专利名称：测量峰值保持自动解除、保持时间自由设定仪器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量仪器，特别是涉及一种具有测量峰值保持自动解除、保持时间自由设定的仪器。
背景技术：
目前现有国产和进口的数显式推拉力计、扭矩测试仪、力试验机等测量仪器产品所具有的测量峰值功能大部分只有峰值保持功能，即测量时得到一个峰值，如需测量下一个峰值时，需通过按键手动来解除原来的峰值，因此在不同要求的场合下不能进行快速有效的测量，在工作效率上存在着明显不足。
由此可见，上述现有的测量仪器在使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的测量仪器，便成了当前业界极需改进的目标。
有鉴于上述现有的测量仪器存在的缺陷，本实用新型人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的测量峰值保持自动解除、保持时间自由设定仪器，能够改进一般现有的测量仪器，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。
针对这种情况，为了对测量仪器产品进行改进，本实用新型采用单片机程序和键盘、显示屏人机交换界面控制，使其具有自动峰值保持功能，并可以预先设置其峰值保持时间的长短。即测量仪器产品工作之前，预先设置峰值保持时间n秒，在测量时得到一个峰值，当此峰值保持显示n秒后，自动解除峰值，显示清零，等待下一个测量峰值。设置的时间为0或n＝1～60秒，如果设置的时间为1～60秒，则峰值保持1～60秒后，自动解除，等待下一个测量峰值；如果设置的时间为0，则测量所得峰值保持不自动解除，需手动解除，等待下一个测量峰值。
发明内容
本实用新型的主要目的在于，克服现有的测量仪器存在的缺陷，而提供一种新型的测量峰值保持自动解除、保持时间自由设定仪器，所要解决的技术问题是使其提供一种能够自动控制，并根据使用者的需要设置、保持测量峰值时间的测量仪器，通过该测量仪器的设定方法步骤从而实现本实用新型仪器的功能。
本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种用于测量峰值保持自动解除、保持时间自由设定仪器，其包括传感器，用于采集感应信号；数模转换器，连接到传感器上，用于将传感器上接收到感应信号进行数字转换；单片机芯片，连接到所述的数模转换器，对来自数模转换器的数字信号进行处理；键盘，连接到所述的单片机芯片，控制单片机芯片并对测量峰值进行设定，并通过存储器保存设定的参数；以及显示模块，连接到所述的单片机芯片，用于显示峰值的保持、设定解除时间的人机交换内容。
本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的测量峰值保持自动解除、保持时间自由设定仪器，其中所述传感器具有连接到数模转换器的差分输入通道的正端AINI(+)的引脚4，以及连接到数模转换器的差分输入通道的负端AINI(-)的引脚3。
前述的测量峰值保持自动解除、保持时间自由设定仪器，其中所述的数模转换器包括一电源组合电路。
前述的测量峰值保持自动解除、保持时间自由设定仪器，其中所述的电源组合电路包括电阻R1，电阻R2，变阻Q11，+5V电源，其中电阻R2一端与+5V电源相连，另一端连接电阻R1后接地，变阻Q11与电阻R1并联，电阻R1与电阻R2之间的节点经由变阻Q11连接到数模转换器的REFIN(+)引脚，REFIN(+)引脚经由电容C6接地，通过该电源组合电路就可为数模转换器提供2.5伏的输出参考电压。
前述的测量峰值保持自动解除、保持时间自由设定仪器，其中数模转换器具有X2、X1两引脚，该两引脚分别与晶振的两端相连，同时该晶振的两端又分别经由电容C3、C4接地，通过该晶振能为数模转换器提供工作时钟频率。
前述的测量峰值保持自动解除、保持时间自由设定仪器，其中所述的数模转换器具有与单片机芯片的P1.4引脚相连的引脚/DRDY，以及与单片机芯片的P2.6引脚相连的串行接口时钟输入SCLK引脚，数模转换器还具有串行数据输入端DIN引脚与DOUT引脚，其共同连接到单片机芯片的P2.7引脚上，经由上述引脚的连接数模转换器将数字信号传输给单片机，单片机芯片对数字信号进行运算处理。
