通信電纜充氣機真空螢光顯示裝置的製作方法

2023-06-12 11:13:26

專利名稱：通信電纜充氣機真空螢光顯示裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種通信電纜充氣機的顯示裝置，具體涉及一種使用真空螢光顯示技術顯示通信電纜充氣機工作狀況的裝置。
背景技術：
通信電纜充氣機是一種將空氣乾燥後充入電纜中的裝置，其目的是使通信電纜始終處於良好的工作環境，延長通信電纜的使用壽命。實際使用中，通信電纜充氣機的工作狀況如流量、溼度、輸出壓力、啟動頻度等各參數是通過兩種方式進行顯示的數碼管顯示和液晶顯示。數碼管顯示即LED顯示是目前通信電纜充氣機領域使用較普遍的一種技術，它採用了發光二極體的工作原理即利用二極體的加正向電壓發光的特性來組成數字顯示。由於發光數碼管的價格較高，且色彩種類較少，因此這種顯示方式的特點是成本較高，色彩比較單調；液晶顯示即LCD顯示目前在通信電纜充氣機領域使用較少，它是通過利用電場控制液晶振子的偏轉方向來顯示字符。雖然它可以顯示多種色彩，且字符具有多樣性，但是它的成本比LED顯示方式還要高。
真空螢光顯示(VACUUM FLUORESCENT DISPLAY，簡稱VFD)是通過給真空災光顯示屏上的燈絲加上交流電，使燈絲髮熱產生電子，通過加在真空災光顯示屏上的電場控制燈絲上的電子打到已經按照顯示樣式塗好的螢光粉上，使其發光顯示信息。這種顯示方式特點是色彩豐富，且成本較低，目前該技術大多運用在音響、冰箱等家電產品上，但作為通信電纜充氣機的顯示裝置尚未出現。
當前電信市場競爭日益激烈，提高產品質量，降低產生成本已成為每個電信生產企業追求的目標，因此，利用真空螢光顯示技術來顯示通信電纜充氣機的工作狀況將是電纜充氣機顯示裝置的一大發展方向。

發明內容
本實用新型目的是提供一種通信電纜充氣機真空螢光顯示裝置，該裝置將真空螢光顯示技術與通信電纜充氣機的顯示特點相結合，設計出一種通信電纜充氣機新型的顯示裝置，它色彩豐富、可實現動態顯示、成本較低。
為達到上述目的，本實用新型採用的技術方案是一種通信電纜充氣機真空螢光顯示裝置，它包括傳感器、A/D轉換電路、微控制器、存儲器、接口電路、真空螢光顯示驅動電路和真空螢光顯示屏；所述傳感器由一個壓力傳感器、一個溼度傳感器和一組分路流量傳感器組成，這些傳感器分別經A/D轉換電路與微控制器的輸入埠連接，微控制器一方面經接口電路產生的控制信號分別與A/D轉換電路和真空螢光顯示驅動電路的片選端連接，另一方面微控制器的I/O埠與真空螢光顯示驅動電路輸入端相連接，真空螢光顯示驅動電路輸出的段驅動信號和格驅動信號與真空螢光顯示屏輸入端相連接，真空螢光顯示屏上對應傳感器採集的各物理量設有數值顯示單元或圖表顯示單元。
上述技術方案的有關內容和變化解釋如下1、上述技術方案中，所述真空螢光顯示，其英文全稱為VACUUMFLUORESCENT DISPLAY，簡稱為VFD。
2、上述技術方案中，所述微控制器採用MCS-51系列單片機，存儲器包括片內RAM、片外RAM、片內ROM和片外ROM，接口電路由解碼器、第一鎖存器和第二鎖存器構成；單片機P0口一路接片外RAM的數據線，另一路經第一鎖存器鎖存後的輸出作為低八位與P2口高八位一起組成十六位地址接片外RAM的地址線，單片機P1口中的兩位與片外ROM連接；單片機P0口經第二鎖存器鎖存後的輸出分別接在A/D轉換電路和真空螢光顯示驅動電路的片選端；單片機P2口的高六位輸出接至解碼器，解碼器輸出的控制信號接第二鎖存器的片選端。
