一种多路电磁阀双态节能自动化展示平台的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种多路电磁阀双态节能自动化展示平台，包括机架，所述的机架上固定安装有用以展示动态特性的电磁阀、用以静态展示电磁阀资料的显示器、用以设置电磁阀打动频率、选择打动模式的按键、用以实时显示电磁阀打动信息的LED数码管和控制电磁阀、LED数码管和按键用的控制电路；所述的控制电路分别通过线路与电磁阀、LED数码管、按键相连。本实用新型克服了现有的电磁阀展示手段、控制方式单一、控制数量少、耗电量高、与客户互动性较差等不足，本实用新型提供了一种控制模式多样、控制数量众多、能耗低、互动性强且结合动、静态展示电磁阀特性的多路电磁阀双态节能自动化展示设备。
【专利说明】—种多路电磁阀双态节能自动化展示平台
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种多路电磁阀双态节能自动化展示平台。
【背景技术】
[0002]展示设备是生产商、销售商在展会等一些对外宣传的重要现场中向客户介绍其产品特性及功能的必不可少的工具之一。目前，对于某些依靠直流电压驱动的动态展品(例如，电磁阀)，传统的展示方法一是以产品手册，视频等静态方式介绍给客户；二是通过简单的驱动电路驱动少量电磁阀完成单一的动作将电磁阀动态特性展示给客户。随着市场向成熟，规范的方向发展，以上两种方法存在以下几点不足:1、展示手段单一，产品手册、视频等介绍方式无法给客户一种直观的感觉。2、简单的驱动电路控制电磁打动的方式单一，控制数量少，耗电量高，且与客户不能形成有效互动，缺乏吸引力。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供了一种多路电磁阀双态节能自动化展示平台；本实用新型克服了现有的电磁阀展示手段、控制方式单一、控制数量少、耗电量高、与客户互动性较差等不足，本实用新型提供了一种控制模式多样、控制数量众多、能耗低、互动性强且结合动、静态展示电磁阀特性的多路电磁阀双态节能自动化展示设备。
[0004]为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是:
[0005]一种多路电磁阀双态节能自动化展示平台，包括机架，所述的机架上固定安装有用以展示动态特性的电磁阀、用以静态展示电磁阀资料的显示器、用以设置电磁阀打动频率、选择打动模式的按键、用以实时显示电磁阀打动信息的LED数码管和控制电磁阀、LED数码管和按键用的控制电路；所述的控制电路分别通过线路与电磁阀、LED数码管、按键相连。
[0006]所述的控制电路包括用于接收按键指令、输出电磁阀控制信号和LED数码管控制信号的核心控制单元(MCU);用于多路扩展、锁存控制信号，将控制信号和驱动信号进行光耦隔离的信号处理电路；用于驱动电磁阀的驱动电路和用以显示运行状态和程序烧写、仿真的辅助电路；所述的核心控制单元通过数据总线与信号处理电路相连，所述的信号处理电路与驱动电路信号相连；所述的驱动电路通过线路与电磁阀相连；所述的核心控制单元还分别通过线路与辅助电路、LED数码管、按键相连。
[0007]所述的信号处理电路包括数据扩展锁存单元和光耦隔离电路；其中所述的数据扩展锁存单元与光耦隔离电路之间通过信号相连；所述的核心控制单元分别通过数据总线与数据扩展锁存单元相连，所述的光耦隔离电路与驱动电路之间通过信号相连。
[0008]所述的辅助电路包括程序烧写、仿真接口和状态指示灯；且所述的程序烧写、仿真接口和状态指示灯分别通过线路与核心控制单元相连。
