三极管，所述单片机用1根控制线通过三极管控制蜂鸣器开关。
本实用新型工作原理是参见附
图1～附图6，每一路电缆的气体流速上限值都储存在可编程看门狗监控EEPROM(U2,X25045)中，当开机上电时，这些数据被读出来，放在RAM中，当需要重新设定时，以原有的这些数据为基础改变数值。
现以第3路为例说明使用按键设定流速上限的原理和方法一块10路的流量计显示面板有20个按键(KXY)，两个按键为一路，路号X为0～9，每路的两个按键中，一个为上升键KX0，另一个为下降键KX1，在流速设定状态时，每触发一次上升键KX0，流速上限值在原来值上加0.1L/Min(升/分钟)，每触发一次下降键KX1，流速上限值在原来值上减0.1L/Min(升/分钟)。工作过程为手动设定上限时，当任意一个按键被触发，键盘显示器接口器件U8的扫描线的译码输出线MX与回复线KX短接，形成键数据从回复线送入U8内部的FIFO存储器，这时U8的4脚由低电平变成高电平，U14的11脚也由低电平变成高电平，因为U14是个非门，它的12脚马上由高电平变成低电平，U1的13脚也就跟着由高电平变成低电平，这时程序受到触发，进入流速上限设定状态。此时程序置单片机U1的1脚为高电平，三极管V1的基极变为高电平，集电极与发射极导通，蜂鸣器两端加上5V直流电，发出鸣叫声，接着程序马上又置U1的1脚为低电平，三极管V1的基极跟着变为低电平，集电极与发射极断开，蜂鸣器停止鸣叫。面板上数码管原来显示流速值改为显示报警上限值，这时候再按下按键K20,U8的扫描线的译码输出线M1与回复线K0短接，该键的地址和附加的移位、控制状态一起形成键数据被送入U8内部的FIFO存储器，此时U8的4脚由低电平变成高电平，U14的11脚也由低电平变成高电，U14是个非门，它的12脚马上由高电平变成低电平，U1的13脚也就跟着由高电平变成低电平，接着在U8的21、22脚为低电平时，这个键数据通过U8的数据总线(12脚到19脚)被送入U1；程序置单片机U1的1脚为高电平，三极管V1的基极变为高电平，集电极与发射极导通，蜂鸣器两端加上5V直流电，发出鸣叫声，接着程序马上又置U1的1脚为低电平，三极管V1的基极跟着变为低电平，集电极与发射极断开，蜂鸣器停止鸣叫；U1根据这个键数据判断出这个键的路号是2，如果是上升键，那么将第三路的流速上限值加0.1L/Min(升/分钟)。如此类推，再按下降键K21，那么蜂鸣器发出一声鸣叫，第三路的流速上限值减0.1L/Min(升/分钟)。当设定完成后，这个新的流速上限值被保存到U2(可编程看门狗监控EEPROM)中，如果一直没有按键动作，10秒钟后程序退出流速上限设定状态，显示器显示气体流速。
流速上限的远程设定是计算机将要设定的每一个气路的上限值通过PSTN网送到充气机主控板，再由充气机主控板通过RS-232串口线送到流量计U29的13脚，经过U29的信号电平转换，从U29的12脚送到U1的10脚，然后CPU取出信号中的各个要设定流速上限值的气路的路号及其上限值。将新收到的那一个路号的气路的上限值取代该路原来的上限值。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点1、由于本实用新型主要由单片机、外设存储器、A/D转换器、键盘、显示器以及接口电路构成，加上各软件配合，获得了一种便捷的电缆气体流速上限现场手动设定装置，维护人员可随时、随地现场操作和控制报警上限值。
2、由于本实用新型设有RS-232收发器，单片机的TX和RX信号经RS-232收发器通向电缆充气机主控板。这样本实用新型还可以在手动设定上限值的基础上，通过PSTN网和软件增加计算机远程设定上限值的功能。
3、由于本实用新型单片机P2口的P2.5～P2.7段经过译码器后的1根译码输出线与P2口的P2.2～P2.4段一起，经另一译码器输出线分别连接到各个键盘显示器接口器件的片选脚，使得一片单片机最多可控制20路电缆的气体流速。而一个单片机经串并行转换器把并行信号转换成串行信号接另一块单片机系统后，使一台电缆充气机流监控更多路的气体流速。
附图1为本实用新型实施例逻辑图；附图2为本实用新型原理框图；附图3为本实用新型实施例软件主程序流程框图；附图4为本实用新型实施例计算流速软件子程序流程框图；附图5为本实用新型实施例按键处理软件子程序流程框图；附图6为本实用新型实施例显示软件子程序流程框图。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述实施例参见附图1～附图6，一种电缆充气机气体流速报警限手动设定装置，主要由单片机、外设存储器、A/D转换器、键盘、显示器、接口电路和按键确认电路组成。