前述的测量峰值保持自动解除、保持时间自由设定仪器，其中所述的测量峰值保持自动解除、保持时间自由设定仪器，其特征在于其中所述单片机芯片具有分别与键盘引脚6、5、4、3、2、1相连接的引脚P0.1～P0.6，又具有与键盘引脚7相边的引脚P0.7，键盘引脚8接地，这样通过键盘可以对单片机芯片进行操作控制。
前述的测量峰值保持自动解除、保持时间自由设定仪器，其中所述的测量峰值保持自动解除、保持时间自由设定仪器，其特征在于其中所述的单片机芯片经由显示驱动芯片与LCD连接，单片机对峰值设定进行操作运算，将数据结果通过连接于单片机芯片引脚P1.2、P1.3的IIC总路线传送给显示驱动芯片的引脚SCL、SDA，显示驱动芯片P8576CT的引脚OSC、A0～A2、SAO、VSS、VLCD连接后接地，引脚VDD接+5V电压，引脚S24～S31分别与LCD的引脚29～36连接，引脚S0～S23分别与LCD的引脚5～28连接，以及引脚BP0～BP3与LCD的引脚1～4连接。显示驱动芯片驱动LCD。
经由上述可知，本实用新型是有关于一种测量峰值保持自动解除、保持时间自由设定仪器，包括传感器，数模转换器，单片机芯片对数模转换器的数字信号进行处理；键盘控制单片机芯片并对测量峰值保持时间进行设定、解除，并通过显示屏显示。使用本仪器的方法，首先要对峰值保持时间进行设定，通过仪器的设置键可调出峰值保持时间的设定程序步骤，通过加一键、减一键设定成所需的峰值保持时间，当设置完成后，则进行测量，取得一个峰值，并根据设定的峰值保持时间来等待峰值的保持、解除。
借由上述技术方案，本实用新型测量峰值保持自动解除、保持时间自由设定仪器至少具有下列优点1、提高工作效率，不需每次测试用手按下置零键清零。
2、可根据实际测量工作需要自由设定峰值保持自动清零的时间间隔。
3、可直接应用于自动生产检测流水线作业。
综上所述，本实用新型新颖的测量峰值保持自动解除、保持时间自由设定仪器具有上述诸多优点及实用价值，其不论在产品功能上有较大的改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的测量仪器本测量峰值保持自动解除、保持时间自由设定仪器具有增进的功效，从而更加适于实用，并具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1绘示出本实用新型的系统构成示意图。
图2绘示出本实用新型的操作示意图。
图3绘示出传感器与数模转换器之间的电路连接关系示意图。
图4绘示出数模转换器、单片机芯片、键盘以及存储器之间的电路连接关系示意图。
图5绘示出单片机芯片、键盘、显示屏以及存储器之间的电路连接关系示意图。
图6是本实用新型的主程序流程图。
图7是本实用新型峰值保持时间设定方法流程图。
图8是本实用新型通过键盘中断设置键盘按键状态流程图。
200设置键201峰值键202置零键203加一键204减一键303晶振301数模转换器302传感器304电源组合电路 401单片机芯片402键盘 501显示驱动芯片502LCD具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，
以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的测量峰值保持自动解除、保持时间自由设定仪器其具体实施方式
、结构、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。
通过具体实施方式
的说明，当可对本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本实用新型加以限制。
请参阅图1所示的系统构成示意图，通过传感器实时采集信号，并且对这些信息转化为数字信号传输给单片机，单片机对数据信息进行处理，将结果输出至显示屏。下面通过实施例对本实用新型进行详细说明。
