专利名称：一种具有时间控制的工业显示器及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种具有时间控制的显示器，特别涉及一种带有单片机设计的智能时 间控制的工业显示器。
背景技术：
一般来说，显示器是计算机系统中用来接收并显示从计算机自身输出的视频信号 的输出装置。目前，工业显示器的液晶面板在图形界面的操作系统下，显示屏上显示的色彩 多种多样，但当用户停止对电脑进行操作时，屏幕显示就会始终固定在同一个画面上，即电 子束长期轰击荧光层的相同区域，长时间下去，会因为显示屏荧光层的疲劳效应导致屏幕 老化，甚至是显像管被击穿。虽然微软的操作系统增加了诸如屏幕保护或是切断显示器的 供电电源等程序，但是还是有很多文本操作界面的系统没有这样的功能。在显示器的工业应用中，诸如铁路无人执守的工作站或是电力自动化保护站，因 长时间无人干预，迫切需要一种在长时间不使用的情况下能自动切断电源的工业显示器， 另一方面，在不使用计算机时停止显示器工作也能节约能量，但现有产品并不能满足这样 的要求。
发明内容
因此，本发明正是为了解决上述存在的问题而提供一种具有时间控制的工业显示 器，其目的在于通过设置显示器的待机时间，使显示器在超过待机时间后自动切断电源来 关闭显示器，从而解决现有技术制造的工业显示器存在无法自动关闭工业显示器供电的缺
点ο本发明是通过以下的技术方案实现的一种带有单片机设计的智能时间控制的工业显示器，主要是由菜单按钮、液晶显 示器、VGA控制板、单片机时间控制核心(Micro-Control Unit, MCU)和AC/DC电源模块构 成，其核心部分是可进行时间控制的单片机时间控制核心，单片机时间控制核心由定时器/ 计数器、I/O端口、中断系统、DC12V继电器构成，其中定时器/计数器用于设定定时时间和 对设定时间进行计数，I/O端口用于将单片机时间控制核心的控制信号发送至DC12V继电 器，中断系统接受单片机的寄存器中断指令把程序转移到中断服务程序中去，DC12V继电器 用于控制电源的开启和关闭状态；菜单按钮通过设置0N/0FF按钮来控制液晶显示器的显 示输出功能，以及通过设置TIMER按钮来实现定时器的定时、定时取消的功能；VAG控制板 的一端连接到外部视频输入设备，另一端则连接至液晶显示器；AC/DC电源模块向液晶显 示器提供电源，并受菜单按钮控制。—种带有单片机设计的智能时间控制的工业显示器的控制方法，包括三个阶段 第一阶段，通过设定菜单按钮的0N/0FF按钮显示为ON状态时，单片机时间控制核心开始运 行程序；第二阶段，通过判断输入值为零还是为1，其中输入值为按下TIMER按钮的次数除 2取余数，如果输入值为零，全局中断使能后计数器溢出，此时执行的是定时器/计数器的计数功能，然后运行中断服务服务程序，DC12V继电器接受信号后切断显示器电源；第三阶 段，如果输入值不为零，不发生全局中断使能，计数器清零，DV12V继电器保持闭合状态，电 源持续通电。在显示器通电的状态的全部阶段中，按下菜单按钮的0N/0FF按钮显示OFF状 态时，则立刻切断电源。本发明的有益效果为本发明可以根据需要，通过对长时间不使用的显示器设定 其待机时间，并对超过其设定待机时的显示器实现自动关闭，拓宽了单片机对时间控制显 示器的应用范围，从而提高了铁路无人执守的工作站或是电力自动化保护站中工业显示器 的安全可靠性。
下面结合附图和本发明的具体实施方式
作进一步详细说明图1为具有时间控制的工业显示器的结构示意图。图2为具有时间控制的工业显示器的结构框图。图3为单片机时间控制核心的程序流程图。
