专利名称：新型扭矩控制仪的制作方法
技术领域：
本实用新型提出的是一种用以准确判断并控制油管钳即时扭矩的控制设备——新型扭矩控制仪。
现有技术，由扭矩传感器接收油管钳的信号，传送到测量系统，该测量系统由单片机(计算机)接收扭矩信号，然后由单片机完成数据处理，再发送给显示器、打印机、报警器，存在缺陷如下1、没有实时测量当前油管钳圈数以及油管钳正，反转能力。
2、虽然有报警功能但没有自动控制油管钳放油的功能，由于缺乏该功能，在实际生产过程中，经常发生因工人没听到报警而继续动作，以致损坏油管钳的情况。
3、最大扭矩的设定采用的是电位器调节，精度不高，且不稳定。
4、应用的范围狭窄。只有单一的量程，所以只能配合一种型号的油管钳使用。
本实用新型的目的在于针对上述存在的缺陷，提出一种用以准确判断并控制油管钳即时扭矩的控制设备——新型扭矩控制仪。
本实用新型的技术解决方案它由A/D转换器AA、圈数信号器BB、单片机S1、键盘、显示控制器DD、打印机发光二极管接口EE、报警器及控制继电器FF、掉电数据保护GG组成，它们之间的连接关系是A/D转换器AA中的芯片S6的第3号脚连接单片机S1的第14号脚，芯片S6的输出端第18号脚、17号脚、16号脚、15号脚、14号脚、13号脚、12号脚、11号脚对应连接单片机S1的P1口第1号脚、2号脚、3号脚、4号脚、5号脚、6号脚、7号脚、8号脚，芯片S13第2号脚接单片机S1的第30号脚，圈数信号器BB中的反相器S12B的输出端第4号脚接单片机S1的输入端第13号脚，芯片S12C的第10号脚接单片机S1的第10号脚，单片机S1的P0口第39号脚、38号脚、37号脚、36号脚、35号脚、34号脚、33号脚、32号脚分别对应连接键盘、显示控制器DD中的芯片S2输入端第12号脚、13号脚、14号脚、15号脚、16号脚、17号脚、18号脚、19号脚和打印机发光二极管接口EE中的芯片S11及芯片S5的输入端D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8，单片机S1的P0口第39号脚、38号脚、37号脚、36号脚、35号脚、34号脚、33号脚、32号脚对应连接掉电数据保护器GG中的芯片S8、芯片S9的输入/出端D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7，芯片S2的中断请求输出端的第4号脚连接芯片S7A的第2号脚，芯片S7A的第1号脚连接单片机S1的第12号脚，单片机S1的第27号脚连接芯片S2的片选端第22号脚，单片机S1的第21号脚连接芯片S2的数据/指令控制端第21号脚。单片机S1的、输出端第28号脚接掉电数据保护器GG中的芯片S9的输入端第20号脚，单片机S1的第15号脚连接报警及控制继电器FF中的芯片S12D的输入端第11号脚。单片机S1的第21、22、23、24、25号脚分别对应连接掉电数据保护器GG中芯片S9的第25、24、21、23、2号脚，单片机S1的第23和16号脚分别对应连接打印机、发光二极管接口EE中芯片S7B的第5号脚、第6号脚，单片机S1的第24号脚、16号脚分别对应连接打印机、发光二极管接口EE中芯片S7D的第11号脚、12号脚。
A/D转换器AA由芯片S6、S13、S10组成，芯片S6第6号脚接芯片S10的输出端第6号脚，芯片S13的第13号脚接芯片S6的第4号脚，芯片S13的第2号脚接单片机S1的第30号脚。
圈数信号器BB有芯片S16和S17，它们的信号输出端连接芯片S12B和S12C输入端第5号脚和第8号脚。