3、上述技術方案中，本裝置內還包括有操作鍵盤，該操作鍵盤與真空螢光顯示驅動電路的設定輸入端連接，使本裝置的真空螢光顯示屏可通過該操作鍵盤選擇分屏顯示。
4、上述技術方案中，所述真空螢光顯示屏上分為數值狀態顯示區和圖表顯示區，數值狀態顯示區內設置有流量區塊、壓力區塊、溼度區塊、啟動頻率區塊、總流量區塊、工作時間區塊、風扇區塊、壓縮機區塊、乾燥塔A區塊和乾燥塔B區塊；所述流量區塊、壓力區塊、溼度區塊、啟動頻率區塊、總流量區塊和工作時間區塊以數字顯示單元構成，所述風扇區塊、壓縮機區塊、乾燥塔A區塊和乾燥塔B區塊則以示意圖形單元構成；所述圖表顯示區內設置有各路流量區塊，該區塊以圖表單元構成。
本實用新型工作原理是A/D轉換電路、單片機、片外RAM、片外ROM真空災光顯示驅動電路、第一鎖存器、第二鎖存器和解碼器構成了一個單片機系統的控制核心。單片機的P0口數據通過第一鎖存器後把地址信號A0-A7鎖存，並結合P2口輸出的A8-A15地址信號來選通片外RAM的某一地址，然後對該地址進行讀或寫的操作，其操作的數據通過P0口的數據信號D0-D7進行交換。地址線的A10-A15控制解碼器來選通第二鎖存器，從而選通A/D轉換電路和真空災光顯示驅動電路的片選信號。A/D轉換電路把傳感器採集的模擬信號轉變為數位訊號，並通過單片機的P1口的兩位進行數據通信。單片機把採集來的數據進行分析處理後，把需要顯示的數據通過P1口的另兩位與真空災光顯示驅動電路進行數據通信。而真空災光顯示驅動電路則負責把顯示數據通過段驅動信號和格驅動信號使真空災光顯示屏按照既定的數值進行顯示，並負責採集鍵盤的數據。另外，對於系統需要記憶的一些工作參數和門限值，單片機的P1口的兩位通過IIC總線在片外ROM中進行讀寫操作。真空災光顯示屏是根據充氣機的顯示特點設計，專設了各工況顯示區塊，其中每個示意圖形單元均可實現動態顯示效果。
由於上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點1、由於本實用新型利用了真空災光顯示顯示屏，使顯示效果大大提高，色彩豐富、美觀、可實現動態的顯示；2、由於本實用新型利用了真空災光顯示顯示屏，使成本降低，可靠性提高；3、由於本實用新型設置了鍵盤，鍵盤與真空災光顯示驅動電路相連接，使本裝置可通過鍵盤輸入控制真空災光顯示屏，實現互動操作；4、由於本實用新型的特殊的真空災光顯示屏設計，使本裝置實現了對通信電纜充氣機各工況的實時顯示，並且顯示方式多樣，既清晰又美觀。


附圖1為本實用新型結構框圖；附圖2為實施例的原理圖；附圖3為實施例的單片機內燒錄程序的主程序流程圖；
附圖4為實施例的單片機內燒錄程序的真空災光顯示顯示程序流程圖；附圖5為實施例的真空災光顯示屏的屏面示意圖。
以上附圖中1、數值狀態顯示區；2、圖表顯示區；3、流量區塊；4、壓力區塊；5、溼度區塊；6、啟動頻率區塊；7、總流量區塊；8、工作時間區塊 9、風扇區塊；10、壓縮機區塊；11、乾燥塔A區塊；12、乾燥塔B區塊；13、各路流量區塊。