[0009]其中所述的控制电路中的核心控制单元(MCU)采用ARM公司的32位微控制器STM32F103CB,具有高达72MHZ的工作频率、48个管脚、低能耗和丰富的外设等特性；数据扩展锁存单元采用74HCT377芯片；驱动电路主要由N沟道MOS管IRF8313PbF和二极管IN4148组成，其驱动电流高达10A，最高驱动电压为30V，满足本实用新型所采用驱动电压为24V的直动式电磁阀的要求。
[0010]一种多路电磁阀双态节能自动化展示平台的操控方法，包括如下操控步骤:
[0011]I)在显示器静态展示各类电磁阀相关资料的同时，用户通过按键输入电磁阀打动的频率、模式相关参数；
[0012]2)控制电路中的核心控制单元接收到按键的打动指令后，输出电磁阀控制信号给数据总线；与此同时，核心控制单元驱动LED数码管实时显示当前的电磁阀打动信息；
[0013]3)信号处理电路中的数据扩展锁存单元对数据总线上传来的控制信号做出相应筛选、扩展、升压处理，传输至光耦隔离电路的前端，经过光耦隔离电路处理和隔离后的控制信号转化为驱动信号输入至驱动电路。
[0014]4)驱动信号控制驱动电路中的MOS管导通，从而将驱动电压加载至电磁阀两端使其打开，展示其工作特性；
[0015]5)重复步骤1)，此时控制电路中的核心控制单元又一次接收到按键的打动指令时，首先要判断并解析当前指令信号数据与前一次是否发生改变更新；若是则更新各组中控制信号数据，继续判断是哪些组哪些路发生改变，确认发生变化的组和路，然后继续按照所述步骤2)、3)、4)，利用高压打开这些电磁阀，并发送PWM波保持电磁阀打开状态；若确认没有发生变化的组和路，那就直接发送PWM波保持电磁阀前一次状态；
[0016]6)然后继续循环步骤5)的操作过程，电磁阀动态打动展示其工作特性；直到控制电路中的核心控制单元接收到按键的停止指令时，直到解析当前停止命令并断开驱动电路中的MOS管，直接关闭电磁阀。
[0017]本实用新型的有益效果是:本实用新型的一种多路电磁阀双态节能自动化展示平台及其操控方法能同时对产品进行静态和动态展示。显示器静态显示电磁阀相关资料，给客户灌输产品理念；同时，配合按键，控制电路控制电磁阀按不同模式打动，并由LED数码管实时显示打动信息，更加直观地将产品特性动态地展现在客户面前。与客户形成有效的互动，增加其对产品的兴趣。本实用新型克服了现有的电磁阀展示手段、控制方式单一、控制数量少、耗电量高、与客户互动性较差等不足，本实用新型提供了一种控制模式多样、控制数量众多、能耗低、互动性强且结合动、静态展示电磁阀特性的多路电磁阀双态节能自动化展示设备。
[0018]相较传统控制电路单一地驱动少量电磁阀打动，和耗电等缺点，本实用新型做了 2点显著的改进。1、在控制电路中增加了包括LED数码管和按键的人机交互模块接口，使客户可以自定义电磁阀的打动模式和打动频率。数据扩展锁存单元和光耦隔离电路，在驱动多个电磁阀打动的同时，确保电路中控制部分和驱动部分的隔离。2、在驱动方法上，在所述核心控制单元(MCU)接收到打动指令后，判断当前控制信号数据与前一次是否发生改变。若是，继续判断出是哪组哪路发生改变，并且高压打开这些电磁阀，发送PWM波保持电磁阀打开状态。若否，仍旧发送PWM波保持电磁阀前一次状态，直到接收到停止或改变指令。达到多路驱动节能的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型的结构示意图；
[0020]图2是本实用新型控制电路的框图；
[0021]图3是本实用新型控制系统主程序设计流程图；
[0022]图4是电磁阀驱动方式图。
[0023]_
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本实用新型的实施作近一步详细描述。
[0025]实施例1