键盘、显示控制器DD有芯片S2、S3、S4、R4、R5、R6、R7，连接关系是芯片S2的第27号脚、26号脚、25号脚、24号脚对应连接芯片S3的第2号脚、4号脚、6号脚、8号脚，芯片S2的第31号脚、30号脚、29号脚、28号脚对应连接芯片S3的第11号脚、13号脚、15号脚、17号脚，芯片S2的第32号脚、33号脚、34号脚对应连接芯片S4的第1号脚、第2号脚、第3号脚，芯片S4分四组即第15号脚和第14号脚，第13号脚和12号脚，第11号脚和10号脚，第9号脚和7号脚分别对应连接四块芯片R4、R5、R6、R7中的第1号脚和第6号脚，键盘扫描网络由IKEY1、IKEY2和KEY1、KEY2、KEY3、KEY4、KEY5组成，它们对应连接芯片S4的第15号脚、第14号脚和芯片S2的第38号脚、39号脚、1号脚、2号脚、5号脚。
打印机、发光二极管接口EE由芯片S11、S7D、S12A组成发光二极管输出接口，其连接关系是芯片S7D输出端第13号脚接芯片S12A的输入端第2号脚，其输出端第1号脚接芯片S11的第11号脚，由芯片S5、S7B、S7C组成打印机输入数据接口，其连接关系是芯片S7B的输出端第4号脚接芯片S7C的输入端第8号脚，其输出端第10号脚接芯片S5的第11号脚。
报警器及控制继电器FF由开关三极管N1、芯片S12D、芯片S14、芯片S15组成，其中开关三极管N1和芯片S12D、继电器I1组成控制继电器，开关三极管N1的集电极接二极管D1、继电器I1，二极管D1、继电器I1并联，开关三极管N1的基极又连接芯片S12D的输出端第13号脚，芯片S14组成音频报警信号发生器，芯片S15组成音频放大器，芯片S12D的第13号脚连接芯片S14的第4号脚，芯片S14的第3号脚接芯片S15的第2号脚、第5号脚。
本实用新型的优点1、有实时测量当前油管圈数以及油管钳正、反转能力，并有报警和控制油管钳放油功能。
2、扭矩设定精度高、稳定并可配合多种型号的油管钳使用。
3、采用数字信号、提高了抗干扰能力。
4、可直接显示设定的最大扭矩，有利于实地操作。
附
图1是本实用新型的结构示意图。
以下结合附图描述本实用新型的工作过程图中芯片S12D(型号74ALS02)，芯片R4、R5、R6、R7(型号75451)，芯片S10(型号3140)，芯片S5(型号74LS273)，由压力传感器将压力信号转变为电压信号输入给芯片S10，芯片S10为电压跟随器，它可减小传感器的输出误差，然后芯片S10将电压信号输入A/D转换器芯片S6，芯片S6(型号ADC0804)将模拟电压信号转换成数字信号，芯片S6的时针信号由芯片S13(其型号为74LS161)将单片机S1(其型号AT89C51)的ALE信号通过其输出端第30号脚四分频后提供，芯片S6的起动转换信号由单片机S1的第14号脚提供，转换后的数字信号由芯片S6的输出端第11号脚至第18号脚输入给单片机S1的第32号脚至第39号脚，完成A/D转换。
圈数信号器BB，它的信号由圈数信号及正、反转信号(正转表示正在上油管，反转表示正在卸油管)，芯片S16(型号3020)产生的脉冲信号经过芯片S12B(型号74LS02)后输入给计算机S1的第13号脚，即外部中断1，通过中断程序对输入的脉冲进行计数，芯片S17(型号3020)产生的正、反转信号经芯片S12C(74LS02)后输入给单片机S1的第10号脚，通过软件对单片机S1的第10号脚位的扫描来判断当前是否处于正转或反转。
单片机S1是本仪器的核心，其第1号脚至第8号脚连接芯片S6的数据输出端第11号脚至第18号脚，将压力值输入给单片机S1，其第32号脚至第39号脚主要是接入数据总线同其它可编程芯片，如芯片S2(型号82C79)、芯片S9(型号28C64)等交换数据及控制信号，以及向打印机接口发送数据，单片机S1的第21号脚至第28号脚主要是作地址选择用。其中第12号脚(中断口)通过反相器S7A接入芯片S2(型号82C79)的第4号脚，接受键盘控制器的中断请求，第15号脚产生报警信号，打开报警器和控制继电器，第11号脚接打印机的空闲信号，第30号脚ALE产生1/6振荡频率输出，提供给其它芯片时钟信号。
