同步触发控制器的制造方法

同步触发控制器的制造方法
【专利摘要】一种同步触发控制器，包括：主控单元、用户接口、触发作用机构；所述主控单元用于接收用户的指令，并按照用户自定义设置向触发作用机构发出控制信号；所述用户接口用于与用户之间的交互，将用户自定义设置指令传输给主控单元，并向用户呈现相关自定义设置信息；所述触发作用机构采用特定的信号机制向与之连接的受控机发送触发控制信号；所述同步触发控制器支持的触发信号方式包括：电平／脉冲触发、短接触发、机械触发、操作系统内鼠标动作触发；所述触发作用机构的各通道可独立调节控制延时，从而使各受控机按照特定的响应时序运行。
【专利说明】同步触发控制器
【技术领域】
[0001]本发明涉及同步触发控制器，主要用于科研实验领域、高频高速测试领域，通过向受控机发送相应的触发控制信号使这些设备同步动作。
【背景技术】
[0002]在科研、测试中，经常会用到多台仪器设备协同工作，尤其在高速信号采集中，时序同步性对实验结果采集和分析有着非常重要的意义。然而，不同类型仪器设备的控制原理、触发方式有着很大的差别，实现各仪器设备可靠、精确、安全地同步触发常常并非易事。对于大型的工业生产，可以设计专用的控制装置，对系统内的各仪器进行统一控制，但其灵活性较差，且不具有通用性，需要单独进行研发。
[0003]事实上，常见仪器设备的触发启动方式主要有以下四类:1)电平/脉冲触发，即仪器接受到一个在预定范围的电平或脉冲信号后，开始触发启动；2)短接触发，即通过机器内某条回路的通断进行触发启动；3)机械触发，即通过机械的操作方式(如按下按钮、拉动手柄等)发出启动指令；4)操作系统内触发，即通过安装在计算机操作系统上的控制软件来控制仪器触发启动。本发明所描述的同步触发器，能够对多个下游仪器设备的触发启动进行同步控制，支持上述的四种触发启动方式，并能够针对各个受控机独立地调节触发延时。

【发明内容】

[0004]本发明旨在通过唯一的同步触发控制器实现对多个下游装置的同步控制，它除了在技术上实现了科学的同步性自动化控制外，也在具体应用中节省了人力资源、降低了控
制误差。
[0005]本发明的同步触发控制器是由如下技术方案实现的。
[0006]同步触发控制器的逻辑结构包括:主控单元、用户接口与触发作用机构。主控单元用于按照用户的指令向各作用机构发出控制信号，并反馈当前工作状态与用户设置给用户接口 ；用户接口用于与用户之间的交互，接受用户指令并传输给主控程序，按主控程序要求向用户呈现信息；触发作用机构采用特定的信号机制向与之连接的受控机发送控制信号。
[0007]所述同步触发器的物理结构包括同步触发器主机和配件。
[0008]所述同步触发器主机包括:一个单片机控制电路。对应逻辑结构中的主控单元；一个操作面板，对应逻辑结构中的用户接口 ；一个电源模块，用于给系统供电。
[0009]所述配件包括:SMA连接线若干，用于连接短接触发通道、操作系统内触发通道与受控机；BNC连接线若干，用于连接电平/脉冲触发通道与受控机；MCP连接线若干，用于连接机械输出通道与步进电机驱动器；步进电机驱动器，用于驱动步进电机；步进电机，为连接在受控机上的机械触发作用机构提供动力；机械触发作用机构，用于实现机械触发动作。
[0010]触发作用机构支持的触发方式包括:电平/脉冲触发、短接触发、机械触发、操作系统内触发。电平/脉冲触发方式是指，主控单元通过电平/脉冲控制通道向受控机输出一个阶跃的高/低电平或电平脉冲信号，从而实现受控机的触发；短接触发方式是指，主控单元通过控制受控机内某条回路的通断(或将其接地)，从而实现受控机的触发；机械控制方式是指，主控单元通过向步进电机驱动器输出特定的控制信号，驱动步进电机运转，使位于受控机上的机械触发作用机构运动，进而带动受控机的外部机械触发部件(如滑块、按钮)运动，从而实现受控机的触发；操作系统内触发方式是指，主控单元通过向安装在操作系统上的控制软件发出指令(鼠标点击、键盘按键)，从而通过控制软件实现受控机的触发。
[0011]各触发作用通道可独立调节控制延时，从而使各受控机按照特定的响应时序运行。控制延时的调节采用离线方式进行。使用者在PC机上通过修改软件参数来调节控制延时，并下载至同步触发控制器主机单元中。
[0012]为保证同步控制的精确性，采用同步标定的方式对连接受控机的各通道进行控制延时调节。同步标定的思路为:通过受控机对一组时序一致的信号做出的相应，测得各通道所连接的受控机的响应时差，从而据此时差结合同步触发器的延迟调节功能，实现各通道的精确同步响应。
【专利附图】