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述實施例參見附圖2所示，一種通信電纜充氣機真空螢光顯示裝置，由傳感器、A/D轉換電路、微控制器、存儲器、接口電路、真空災光顯示驅動電路、真空災光顯示屏和操作鍵盤構成；所述微控制器採用MCS-51系列單片機，現具體為SYNCMOS的SM89516A(U1)，所述存儲器包括128byte的片內RAM、64Kbyte片內ROM、片外RAM和片外ROM，片外RAM使用晶片UT62256(U2)，片外ROM使用晶片AT24C04(U3)；A/D轉換電路的核心晶片是晶片TLC1543(U4)，接口電路由解碼器、第一鎖存器和第二鎖存器構成，解碼器為晶片74HC138(U6)，第一鎖存器為晶片74HC373(U5)，第二鎖存器為晶片74HC574(U7)，真空災光顯示驅動電路的核心晶片使用兩片TP6311晶片(U8)。
SM89516A(U1)的P0口接片外RAM的數據線D0-D7，P0口再經第一個鎖存器74HC373(U5)鎖存後的輸出A0-A7與P2口的A8-A15一起接UT62256(U2)的地址線，SM89516A(U1)的P1.6-P1.7通過IIC總線與AT24C04(U3)連接；所述傳感器由一個壓力傳感器、一個溼度傳感器和一組分路流量傳感器組甩，這些傳感器分別接A/D轉換電路TLC1543(U4)的輸入端，TLC1543(U4)的輸出端與SM89516A(U1)的相連接，TLC1543(U4)的P1.3-P1.4分別接至兩片TP6311(U8)的DOUT-DIN和CLX端，兩片TP6311(U8)的輸出端再以段驅動信號和格驅動信號驅動真空災光顯示屏，並且，SM89516A(U1)的P0口經第二個鎖存器74HC574(U7)鎖存後分別接TLC1543(U4)和兩片TP6311(U8)的片選CS端；SM89516A(U1)的P2口的高六位A10-A15接至74HC138(U6)的輸入端，74HC138(U6)的解碼輸出接至第二個鎖存器74HC574(U7)和兩片TP6311(U8)的片選CS端；所述操作鍵盤與兩片TP6311(U8)的設定輸入端連接。
單片機SM89516A(U1)內燒錄程的主程序和顯示程序流程圖見附圖3和附圖4。
參見附圖5所示，所述真空災光顯示屏上分成數值狀態顯示區1和圖表顯示區2，數值狀態顯示區1內設置有流量區塊3、壓力區塊4、溼度區塊5、啟動頻率區塊6、總流量區塊7、工作時間區塊8、風扇區塊9、10、乾燥塔A區塊11和乾燥塔B區塊12；所述流量區塊3、壓力區塊4、溼度區塊5、啟動頻率區塊6、總流量區塊7和工作時間區塊8以數字顯示單元構成，所述風扇區塊9、壓縮機區塊10、乾燥塔A區塊11和乾燥塔B區塊12則以示意圖形單元構成；所述圖表顯示區2內設置有各路流量區塊13，該區塊13以圖表單元構成。
本實施例的工作原理是U1、U2、U5、U6和U7構成一個單片機系統的控制核心。U1(SM89516A)的P0口數據通過U5(74HC373)後把地址信號A0-A7鎖存，並結合P2口輸出的A8-A15地址信號來選通U2(62256)中的某一地址，然後對該地址進行讀或寫的操作，其操作的數據通過P0口的數據信號D0-D7進行交換。地址線的A10-A15控制三八解碼器U6(74HC138)來選通U7(74HC574)，從而選通U4(TLC1543)和U8(TP6311)的片選信號。U4(TLC1543)把傳感器採集的模擬信號轉變為數位訊號，並通過U1(SM89516A)的P1.0-P1.2進行數據通信。U1(SM89516A)把採集來的數據進行分析處理後，把需要顯示的數據通過P1.3、P1.4和真空災光顯示顯示驅動晶片U8(TP6311)進行數據通信。而U8(TP6311)則負責把顯示數據通過段驅動信號和格驅動信號使真空災光顯示顯示屏按照既定的數值進行顯示，並負責採集鍵盤的數據。另外，對於系統需要記憶的一些工作參數和門限值，U1(SM89516A)的P1.6、P1.7通過IIC總線在U3(AT24C04)中進行讀寫操作。
