专利名称：智能光指针/数字双显仪表的制作方法
技术领域：
本实用新型属于自动化仪表。
目前，仪表的显示形式主要有两种，一种为指针式，另一种为数字式，它们各有优缺点。指针式表头对被指示参数的变化趋势一目了然，但是它抗震能力差，机械惯性大，对参数的较快变化无力反应，读数不精确；数字式表头虽然读数直观、精确，但它却不能显示参数的变化趋势，特别是在工业现场多参数，多表头显示时，更难辨明哪些参数在增加，哪些参数在减小。
本实用新型的目的是提供一种智能光指针/数字双显仪表，既可取代指针式动圈表又可取代数字表。
本实用新型的目的是以下述方式实现的智能光指针/数字双显仪表，包括采样电路(1)、微处理器(2)、显示驱动电路(3)、光指针显示发光条(4)和数码管显示器(5)，微处理器(2)输入端与采样电路(1)和功能键(6)连接，微处理器(2)输出端连接显示驱动电路(3)、越限报警电路(7)、串行通信电路(8)，显示驱动电路(3)驱动光指针显示发光条(4)和数码管显示器(5)。
所述的采样电路(1)由A/D转换器(IC1)、时基电路(IC2)和外围电路组成，显示驱动电路(3)由十进制译码电路(IC7)和可编程逻辑芯片(IC6、IC8、IC9)和4组共阳数码管共阳公共端驱动电路组成，微处理器(2)输出端分别连接可编程逻辑芯片(IC6、IC8、IC9)输入端，芯片(IC8)输出端与芯片(IC6)输出端经十进制译码电路(IC7)输出至光指针显示发光条(4)的10×10输入端，芯片(IC9)输出端连接4位数码管(5)的输入端，4组共阳数码管共阳公共端驱动电路由译码器(IC10)、三极管(T8～T15)组成，微处理器(2)输出端经译码器(IC10)和三极管(T8～T15)驱动电路依次驱动4位数码管(5)共阳端。
本实用新型为新一代电子式仪表指示器，用途广泛，既可取代动圈表又可取代数字表。光指针指示主要显示监视段参数，使得指针显示分辨率更高，位置变化更明显；同时数字全程显示，使得读表更精确；智能处理使表增加了在线校验、峰值记忆、掉电保护等处理功能；还增加了仪表的远程通信及组网功能。光指针具有以下优点响应速度快，光指针响应速度在纳秒级；抗震性强，耐冲击；体积小，便于大量并排安装；环境性能好，可在高温或低温下工作；调校方便；易于智能控制。与动圈表相比，抗震、抗磁，在读数的直观性、精确性、调校的方便程度等方面，都有明显的优势。光指针仪表的这些优点越来越被广大用户所认识和接受，从而使光指针仪表的应用得到迅速发展，并成为当代国际仪表显示方式的最新潮流。将成为显示仪表中的更新换代产品。本实用新型与热电偶、热电阻、霍尔压力变送器、远程电阻压力表及各种线形变送器配合，可用于冶金、电力、石油、化工、机械制造、热处理、轻工、纺织等行业实现对压力、温度、流量、液位、电压、电流等各种工业参数的指示、调节或自动报警。
以下结合附图详细说明本实用新型实施例。
图1为本实用新型原理框图。
图2为本实用新型采样电路、功能电路原理图。
智能光指针/数字双显仪表，包括采样电路1、微处理器2、显示驱动电路3、光指针显示发光条4和数码管显示器5，所述的采样电路1由A/D转换器IC1、时基电路IC2和外围电路组成，A/D转换器IC1的IN+和IN-端与输入信号连接，其输入信号为电压信号或电流信号，A/D转换器IC1将4～20mA或0～2V的模拟信号转换成微处理器IC4能够进行处理的数字信号，A/D转换器IC1的STR和R/H端连接微处理器IC4的INT1和T0端，A/D转换器IC1的B1～B4端连接微处理器IC4的P14～17端，A/D转换器IC1的CL端连接时基电路IC2，时基电路IC2提供A/D转换器IC1工作的主时钟，A/D转换器IC1转换精度为14位二进制数。信号经采样电路1采样后，进入微处理器2，微处理器IC4对数据进行计算、分析、处理、功能键识别等。功能键T2连接微处理器IC4的INT0端，功能键S2、S3、S4连接微处理器IC4的P23、P24、P25端，T2键用于功能设定，如“上/下限设定”、“量程设定”、“光起/光末设定”、“选型”、“密码”等，S2键用于参数增加，S3键用于参数减小，S4键用于参数设置确定。