具体实施例方式如图1是一个时间控制工业显示器的结构示意图，主要由菜单按钮1、铝质前面框 2、桌面支架3、液晶显示器4、VGA控制板5、单片机时间控制核心6和电源盒7构成，液晶显 示器4的正面分别有铝质前面框2和菜单按钮1，桌面支架3是一个支撑装置，液晶显示器 4由桌面支架3支撑固定于桌面，液晶显示器4的背部面板上嵌有VGA控制板5和单片机时 间控制核心6，电源盒7位于液晶显示器4的背部面板的底部，其内部设有AC/DC电源模块 8。如图2是时间控制工业显示器的结构框图，主要由菜单按钮1、液晶显示器4、VGA 控制板5、单片机时间控制核心6和AC/DC电源模块8构成，其核心部分是可进行时间控制 的单片机时间控制核心6。上述菜单按钮1是一种输入装置，菜单按钮1上面集成有0N/0FF和TIMER两个按 钮，还有POWER，TIMER LED 二个发光二极管，其作用是通过设置0N/0FF按钮来控制液晶显 示器4的显示输出功能，以及通过设置TIMER按钮来实现定时器12的定时、定时取消的功 能，二个发光二极管则用来显示相应的状态。上述VGA控制板5，其作用是实现是A/D转换功能，即将VGA模拟信号转换在高速 的LVDS差分信号，VAG控制板5的一端连接到外部视频输入设备，如电脑，另一端则连接至 液晶显示器4，通过液晶显示器4显示出电脑输入的信号。为了实现对时间的智能控制，首先需要一种时间控制器件，单片机时间控制核心6 能够根据事先编制好的程序进行自动控制，该智能时间控制的工业显示器正是通过单片机 时间控制核心6来实现的。上述单片机时间控制核心6，由定时器/计数器、1/0端口、中断 系统、DC12V继电器构成，其中定时器/计数器用于设定定时时间和对设定时间进行计数， 1/0端口用于将单片机时间控制核心6的控制信号发送至DC12V继电器，中断系统接受单片 机的寄存器中断指令把程序转移到中断服务程序中去，DC12V继电器用于控制电源的开启 和关闭状态。
上述AC/DC电源模块8是液晶显示器4工作的电源装置，液晶显示器4由AC/DC 电源模块8供电，其作用是将外部输入的220V AC电源转换为输出的12V DC电源，为单片 机时间控制核心6能直接使用的电源，并通过显示器前面板上的菜单按钮1的0N/0FF按钮 来控制AC/DC电源转换器输出的状态。如图3是单片机时间控制核心的程序流程图。下面，参照图3对时间控制工业显 示器的控制方法的流程进行说明。这里S表示步骤(step)。首先，开启电源，在整个显示器通电状态下(Si)，按下菜单按钮1的0N/0FF按钮 (S2)，当按钮显示ON状态时，液晶显示器4显示视频信号，此时POWER发光二极管显示输 出，TIMER LED发光二极管显示输出，液晶显示器4指示灯亮，单片机时间控制核心(MCU) 6 上电，开始运行程序(S3)。用户可以根据实际需要，自行设置一个时间，假设设定定时为 60分钟，则这60分钟内是通过执行多个循环指令来实现的。输入值i为按下TIMER按钮 的次数除2取余数，接下来，在主程序中不停的判断输入值i，如果输入值i为零(S4)，那 么就会发生全局中断使能(S5)，然后计数器溢出中断使能(S6)，发生计数器溢出(S7)，向 单片机时间控制核心6发出中断请求，利用单片机时间控制核心6的寄存器中断指令将程 序转向中断服务程序(S8)中，执行中断服务程序，在中断服务程序中又给计数器赋值，当 中断服务程序执行结束后，再次判断i值，当i值为零时，计数器再次溢出执行中断服务程 序。通过主程序中的计数器的溢出，重复执行嵌套循环，这样循环的执行一直到计时满60 分钟后，由单片机时间控制核心61/0端口输出一个信号控制，DC12V继电器是一种信号继 电器，一端与1/0端口相连，另一端与电源相连，其作用主要是接受1/0端口输出的信号来 关闭电源。