键盘、显示控制器，由芯片S2(型号82C79)的第12号脚至第19号脚接入数据总线，用来接受单片机S1发出的指令，第22号脚接入单片机第27号脚接受选片信号，第21号脚接入单片机S1的第21号脚指示输入数据是显示数据还是指令，芯片S2显示控制是通过扫描方式来完成的，其第32号脚、33号脚、34号脚(SL0、SL1、SL2)产生二进制扫描码通过芯片S4(型号742S138)转换成扫描码输出到显示器，用以控制哪一个七段显示器应该发亮，同时通过芯片S3(型号74LS244)将显示的字符字型码输出到显示器，键盘扫描通过IKEY1、IKEY2和KEY1、KEY2、KEY3、KEY4、KEY5组成的扫描网络完成。当有键按下时，芯片S2会通过其第4号脚向单片机S1发出中断请求信号。
打印机、发光二极管接口，由芯片S7D、S12A和S7B、S7C(型号均为74LS02)组成两个或门使单片机S1将数据输出到单向锁存器的数据输出端，芯片S11(型号74LS273)的第19号脚接打印机的数据输入锁存信号。
报警器及控制继电器，控制继电器开关N1(三极管)，报警即打开开关N1，继电器I1吸合即启动油泵放油达到减少扭矩的目的，芯片S14(型号LM555)构成音频发生器，通过芯片S15(型号386)的音频放大器报警。
掉电数据保护器，由EPROM组成，有芯片S8(型号74LS373)和S9(型号28C64)，由于其可擦写，所以可用来保存掉电前的工作状态，也可用以存放数据表。
权利要求1.新型扭矩控制仪，其特征是由A/D转换器(AA)、圈数信号器(BB)、单片机(S1)、键盘、显示控制器(DD)、打印机、发光二极管接口(EE)、报警器及控制继电器(FF)、掉电数据保护器(GG)组成，它们之间的连接关系是A/D转换器(AA)中的芯片(S6)的第3号脚连接单片机(S1)的第14号脚，芯片(S6)的输出端第18号脚、17号脚、16号脚、15号脚、14号脚、13号脚、12号脚、11号脚对应连接单片机(S1)的P1口第1号脚、2号脚、3号脚、4号脚、5号脚、6号脚、7号脚、8号脚，芯片(S13)的第2号脚接单片机(S1)的第30号脚，圈数信号器(BB)中的芯片(S12B)的输出端第4号脚接单片机(S1)的输入端第13号脚，芯片(S12C)的第10号脚接单片机(S1)的第10号脚，单片机(S1)的P0口第39号脚、38号脚、37号脚、36号脚、35号脚、34号脚、33号脚、32号脚分别对应连接键盘、显示控制器(DD)中的芯片(S2)输入端第12号脚、13号脚、14号脚、15号脚、16号脚、17号脚、18号脚、19号脚和打印机、发光二极管接口(EE)中的芯片(S11)及芯片(S5)的输入端D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8，单片机(S1)的P0口第39号脚、38号脚、37号脚、36号脚、35号脚、34号脚、33号脚、32号脚对应连接掉电数据保护器(GG)中的芯片(S8)、芯片(S9)的输入/出端D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7，芯片(S2)的中断请求输出端的第4号脚连接芯片(S7A)的第2号脚，芯片(S7A)的第1号脚连接单片机(S1)的第12号脚，单片机(S1)的第27号脚连接芯片(S2)的片选端第22号脚，单片机(S1)的第21号脚连接芯片(S2)的数据/指令控制端第21号脚，单片机(S1)的输出端第28号脚接掉电数据保护器(GG)中的芯片(S9)的第20号脚，单片机(S1)第15号脚连接报警及控制继电器(FF)中的芯片(S12D)的输入端第11号脚，芯片(S1)的第21、22、23、24、25号脚分别对应连接掉电数据保护器(GG)中的芯片(S9)的第25、24、21、23、2号脚，单片机(S1)的第23和16号脚分别对应连接打印机、发光二极管接口(EE)中的芯片(S7B)的第5号脚、第6号脚，单片机(S1)的第24号脚、16号脚分别对应连接打印机、发光二极管接口(EE)中芯片(S7D)的第11号脚、12号脚。