【附图说明】
[0013]图1:同步触发器系统结构示意图。
[0014]图2:用户面板示意图。
[0015]图3:同步触发实施流程图。
[0016]图4:同步标定实施流程图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合【专利附图】

【附图说明】本发明所述同步触发控制器的一种具体实现方案。
[0018]请参阅图1，图1所示为同步触发控制器的逻辑结构，包括:主控单元、用户接口与触发作用机构。主控单元用于按照用户的指令向各作用机构发出控制信号，并反馈当前工作状态与用户设置给用户接口 ；用户接口用于与用户之间的交互，接受用户指令并传输给主控程序，按主控程序要求向用户呈现信息；触发作用机构采用特定的信号机制向与之连接的受控机发送控制信号。
[0019]实际设计时，主控单元通过单片机控制电路实现，用户接口采用操作面板来实现，触发作用机构的实现方式由其对应的控制方式决定:对于电平/脉冲触发通道，采用BNC连接线实现，对于短接触发通道采用SMA连接线实现，对于机械触发通道，采用MCP连接线、步进电机驱动器与步进电机实现，对于操作系统内触发通道，采用SMA连接线与伪鼠标/伪键盘实现。
[0020]请参阅图2，图2所示为同步触发控制器用户面板示意图。电源指示灯I用于指示外接220V交流电的通断情况，该灯亮起时，表示外接电源通路。触发预备指示灯2用于指示同步触发控制器的触发预备状态，该灯亮起时，表示控制器触发准备就绪。电源开关3用于联通或切断电源。复位按键4用于使同步触发控制器恢复到初始状态，按下此键后，触发预备指示灯2会点亮。触发按键5用于启动触发指令，按下此间后，触发预备指示灯熄灭，同步触发控制器按照设定发出控制信号，驱动触发作用机构，触发指令将通过各通道发送至所连接的受控机6、7、8，操作系统内鼠标动作触发信号由6信号通道外接配件实现。程序下载接口 9用于将控制器主机与PC机连接，通过此接口将控制程序从PC机下载至控制器中。
[0021]请一并参阅图2与图3，图3为同步触发实施流程图，包括如下步骤:
[0022]步骤I，将受控机与同步触发器主机及必要配件相连接，需输入电平控制信号的受控机连接接口 6，需输入脉冲控制信号的受控机连接接口 8，需通过机械方式触发的，安装机械控制作用机构，并将其与步进电机、步进电机驱动器及接口 7相连。
[0023]步骤2，进行同步标定，详细流程参阅图4及后文的描述。
[0024]步骤3，经过同步标定，受控机在同步触发器控制下协调作业。
[0025]请参阅图4，其为同步标定实施流程图，包括如下步骤:
[0026]步骤1，根据受控机类型遴选合适的信号源，使所有受控机能够捕获到统一的目标
信号。。
[0027]步骤2，触发信号源，使其发出目标信号，各受控机分别对目标信号做出相应。
[0028]步骤3，测量目标信号发出时间与受控机相应时间之差，即为该控制通道的延时。
[0029]步骤4，根据步骤3所测得的控制延时，在PC机上相应的调整同步控制器软件参数，并采用离线方式烧写至同步控制器主机中。
[0030]至此，同步控制器的同步标定实施完成。实际使用中，还可以在调整好延时参数后，重复步骤2与步骤3，作为对同步标定的检查。
[0031]以上的实施方式仅用来说明本发明，不具有限定意义。本发明所限定的范围参见权利要求书，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施方式所作的适当改变和变化均在本发明要求保护的范围之内。
【权利要求】
1.一种同步触发控制器，其特征是能够同时与多个受控机相连接，按各触发信号通道的用户自定义延迟设置输出相对应的触发控制信号，使所有受控机同步启动特定动作。
2.根据权利要求1所述的同步触发控制器，其特征在于:使用唯一的控制核心，对各个外部设备的触发信号延迟时间进行调谐与控制。
3.根据权利要求1所述的同步触发控制器，其特征在于:支持的触发信号有电平/脉冲信号、短接信号、机械动作、操作系统内鼠标动作信号，适用各种常见仪器、设备的启动控制，并最大限度保证受控机不会受到触发信号冲击损坏。
4.根据权利要求1、3所述的同步触发控制器，其特征在于:包含有多个触发控制信号通道，每个通道输出一种的触发控制信号。
5.根据权利要求1、4所述的同步触发控制器，其特征在于:能够对各触发通道设分别置触发延时。
6.根据权利要求1、5所述的用于同步触发控制器的同步标定方法，其特征在于:通过受控机对一组时序一致的信号做出的相应，测得各通道所连接的受控机的响应时差，从而据此时差结合同步触发器的延迟调节功能，实现各通道的精确同步响应。
【文档编号】G05B19/418GK103744373SQ201310723611
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月19日 优先权日:2013年12月19日
【发明者】梁建军, 余宏云, 齐圣, 欧益宏, 刘文辉 申请人:中国人民解放军后勤工程学院, 成都佳仪电子有限公司