首先，为了便于理解本实用新型，请参阅图2所示，绘示出了实现峰值自动解除功能采用测量仪器产品内置单片机程序和[设置]按键200、[峰值]按键201、[置零]按键202、[+]按键203、[-]按键204组合实现此功能操作示意图。这里在图2中分为了控制部205、执行部206、显示部207，其中[设置]按键200是具有对峰值显示的时间进行设定的功能键，[峰值]按键201判断本实用新型仪器是否是工作在峰值自动解除状态下、[+]按键203、[-]按键204是具有在设置键200按下之后而对峰值保持的时间进行加、减调整的功能键，[置零]按键202是在设置好对峰值保持的时间后，将前面所设定的数据写入EEPROM中并执行的功能键。
数据采集是通过传感器采集信号传输给AD，AD进行转化将模拟信号转化为数字信号。
请参阅图3所示，绘示出了传感器302与数模转换器301之间的连接关系的电路示意图，其中数模转换器301采用AD7705芯片。当传感器302受力受到变化时，其输出电压是一个差分电压，该差分电压为毫伏级电压，为了使用这一电压，首先通过数模转换器301的内部增益将该电压放大，其中传感器302的引脚4连接到数模转换器301的差分输入通道的正端AINI(+)引脚传感器的引脚3连接到数模转换器301的差分输入通道的负端AINI(-)引脚；电源组合电路304包括R1，R2，变阻Q11，+5V电源，其中电阻R2一端与+5V电源相连，另一端连接R1后接地，变阻Q11与R1并联，电阻R1与R2之间的节点经由变阻Q11的引出节点连接到数模转换器301的REFIN(+)引脚，REFIN(+)引脚经由电容C6接地，这样该电源组合电路就可为数模转换器301提供了2.5伏的输出参考电压。晶振303的一端与数模转换器301的X2引脚相连，另一端与数模转换器301的X1引脚相连，另外晶振303的两端分别经由电容C3、C4接地，通过该晶振303为数模转换器301提供工作时钟频率。
请参阅图4所示，绘示出了数模转换器301通过自身的引脚与单片机芯片401的I/O口相连，本实用新型的单片机401采用P89LPC932A1芯片，单片机芯片401与键盘、存储器相连接的示意图。其中数模转换器301的引脚/DRDY与P1.4相连，串行接口时钟输入SCLK引脚与P2.6相连，串行数据输入端DIN引脚与DOUT引脚共同连接到单片机芯片401引脚P2.7，通过上述引脚的连接将数字信号传输给单片机芯片401，单片机芯片401对信号进行运算处理。
同时，单片机芯片401的引脚P0.1～P0.6分别与键盘引脚6、5、4、3、2、1相连接，引脚P0.7与键盘引脚7相连，键盘引脚8接地，这样通过键盘可以对单片机芯片401进行操作控制。
请参阅图5所示，绘示了单片机芯片401经由驱动芯片501，本实用新型采用P8576CT芯片，该芯片与LCD 502的电路连接示意图。显示测试时，当峰值保持的时间等于预定峰值保持时间时，单片机芯片401作清除峰值操作运算，将结果通过连接于单片机芯片401引脚P1.2、P1.3的IIC总路线传送给显示驱动芯片501的引脚SCL、SDA，显示驱动芯片501的引脚OSC、A0～A2、SAO、VSS、VLCD连接后接地，引脚VDD接+5V电压，引脚S24～S31分别与LCD的引脚29～36连接，引脚S0～S23分别与LCD的引脚5～28连接，以及引脚BP0～BP3与LCD的引脚1～4连接。显示驱动芯片501驱动LCD 502，并对LCD 502显示数值更新。
请参阅图6至图8绘示出了本实用新型的峰值保持、峰值自动解除、峰值保持时间自由设定的算法的流程图。该算法步骤表示的运作是在单片机响应于预先送入EEPROM中的编程指令完成的。这些流程流程图中指示的每一步骤或决定，在实际的执行的程序中，可包含一个或多个步骤，每个步骤往往自身就是一子程序。这些步骤的编程属于程序员所熟悉的，固为简化起见，在此不做详述。
如图6所示，它公开了为完成本实用新型主要目的的一个算法的主程序步骤。该步骤通过键盘对单片机芯片的控制实现本实用新型峰值保持、峰值自动解除、峰值保持时间的最佳过程。当本仪器要用来进行峰值测试时，首先要对其峰值保持时间n进行设定通过仪器的设置键可调出峰值保持时间的设定程序方法，通过加一键、减一键设定成所需的峰值保持时间，设置的时间为n＝0或1～60秒，如果设置的时间为1～60秒，则峰值保持1～60秒后，自动解除，等待下一个测量峰值；如果设置的时间为0，则测量所得峰值保持不自动解除，需手动解除，等待下一个测量峰值。按置零键将设定的参数保存到仪器的存储器中。