權利要求1.一種通信電纜充氣機真空螢光顯示裝置，其特徵在於它包括傳感器、A/D轉換電路、微控制器、存儲器、接口電路、真空螢光顯示驅動電路和真空螢光顯示屏；所述傳感器由一個壓力傳感器、一個溼度傳感器和一組分路流量傳感器組成，這些傳感器分別經A/D轉換電路與微控制器的輸入埠連接，微控制器一方面經接口電路產生的控制信號分別與A/D轉換電路和真空螢光顯示驅動電路的片選端連接，另一方面微控制器的I/O埠與真空螢光顯示驅動電路輸入端相連接，真空螢光顯示驅動電路輸出的段驅動信號和格驅動信號與真空螢光顯示屏輸入端相連接，真空螢光顯示屏上對應傳感器採集的各物理量設有數值顯示單元或圖表顯示單元。
2.根據權利要求1所述的通信電纜充氣機真空螢光顯示裝置，其特徵在於所述微控制器採用MCS-51系列單片機，存儲器包括片內RAM、片外RAM、片內ROM和片外ROM，接口電路由解碼器、第一鎖存器和第二鎖存器構成；單片機P0口一路接片外RAM的數據線，另一路經第一鎖存器鎖存後的輸出作為低八位與P2口高八位一起組成十六位地址接片外RAM的地址線，單片機P1口中的兩位與片外ROM連接；單片機P0口經第二鎖存器鎖存後的輸出分別接在A/D轉換電路和真空螢光顯示驅動電路的片選端；單片機P2口的高六位輸出接至解碼器，解碼器輸出的控制信號接第二鎖存器的片選端。
3.根據權利要求1所述的通信電纜充氣機真空螢光顯示裝置，其特徵在於本裝置還包括操作鍵盤，該鍵盤與真空螢光顯示驅動電路的設定輸入端連接。
4.根據權利要求1所述的通信電纜充氣機真空螢光顯示裝置，其特徵在於所述真空螢光顯示屏上分成數值狀態顯示區和圖表顯示區，數值狀態顯示區內設置有流量區塊、壓力區塊、溼度區塊、啟動頻率區塊、總流量區塊、工作時間區塊、風扇區塊、壓縮機區塊、乾燥塔A區塊和乾燥塔B區塊；所述流量區塊、壓力區塊、溼度區塊、啟動頻率區塊、總流量區塊和工作時間區塊由數字顯示單元構成，所述風扇區塊、壓縮機區塊、乾燥塔A區塊和乾燥塔B區塊則由示意圖形單元構成；所述圖表顯示區內設置有各分路流量區塊，該區塊以圖表單元構成。
專利摘要一種通信電纜充氣機真空螢光顯示裝置，其特徵在於所述傳感器由一個壓力傳感器、一個溼度傳感器和一組分路流量傳感器組成，這些傳感器分別經A/D轉換電路與微控制器的輸入埠連接，微控制器一方面經接口電路產生的控制信號分別與A/D轉換電路和真空螢光顯示驅動電路的片選端連接，另一方面微控制器的I/O埠與真空螢光顯示驅動電路輸入端相連接，真空螢光顯示驅動電路輸出的段驅動信號和格驅動信號與真空螢光顯示屏輸入端相連接，真空螢光顯示屏上對應傳感器採集的各物理量設有數值顯示單元或圖表顯示單元。本實用新型色彩豐富、可實現動態顯示、成本較低。
文檔編號G01D21/02GK2746369SQ20042008091
公開日2005年12月14日 申請日期2004年11月3日 優先權日2004年11月3日
發明者任冬, 葉建彪, 陸明 申請人:蘇州工業園區新海宜電信發展股份有限公司