所述单片机U1采用MCS-51系列8031集成电路，外设存储器包括RAM(U5,62256集成电路)、EPROM(U4,27C512集成电路)以及可编程看门狗监控EEPROM(U2,X25045集成电路)，键盘由对应10路电缆的上升键组和下降键组构成，共20个按键(KXY)，两个键为一路，路号X为0～9，每路的两个按键中，一个为上升键KX0，另一个为下降键KX1，在流速设定状态时，每触发一次上升键KX0，流速上限值在原来值上加0.1L/Min(升/分钟)，每触发一次下降键KX1，流速上限值在原来值上减0.1L/Min(升/分钟)。显示器由对应10路充气电缆的LED数码管及10位电平灯构成。接口电路有译码器U6(74HC138集成电路)、译码器U7(74HC138集成电路)、译码器U12(74HC45集成电路)、译码器U19(74HC138集成电路)、驱动器U26(74HC245集成电路)、驱动器U3(74HC373集成电路)、键盘显示器接口器件U8(82C79集成电路)、反相器U14(74HC04集成电路)、RS-232收发器U29(MAX202集成电路)、串并行转换器U28(16C550集成电路)。
单片机U1的P0接RAM和EPROM的数据线，单片机U1的P0口经驱动器U3驱动后的输出与单片机U1的P2口一起接RAM和EPROM的地址线，单片机U1的4根控制线与可编程看门狗监控EEPROM连接。
所述单片机U1的P0口经过驱动器U26接在键盘显示器接口器件U8的数据输入端，单片机U1的P2口的P2.5～P2.7段，经过译码器U6后的1根译码输出线与单片机U1的P2口的P2.2～P2.4段一起，经另一译码器U7的输出线连接到键盘显示器接口器件U8的片选脚，键盘显示器接口器件U8的中断申请信号经反相器U14后接单片机U1的外部中断1，键盘显示器接口器件U8的扫描线经译码器U12的译码输出后分别接各LED数码管片选端，键盘显示器接口器件U8的显示信号输出线经驱动后接各LED数码管的各段码；各上升键组和下降键组经排列组合后各键的两端中，一端接键盘显示器接口器件U8扫描线的译码器U19的译码输出，另一端接键盘显示器接口器件U8的回复线。
单片机U1的4根控制线与A/D转换器U30(TLC1543集成电路)连接，A/D转换器U30的各采样端接各传感器信号。
单片机U1的TX和RX信号经RS-232收发器U29通向电缆充气机主控板。单片机U1经串并行转换器U28把并行信号转换成串行信号接另一块单片机系统。所述按键确认电路由蜂鸣器和三极管V1(9012,PNP)组成，单片机U1的1根控制线通过三极管V1控制蜂鸣器开关。
权利要求1.一种电缆充气机气体流速报警限手动设定装置，其特征在于包括单片机、外设存储器、A/D转换器、键盘、显示器以及接口电路；所述单片机采用MCS-51系列单片机，外设存储器包括RAM、ROM以及可编程看门狗监控EEPROM，键盘由对应各路电缆的上升键组和下降键组构成，显示器主要由对应各路电缆的数码管构成，接口电路为译码器、驱动器、键盘显示器接口器件以及反相器；单片机P0口接RAM和ROM的数据线，单片机P0口经第一个驱动器驱动后的输出与P2口一起接RAM和ROM的地址线，单片机的4根控制线与可编程看门狗监控EEPROM连接；单片机P0口经第二个驱动器驱动后接在键盘显示器接口器件的数据输入端；单片机P2口的P2.5～P2.7段，经过第一个译码器后的1根译码输出线与P2口的P2.2～P2.4段一起，经第二个译码器输出线分别连接到各个键盘显示器接口器件的片选脚；键盘显示器接口器件的中断申请信号经反相器后接单片机的外部中断1；键盘显示器接口器件的扫描线经第三个译码器的译码输出后分别接各数码管片选端，键盘显示器接口器件的显示信号输出线经驱动后接数码管的各段码；上升键组和下降键组经排列组合后各键的两端中，一端接键盘显示器接口器件扫描线的第四个译码器的译码输出，另一端接键盘显示器接口器件的回复线；单片机的4根控制线与A/D转换器连接，A/D转换器的各采样端接各传感器信号。
2.根据权利要求1所述的手动设定装置，其特征在于还包括RS-232收发器，单片机的TX和RX信号经RS-232收发器通向电缆充气机主控板。
3.根据权利要求1所述的手动设定装置，其特征在于还包括串并行转换器，单片机经串并行转换器把并行信号转换成串行信号接另一块单片机系统。
4.根据权利要求1所述的手动设定装置，其特征在于还包括蜂鸣器以及三极管，单片机的1根控制线通过三极管控制蜂鸣器开关。
专利摘要一种电缆充气机气体流速报警限手动设定装置,其特征在于包括单片机、外设存储器、A/D转换器、键盘、显示器以及接口电路。所述单片机采用MCS－51系列单片机,外设存储器包括RAM、ROM以及可编程看门狗监控EEPROM,键盘由对应各路电缆的上升键组和下降键组构成,显示器主要由对应各路电缆的数码管构成,接口电路为译码器、驱动器、键盘显示器接口器件、反相器、RS－232收发器以及串并行转换器。其特点是同时提供了现场手动设定和计算机远程设定气体流速报警上限的技术,维护人员可随时、随地现场操作和远程设定报警上限值。
文档编号H02G1/00GK2454957SQ0024106
公开日2001年10月17日 申请日期2000年11月16日 优先权日2000年11月16日
发明者叶建彪, 陈志峰 申请人:苏州工业园区新海宜科技发展有限公司