[0026]本实施例的一种多路电磁阀双态节能自动化展示平台，如图1-2所示，包括机架1，所述的机架I上固定安装有用以展示动态特性的电磁阀2、用以静态展示电磁阀资料的显示器3、用以设置电磁阀打动频率、选择打动模式的按键5、用以实时显示电磁阀打动信息的LED数码管6和控制电磁阀、LED数码管和按键用的控制电路4 ;所述的控制电路4分别通过线路与电磁阀2、LED数码管6、按键5相连。所述的控制电路4包括用于接收按键指令、输出电磁阀控制信号和LED数码管控制信号的核心控制单元(MCU) 41 ;用于多路扩展、锁存控制信号并将控制信号和驱动信号进行光耦隔离的信号处理电路42 ;用于驱动电磁阀的驱动电路43和用以显示运行状态和程序烧写、仿真的辅助电路44 ;所述的核心控制单元41通过数据总线49与信号处理电路42相连，所述的信号处理电路42与驱动电路43信号相连；所述的驱动电路43通过线路与电磁阀2相连；所述的核心控制单元41还分别通过线路与辅助电路44、LED数码管6、按键5相连。所述的信号处理电路42包括数据扩展锁存单元47和光耦隔离电路48 ;其中所述的数据扩展锁存单元47与光耦隔离电路48之间通过信号相连；所述的核心控制单元41分别通过数据总线49与数据扩展锁存单元47相连，所述的光耦隔离电路48与驱动电路43之间通过信号相连。所述的辅助电路44包括程序烧写、仿真接口 45和状态指示灯46 ;且所述的程序烧写、仿真接口 45和状态指示灯46分别通过线路与核心控制单元41相连。其中所述的控制电路4中的核心控制单元(MCU) 41采用ARM公司的32位微控制器STM32F103CB，其高达72MHZ的工作频率、48个管脚、低能耗和丰富的外设的特性；数据扩展锁存单元47采用74HCT377芯片；驱动电路43主要由N沟道MOS管IRF8313PbF和二极管IN4148组成，其驱动电流高达10A，最高驱动电压为30V，满足本实用新型所采用驱动电压为24V的直动式电磁阀2的要求。
[0027]—种多路电磁阀双态节能自动化展示平台的操控方法，包括如下操控步骤:
[0028]I)在显示器3静态展示各类电磁阀相关资料的同时，用户通过按键5输入电磁阀2打动的频率、模式相关参数；
[0029]2)控制电路4中的核心控制单元41接收到按键5的打动指令后，输出电磁阀2控制信号给数据总线49 ;与此同时，核心控制单元41驱动LED数码管6实时显示当前的电磁阀打动信息；
[0030]3)信号处理电路42中的数据扩展锁存单元47对数据总线49上传来的控制信号做出相应筛选、扩展、升压处理，传输至光耦隔离电路48的前端，经过光耦隔离电路48处理和隔离后的控制信号转化为驱动信号输入至驱动电路43。
[0031]4)驱动信号控制驱动电路43中的MOS管导通，从而将驱动电压加载至电磁阀2两端使其打开，展示其工作特性；
[0032]5)重复步骤I)，此时控制电路4中的核心控制单元41又一次接收到按键5的打动指令时，如图3所示，首先要判断并解析当前指令信号数据与前一次是否发生改变更新；若是则更新各组中控制信号数据，继续判断是哪些组哪些路发生改变，确认发生变化的组和路，然后继续按照所述步骤2)、3)、4)，利用高压打开这些电磁阀2，并发送PWM波保持电磁阀2打开状态；若确认没有发生变化的组和路，那就直接发送PWM波保持电磁阀2前一次状态；
[0033]6)然后继续循环步骤5)的操作过程，电磁阀2动态打动展示其工作特性；直到控制电路(4)中的核心控制单元(41)接收到按键(5)的停止指令时，解析当前停止命令并断开驱动电路(43 )中的MOS管，直接关闭电磁阀(2 )。
[0034]以上所述操控方法中电磁阀驱动的结果如图4所示:图中横坐标指施加电压的时间，纵坐标指施加的电压；在电磁阀通电初期(tl到t2这段时间)施加高电压，注入大量能量，提高电磁阀的启动响应速度。一旦电磁阀完全打开之后，施加PWM型电压脉冲，在保持电磁阀打开(t2到t3这段时间)的同时，降低能量消耗，减少电磁阀发热量，直到电磁阀关闭阶段(t3之后的这段时间)。