这些功能键可由微处理器IC4识别，再由微处理器IC4去完成相应功能。微处理器的P10～13端连接I2C串行存贮器IC3，存贮器IC3可进行重要数据的记忆，实现掉电保护功能。微处理器IC4的RXD和TXD端连接串行通信电路IC5，完成现场仪器与控制室计算机之间进行双向通信，收/发数据。微处理器IC4的P20和P21端连接越限报警电路7，越限报警电路7由上/下限报警灯L1/L2和上/下限报警继电器RY1/RY2组成。微处理器IC4的P21、P20端经三极管T2、T3导通报警灯L1、L2，微处理器IC4的P20、P21端经三极管T4和T5、T6和T7导通继电器RY1、RY2，当参数越限后，微处理器IC4通知越限报警电路7进行越限报警。微处理器IC4的P00～P07端连接显示驱动电路3。显示驱动电路3由十进制译码器IC7、可编程逻辑芯片IC6、IC8、IC9和4组共阳数码管共阳公共端驱动电路组成，微处理器IC4输出端P00～P07分别连接可编程逻辑芯片IC6、IC8、IC9输入端，芯片IC6输出端I/O4～I/O7连接十进制译码器IC7的输入端A、B、C、D，十进制译码器IC7的输出端0～9和可编程逻辑芯片IC8的输出端I/O0～I/O7连接至光指针显示发光条POL的10×10输入端，光指针显示由100线(10×10)发光条POL构成，这种发光条由10个段组成，而每个段又是由10根线组成，每个段内的10根线是共阴(或共阳)连接的。在制造工艺上让10个段依次排列成一条直线，让被显示参数通过驱动电路来点亮光指针，信号的幅度越大，被点亮的光指针位置越远，二者成线性关系。显示驱动电路3将来自微处理器2处理后的数据进行逻辑变换，按动态扫描方式分别送数码管显示器5和光指针显示发光条4。显示驱动电路3给光指针显示发光条4提供10×10段数字信号。4组共阳数码管共阳公共端驱动电路由译码器IC10、三极管T8～T15组成，微处理器IC4的RD端和WR端经译码器IC10输出端Y0～Y3，依次连接三极管T8～T15驱动电路，依次驱动4位数码管共阳端，IC9输出端连接4位数码管的输入端A～H，4位数码管依次显示各位数值。
权利要求1.智能光指针/数字双显仪表，包括采样电路(1)、微处理器(2)、显示驱动电路(3)、光指针显示发光条(4)和数码管显示器(5)，其特征在于微处理器(2)输入端与采样电路(1)和功能键(6)连接，微处理器(2)输出端连接显示驱动电路(3)、越限报警电路(7)、串行通信电路(8)，显示驱动电路(3)驱动光指针显示发光条(4)和数码管显示器(5)。
2.如权利要求1所述的智能光指针/数字双显仪表，其特征在于所述的采样电路(1)由A/D转换器(IC1)、时基电路(IC2)和外围电路组成，显示驱动电路(3)由十进制译码电路(IC7)、可编程逻辑芯片(IC6、IC8、IC9)和4组共阳数码管共阳公共端驱动电路组成，微处理器(2)输出端分别连接可编程逻辑芯片(IC6、IC8、IC9)输入端，芯片(IC8)输出端与芯片(IC6)输出端经十进制译码电路(IC7)输出至光指针显示发光条(4)的10×10输入端，芯片(IC9)输出端连接4位数码管(5)的输入端，4组共阳数码管共阳公共端驱动电路由译码器(IC10)、三极管(T8～T15)组成，微处理器(2)输出端经译码器(IC10)和三极管(T8～T15)驱动电路依次驱动4位数码管(5)共阳端。
专利摘要本实用新型涉及一种自动化仪表,特别是智能光指针/数字双显仪表,包括采样电路、微处理器、显示驱动电路、光指针显示发光条和数码管显示器,本实用新型为新一代电子式仪表指示器,用途广泛,既可取代动圈表又可取代数字表。光指针指示主要显示监视段参数,使得指针显示分辨率更高,位置变化更明显;同时数字全程显示,使得读表更精确;智能处理使表增加了在线校验、峰值记忆、掉电保护等处理功能;还增加了仪表的远程通信及组网功能。
文档编号G01R19/25GK2435745SQ0022657
公开日2001年6月20日 申请日期2000年7月4日 优先权日2000年7月4日
发明者刘曙光, 王斌 申请人:刘曙光, 王斌