通过如图6所述的流程图指示来完成前述的功能。在步骤601首先初始化在程序运行中使用到的变量参数，步骤602判断峰值键值所对应的变量Peak_P的值是否为1，即判断本实用新型仪器是否是工作在峰值自动解除状态下。如果是则进入步骤603，如果否则使仪器工作在实时跟踪状态下进行测量，等测量完成后返回步骤601；在步骤603使用本实用新型仪器进行取得峰值，并在步骤604进行测量；在步骤605判断设置键值是否按下，即判断设置键值所对应的变量S_Key的值是否为1。如果该判断是肯定的，则进入步骤606，否则跳过步骤606，这里步骤606是在变量S_Key的值是为1情况下使单片机产生键盘中断而调用参数设置函数PAR_SET通过加一键、减一键来设置预定峰值保持时间(具体设置方法步骤在下面流程图7中再详述)；进入步骤607判断键盘的置零键所对应的变量Z_Key是否为1(即，判断是否手动解除)，此时的变量Z_Key的值是经由按下置零键在调用键盘中断后得到的，如果判断是肯定的，则进入步骤611执行峰值解除，否则进一步判断峰值保持的时间是否为0，也即是判断峰值保持时间参数ST[1]是否为0，(该参数ST[1]的值是在步骤606中通过键盘中断调出参数设置函数PAR_SET来设置预定峰值保持时间时设置的)，如果该判断是肯定的(即，设置的时间为0)，则返回到步骤605，否则进一步判断峰值保持的时间是否已经到了预定的设置时间n秒(即，参数A_P的值为0)，如果结果肯的，则进入步骤610执行峰值自动解除，否则将A_P的值减1后返回到步骤605；
在步骤611中解除峰值后(即，将LCD的显示的峰值清除)，再返回步骤602，等待下一个测量峰值。
如图7所示给出了在流程图6中调用参数设置函数PAR_SET的流程图，在该方法流程执行过程中，首先，当与单片机芯片401的引脚P0.5、引脚P0.7相连的设置键(200)按钮按下时，使芯片401的引脚P0.5产生低电平，在图6所示的步骤流程从而使单片机产生键盘中断而调出参数设置预定峰值保持时间功能，即使参数S_key值为1；在步骤701中先初始化函数变量，在步骤702中对单片机引脚P0.1和引脚P0.6管脚相连的减一键204是否按下进行判断，如果是肯定，使引脚P0.1产生低电平，则产生键盘中断使变量p_down_flag为1，而在步骤703使峰值保持时间参数ST[1]减1，否则跳过步骤703，转到步骤704；在步骤704中对单片机引脚P0.3和引脚P0.1管脚相连的加一键203是否按下进行判断，如果是肯定，使引脚P0.1产生低电平，则产生键盘中断使变量p_up_flag为1，而在步骤705使峰值保持时间参数ST[1]加1，否则跳过步骤705，转到步骤706；在步骤706中，对当与单片机引脚P0.5、引脚P0.7管脚相连的置零键202是否按下进行判断，如果是肯定，将产生键盘中断，使Z_key变量为1，此时在步骤707中将设置好的时间参数保存到EEPROM的存储器中，同时又将Z_key变量变为0，进而退出参数设置函数PAR_SET，否则从步骤706跳转回步骤702。
请参阅图8所示给出了上述图6和图7中产生键盘中断的流程图，即对那个功能键按下进行判断的流程。在步骤801中执行键盘中断入口地址，随着关闭键盘中断，启动定时器，在步骤803执行定时器中断，这时由于按键在按下后为了使其有一定的稳定时间而要进行执行该定时器中断；随后在步骤804中执行对定时器中断的变量初始化；下一步在步骤805、806、807中执行判断哪个功能键按下，如果是设置键200，则在步骤808将其变量S_Key设置为1，通过步骤813返回；如果是峰值键201，则在步骤812将其变量Peak_P取反向值(使0时取1，1时取0切换)，通过步骤813执行开键盘中断返回；如果是置零键202，则在步骤809将其变量Z_Key设置为1，通过步骤813执行开键盘中断返回；如果是加一键203，则在步骤810将其变量p_up_flag设置为1，通过步骤813执行开键盘中断返回；否则若是减一键204，则在步骤811将其变量p_down_flag设置为1，最后通过步骤813执行开键盘中断返回。
由于现有键盘结构都是以行、列矩阵方式进行排列布局，因此判断某一功能键所所对应的行选择与列选择对于本领域的技术人员是熟知的，为此本实用新型不作详细描述。
