专利名称：一种频率测量发生装置的电路结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种频率测量发生装置的电路结构，具体的说是一种用 于电力行业、工业自动化设备等场合的对信号进行频率测量及信号发生的装 置。
背景技术：
在电力行业中，测频装置主要用于测量电网频率，根据此频率来控制发 电机的转速。
目前市面上的测频装置在使用上存在如下问题
1、 不能同PLC直接进行数据交换，所以对发电机的控制带来一定的难度；
2、 测频精度达不到要求， 一般都在0.01%以下；
3、 功能单一， 一般只能进行单一的频率测量，没有频率发生装置，给客 户的调试、使用带来不便；
4、 性价比不高。 发明内容
本实用新型的目的在于克服上述不足之处，提供一种高精度、高性价比、 功能完全能满足要求并可以方便同PLC进行数据交换的频率测量发生装置 的电路结构。
按照本实用新型提供的技术方案， 一种频率测量发生装置的电路结构， 包括一个微控制器，还包括用于PLC与所述微控制器进行数据交换的接口电 路，用于将输入的频率信号隔离、整形并送微控制器的输入控制电路，用于 将微控制器输出的频率信号隔离、放大的输出控制电路，用于系统程序升级 的升级电路，用于系统复位的复位电路，用于提供时钟信号的放大整形并送 微控制器的时钟电路；所述微控制器分别连接所述输入控制电路、输出控制 电路、升级电路、复位电路和时钟电路，并通过所述接口电路连接PLC。
所述时钟电路包括晶振和比较器，所述晶振的输出端连接所述比较器的 反向输入端。
所述接口电路与PLC之间的数据交换采用总线方式。
本实用新型与已有技术相比具有以下优点
1、可以直接与PLC之间进行数据交换，方便高效；2、 四路高精度的频率测量输入，精度最高可达到0.001%;
3、 同时具备1路高精度频率信号输出，精度可达0.01%。
图1为本实用新型结构示意图。 图2为接口电路所使用的SN74AHC74芯片图。 图3为接口电路所使用的输入第一 SN74AHC373芯片图。 图4为接口电路所使用的输出第二 SN74AHC373芯片图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。 如图1所示，本实用新型包括微控制器、接口电路、输入控制电路、输 出控制电路、升级电路、复位电路和时钟电路；所述微控制器(MCU)分别 连接所述输入控制电路、输出控制电路、升级电路、复位电路和时钟电路， 并通过所述接口电路连接PLC。所述时钟电路包括晶振G1和比较器D1，所 述晶振G1的输出端连接所述比较器D1的反向输入端。所述接口电路与PLC 之间的数据交换采用总线方式。各部分具体描述如下
1、 所述时钟电路(也称时钟源)采用高精度TCXO晶振Gl， TCXO晶 振G1的输出信号经高频的比较器D1放大、整形后送微控制器(MCU)，该 时钟源是本实用新型的基准源，频率测量、频率产生的精度都靠该时钟源的 精度来保证。
2、 外部的被测频率信号经输入控制电路隔离、整形后送给MCU， MCU 用时钟源相同频率的脉冲来测量被测信号连续的2上升沿之间的脉冲个数， 经计算后确定被测信号的频率。
3、 根据设置数据，微控制器将时钟源分频得到所需的频率信号，经输出 控制电路隔离、放大后输出。
4、 本实用新型通过接口电路实现与PLC之间的数据交换，通过总线方 式，交换数据快速、高效，被测信号的频率可以传送给PLC，可以直接给PLC 相应的程序使用，另外需要输出的频率可以通过PLC设置后传送给模块。例 如，对PLC的设置可以通过光洋的上位软件。
5、 本实用新型可以通过所述升级电路进行日后系统程序的升级、维护。 所述接口电路采用两片第一、第二 SN74AHC373芯片以及一片SN74AHC74