它在接受到单片机时间控制核心6的信号后，则继电器动作，立刻打开继电器触 点(S9)，断开显示器的供电电源(SlO)。如果输入值i未置零(S4)，那么就会发生全局中断使能取消(S11)，计数器被立刻 清零(S12)，由单片机时间控制核心61/0端口输出一个信号控制，则继电器不动作，保持继 电器继续处于闭合状态(S13)，电源持续供电(S14)。如果在通电过程中，按下菜单按钮1的0N/0FF按钮(S2)，当按钮显示OFF状态时， 则立刻切断电源。本发明中，用户可以根据实际需要，设置一个显示器的待机时间，显示器内部的定 时器记录待机时间，到达设定时间后，单片机时间控制核心通过继电器自动切断电源来关 闭显示器，因而可以延长显示器的使用寿命，以及提高了因长时间无人干预的显示器的安
全可靠性。
权利要求
一种具有时间控制的工业显示器，其特征在于包括菜单按钮(1)、液晶显示器(4)、VGA控制板(5)、单片机时间控制核心(6)和AC/DC电源模块(8)，所述单片机时间控制核心(6)可进行时间控制，所述单片机时间控制核心6，由定时器/计数器、I/O端口、中断系统、DC12V继电器构成，其中定时器/计数器用于设定定时时间和对设定时间进行计数，I/O端口用于将单片机时间控制核心6的控制信号发送至DC12V继电器，中断系统接受单片机的寄存器中断指令把程序转移到中断服务程序中去，DC12V继电器用于控制电源的开启和关闭状态；所述菜单按钮(1)包括用于控制液晶显示器(4)的显示输出功能的ON/OFF按钮，以及用于实现定时器的定时、定时取消的功能的TIMER按钮；所述VAG控制板(5)的一端连接到外部视频输入设备，另一端则连接至液晶显示器(4)；所述AC/DC电源模块(8)向液晶显示器(4)提供电源，并受菜单按钮(1)控制。
2.一种具有时间控制的工业显示器的控制方法，其特征在于包括在显示器通电的 状态下，第一阶段，通过设定菜单按钮(1)的0N/0FF按钮显示为ON状态时，单片机时间控制核 心(6)开始运行程序；第二阶段，通过判断输入值为零还是为1，其中输入值为按下TIMER按钮的次数除2取 余数，如果输入值为零，全局中断使能后计数器溢出，此时执行的是定时器/计数器的计数 功能，然后运行中断服务服务程序，DC12V继电器接受信号后切断显示器电源；第三阶段，如果输入值不为零，不发生全局中断使能，计数器清零，DV12V继电器保持闭 合状态，电源持续通电。
3.如权利要求2所述的具有时间控制的工业显示器的控制方法，其特征在于在显示 器通电的状态的全部阶段中，按下菜单按钮(1)的0N/0FF按钮显示OFF状态时，则立刻切 断电源。全文摘要
本发明公开了一种具有时间控制的工业显示器，该工业显示器包括菜单按钮、液晶显示器、VGA控制板、单片机时间控制核心和AC/DC电源模块，其核心部分是可进行时间控制的单片机时间控制核心，单片机时间控制核心由定时器/计数器、I/O端口、中断系统、DC12V继电器构成，菜单按钮通过设置ON/OFF按钮来控制液晶显示器的显示输出功能，以及通过设置TIMER按钮来实现定时器的定时、定时取消的功能；VAG控制板主要实现A/D转换功能；AC/DC电源模块向液晶显示器提供电源。通过本发明可以对显示器实现自动关闭，从而提高了铁路无人执守的工作站或是电力自动化保护站中工业显示器的安全可靠性。
文档编号G09G3/36GK101944312SQ200910054450
公开日2011年1月12日 申请日期2009年7月7日 优先权日2009年7月7日
发明者丁晨, 智恒海, 段小翔, 胡夕祝 申请人:上海爱瑞科技发展有限公司