[0035]本实施例的一种多路电磁阀双态节能自动化展示平台及其操控方法能同时对产品进行静态和动态展示。显示器静态显示电磁阀相关资料，给客户灌输产品理念；同时，配合按键，控制电路控制电磁阀按不同模式打动，并由LED数码管实时显示打动信息，更加直观地将产品特性动态地展现在客户面前。与客户形成有效的互动，增加其对产品的兴趣。本实施例克服了现有的电磁阀展示手段、控制方式单一、控制数量少、耗电量高、与客户互动性较差等不足，本实用新型提供了一种控制模式多样、控制数量众多、能耗低、互动性强且结合动、静态展示电磁阀特性的多路电磁阀双态节能自动化展示设备。
[0036]相较传统控制电路单一地驱动少量电磁阀打动，和耗电等缺点，本实施例做了 2点显著的改进。1、在控制电路中增加了包括LED数码管和按键的人机交互模块接口，使客户可以自定义电磁阀的打动模式和打动频率。增加了数据扩展锁存单元和光耦隔离电路，在驱动多个电磁阀打动的同时，确保电路中控制部分和驱动部分的隔离。2、在驱动方法上，在所述核心控制单元(MCU)接收到打动指令后，判断当前控制信号数据与前一次是否发生改变。若是，继续判断出是哪组哪路发生改变，并且高压打开这些电磁阀，发送PWM波保持电磁阀打开状态。若否，仍旧发送PWM波保持电磁阀前一次状态，直到接收到停止或改变指令。达到多路驱动节能的效果。
【权利要求】
1.一种多路电磁阀双态节能自动化展示平台，其特征在于:包括机架(1)，所述的机架(I)上固定安装有用以展示动态特性的电磁阀(2)、用以静态展示电磁阀资料的显示器(3)、用以设置电磁阀打动频率、选择打动模式的按键(5)、用以实时显示电磁阀打动信息的LED数码管(6)和控制电磁阀、LED数码管和按键用的控制电路(4);所述的控制电路(4)分别通过线路与电磁阀(2)、LED数码管(6)、按键(5)相连。
2.如权利要求1所述的一种多路电磁阀双态节能自动化展示平台，其特征在于:所述的控制电路(4)包括用于接收按键指令、输出电磁阀控制信号和LED数码管控制信号的核心控制单元(MCU) (41);用于多路扩展、锁存控制信号并将控制信号和驱动信号进行光耦隔离的信号处理电路(42);用于驱动电磁阀的驱动电路(43)和用以显示运行状态和程序烧写、仿真的辅助电路(44);所述的核心控制单元(41)通过数据总线(49)与信号处理电路(42)相连，所述的信号处理电路(42)与驱动电路(43)信号相连；所述的驱动电路(43)通过线路与电磁阀(2)相连；所述的核心控制单元(41)还分别通过线路与辅助电路(44)、LED数码管(6)、按键(5)相连。
3.如权利要求2所述的一种多路电磁阀双态节能自动化展示平台，其特征在于:所述的信号处理电路(42)包括数据扩展锁存单元(47)和光耦隔离电路(48);其中所述的数据扩展锁存单元(47)与光耦隔离电路(48)之间通过信号相连；所述的核心控制单元(41)分别通过数据总线(49)与数据扩展锁存单元(47)相连，所述的光耦隔离电路(48)与驱动电路(43)之间通过信号相连。
4.如权利要求1所述的一种多路电磁阀双态节能自动化展示平台，其特征在于:所述的辅助电路(44)包括程序烧写、仿真接口(45)和状态指示灯(46);且所述的程序烧写、仿真接口(45)和状态指示灯(46)分别通过线路与核心控制单元(41)相连。
【文档编号】G09B25/02GK204066572SQ201420200459
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年4月22日 优先权日:2014年4月22日
【发明者】彭来湖, 黄栋明, 史伟民, 黄肖华, 万中魁, 吕江东 申请人:浙江理工大学