芯片。如图3和图4所示，分别为第一 SN74AHC373芯片和第二 SN74AHC373 芯片，其中D8 D15为模块内部总线(即用于连接MCU)， ZD0 ZD7为外部数据总线(即用于连接PLC)。
如图2所示，SN74AHC74芯片上有两路完全相同的D触发器，分别命名 为D7A与D7B。其中/RD为MCU读信号，/HWR为MCU写信号，/丽R为外部写 信号，/NI0为外部读信号，/INTWR、 /INTIO分别为读写中断信号。
当有外部数据写入时，/丽R由高电平变为低电平，/NWR反相后得到NWR 信号接第一 SN74AHC373芯片的11脚(LE)，第一 SN74AHC373芯片将外部数据 总线上的数据锁存，同时/丽R接SN74AHC74芯片的10脚(/PRE)， SN74AHC74 芯片的8脚产生一个中断信号/INTI0送MCU， MCU响应相应中断程序，产生 /RD信号，读第一 SN74AHC373芯片上的数据，同时/RD接SN74AHC74芯片的 13脚，清除中断信号/INTIO。
当有外部读信号时，/NIO由高电平变为低电平，SN74AHC74芯片的6脚 产生一个中断信号/INTWR送MCU, MCU响应相应的中断程序后产生写信号 /冊R， /HWR反相后得到HWR接第二SN74AHC373芯片的锁存脚(11脚)，以锁 存MCU送来的欲发送的数据D8 D15，此时MCU的数据可由/NIO读走送PLC， 同时/HWR接SN74AHC74芯片的1脚，清除中断信号/INTWR。
本实用新型作为PLC的辅助模块，可以实现频率测量、频率发生；高精 度(精度能达到0.001%)、高性价比、功能完全能满足要求，并可以方便同 PLC (光洋SN1系列等PLC)进行数据交换；可以输出频率精度很高的信号， 以及通过总线方式和PLC进行数据交换，测量所得数据可以直接被PLC程序 所使用，发出信号的频率可以直接用PLC设置。
权利要求1、一种频率测量发生装置的电路结构，包括一个微控制器，其特征是还包括用于PLC与所述微控制器进行数据交换的接口电路，用于将输入的频率信号隔离、整形并送微控制器的输入控制电路，用于将微控制器输出的频率信号隔离、放大的输出控制电路，用于系统程序升级的升级电路，用于系统复位的复位电路，用于提供时钟信号的放大整形并送微控制器的时钟电路；所述微控制器分别连接所述输入控制电路、输出控制电路、升级电路、复位电路和时钟电路，并通过所述接口电路连接PLC。
2、 根据权利要求1所述的一种频率测量发生装置的电路结构，其特征在 于所述时钟电路包括晶振(Gl)和比较器(Dl)，所述晶振(Gl)的输出端 连接所述比较器(Dl)的反向输入端。
3、 根据权利要求1所述的一种频率测量发生装置的电路结构，其特征在 于所述接口电路与PLC之间的数据交换采用总线方式。
专利摘要本实用新型涉及一种频率测量发生装置的电路结构，其包括一个微控制器，用于PLC与所述微控制器进行数据交换的接口电路，用于将输入的频率信号隔离、整形并送微控制器的输入控制电路，用于将微控制器输出的频率信号隔离、放大的输出控制电路，用于系统程序升级的升级电路，用于系统复位的复位电路，用于提供时钟信号的放大整形并送微控制器的时钟电路；所述微控制器分别连接所述输入控制电路、输出控制电路、升级电路、复位电路和时钟电路，并通过所述接口电路连接PLC。其优点是可以直接与PLC之间进行数据交换，方便高效；四路高精度的频率测量输入，精度最高可达0.001％；同时具备1路高精度频率信号输出，精度可达0.01％。
文档编号H02P9/00GK201355807SQ20092003788
公开日2009年12月2日 申请日期2009年2月5日 优先权日2009年2月5日
发明者孔林海, 伟 张, 政 缪 申请人:光洋电子(无锡)有限公司