2.根据权利要求1所述的新型扭矩控制仪其特征是A/D转换器(AA)由芯片(S6)、(S13)、(S10)组成，芯片(S6)第6号脚接芯片(S10)的输出端第6号脚，芯片(S13)的第13号脚接芯片(S6)的第4号脚，芯片(S13)的第2号脚接单片机(S1)的第30号脚。
3.根据权利要求1所述的新型扭矩控制仪，其特征是圈数信号器(BB)有芯片(S16)和(S17)，它们的信号输出端连接芯片(S12B)和(S12C)输入端第6号脚和第9号脚。
4.根据权利要求1所述的新型扭矩控制仪，其特征是键盘、显示控制器(DD)有芯片(S2)、(S3)、(S4)、(R4)、(R5)、(R6)、(R7)，连接关系是芯片(S2)的第27号脚、26号脚、25号脚、24号脚对应连接芯片(S3)的第2号脚、4号脚、6号脚、8号脚，芯片(S2)的第31号脚、30号脚、29号脚、28号脚对应连接芯片(S3)的第11号脚、13号脚、15号脚、17号脚，芯片(S2)的第32号脚、33号脚、34号脚对应连接芯片(S4)的第1号脚、第2号脚、第3号脚，芯片(S4)分四组即第15号脚和第14号脚，第13号脚和12号脚，第11号脚和10号脚，第9号脚和7号脚分别对应连接四块芯片(R4)、(R5)、(R6)、(R7)中的第1号脚和第6号脚，键盘扫描网络由IKEY1、IKEY2和KEY1、KEY2、KEY3、KEY4、KEY5组成，它们对应连接芯片(S4)的第15号脚、第14号脚和芯片(S2)的第38号脚、39号脚、1号脚、2号脚、5号脚。
5.根据权利要求1所述的新型扭矩控制仪，其特征是打印机、发光二极管接口(EE)由芯片(S11)、(S7D)、(S12A)组成发光二极管输出接口，其连接关系是芯片(S7D)输出端第13号脚接芯片(S12A)的输入端第2号脚，其输出端第1号脚接芯片(S11)的第11号脚，由芯片(S5)、(S7B)、(S7C)组成打印机输入数据接口，其连接关系是芯片(S7B)的输出端第4号脚接芯片(S7C)的输入端第8号脚，其输出端第10号脚接芯片(S5)的第11号脚。
6.根据权利要求1所述的新型扭矩控制仪，其特征是报警器及控制继电器(FF)由开关三极管(N1)、芯片(S12D)、芯片(S14)、芯片(S15)组成，其中开关三极管(N1)和芯片(S12D)、继电器(I1)组成控制继电器，开关三极管(N1)的集电极接二极管(D1)、继电器(I1)，二极管(D1)、继电器(I1)并联，芯片(S12D)的第13号脚连接芯片(S12D)的输出端第13号脚，芯片(S14)组成音频报警信号发生器，芯片(S15)组成音频放大器，芯片(S12D)的第13号脚连接芯片(S14)的第4号脚，芯片(S14)的第3号脚接芯片(S15)的第2号脚、第5号脚。
7.根据权利要求1所述的新型扭矩控制仪，其特征是芯片(S8)的第2号脚、5号脚、6号脚、9号脚、12号脚、15号脚、16号脚、19号脚对应连接芯片(S9)的第10号脚、9号脚、8号脚、7号脚、6号脚、5号脚、4号脚、3号脚。
专利摘要本实用新型是一种用以准确判断并控制油管钳即时扭矩的新型扭矩控制仪。它由A/D转换器、圈数信号器、单片机、键盘、显示控制器、打印机发光二极管接口、报警器及控制继电器、掉电数据保护组成,A/D转换器和圈数信号器的输出端接单片机的输入端,单片机的输入/出端分别接键盘、显示控制器和打印机、发光二极管接口以及报警器及控制继电器和掉电数据保护器的输入/出端。优点可实时测量、有报警、控制油管钳放油功能,应用范围广,有抗干扰能力。
文档编号G05D17/02GK2370448SQ99227440
公开日2000年3月22日 申请日期1999年3月8日 优先权日1999年3月8日
发明者赵恩海, 董涵 申请人:赵恩海