通过上述的图6至8的方法流程步骤，结合实际测量峰值的实施例举例来进一步说明本实用新型的工作过程，当本仪器要用来进行峰值测试时，首先要对其峰值保持时间n进行设定通过仪器的设置键可调出峰值保持时间的设定程序，通过加一键、减一键设定成所需的峰值保持时间(设置的时间为n＝0或1～60秒，如果设置的时间为1～60秒，则峰值保持1～60秒后，自动解除，等待下一个测量峰值；如果设置的时间为0，则测量所得峰值保持不自动解除，需手动解除，等待下一个测量峰值。按置零键202保存到仪器的存储器中。
当设置完成后，则进行测量，取得一个峰值，如果设置的时间为0，则测量所得峰值保持不自动解除，需按下置零键202手动解除。如果不为0，则对此峰值保持的时间进行判断，如果此峰值保持时间小于预定的时间n秒，则继续保持峰值，如果此峰值保持时间等于预定的时间n秒，则自动解除此峰值，等待下一次测量。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1.一种用于测量峰值保持自动解除、保持时间自由设定仪器，其特征在于包括传感器，用于采集感应信号；数模转换器，连接到传感器上，用于将传感器上接收到感应信号进行数字转换；单片机芯片，连接到所述的数模转换器，对来自数模转换器的数字信号进行处理；键盘，连接到所述的单片机芯片，控制单片机芯片并对测量峰值进行设定，并通过存储器保存设定的参数；以及显示模块，连接到所述的单片机芯片，用于显示峰值的保持、解除时间。
2.根据权利要求1所述的测量峰值保持自动解除、保持时间自由设定仪器，其特征在于其中所述传感器具有连接到数模转换器的差分输入通道的正端AINI(+)的引脚4，以及连接到数模转换器的差分输入通道的负端AINI(-)的引脚3。
3.根据权利要求1所述的测量峰值保持自动解除、保持时间自由设定仪器，其特征在于所述的数模转换器包括一电源组合电路。
4.根据权利要求3所述的测量峰值保持自动解除、保持时间自由设定仪器，其特征在于所述的电源组合电路包括电阻R1，电阻R2，变阻Q11，+5V电源，其中电阻R2一端与+5V电源相连，另一端连接电阻R1后接地，变阻Q11与电阻R1并联，电阻R1与电阻R2之间的节点经由变阻Q11连接到数模转换器的REFIN(+)引脚，REFIN(+)引脚经由电容C6接地，通过该电源组合电路就可为数模转换器提供2.5伏的输出参考电压。
5.根据权利要求1所述的测量峰值保持自动解除、保持时间自由设定仪器，其特征在于数模转换器具有X2、X1两引脚，该两引脚分别与晶振的两端相连，同时该晶振的两端又分别经由电容C3、C4接地，通过该晶振能为数模转换器提供工作时钟频率。
6.根据权利要求1所述的测量峰值保持自动解除、保持时间自由设定仪器，其特征在于其中所述的数模转换器具有与单片机芯片的P1.4引脚相连的引脚/DRDY，以及与单片机芯片的P2.6引脚相连的串行接口时钟输入SCLK引脚，数模转换器还具有串行数据输入端DIN引脚与DOUT引脚，其共同连接到单片机芯片的P2.7引脚上，经由上述引脚的连接数模转换器将数字信号传输给单片机，单片机芯片对数字信号进行运算处理。
7.根据权利要求1所述的测量峰值保持自动解除、保持时间自由设定仪器，其特征在于其中所述单片机芯片具有分别与键盘引脚6、5、4、3、2、1相连接的引脚P0.1～P0.6，又具有与键盘引脚7相边的引脚P0.7，键盘引脚8接地，这样通过键盘可以对单片机芯片进行操作控制。
8.根据权利要求1所述的测量峰值保持自动解除、保持时间自由设定仪器，其特征在于其中所述的单片机芯片经由显示驱动芯片与LCD连接，单片机对峰值设定进行操作运算，将数据结果通过连接于单片机芯片引脚P1.2、P1.3的IIC总路线传送给显示驱动芯片的引脚SCL、SDA，显示驱动芯片驱动LCD。
专利摘要本实用新型是有关于一种测量峰值保持自动解除、保持时间自由设定仪器，包括传感器，数模转换器，单片机芯片对数模转换器的数字信号进行处理；键盘控制单片机芯片并对测量峰值保持时间进行设定、解除，并通过显示屏显示。通过本实用新型可以提高测量工作效率，不需每次测试用手按下置零键清零，可根据实际测量工作需要自由设定峰值保持自动清零的时间间隔，可直接应用于自动生产检测流水线作业。
文档编号G01D11/00GK2911610SQ20062001302
公开日2007年6月13日 申请日期2006年4月14日 优先权日2006年4月14日
发明者陈圣陶 申请人:陈圣陶