雙路脈衝計數顯示器的製作方法

2023-07-10 06:42:56

專利名稱：雙路脈衝計數顯示器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種計數並顯示的裝置，具體涉及一種對數字脈衝進行濾波後計 數並能夠顯示方便用戶檢查的裝置。
背景技術：
在控制設備中，我們需要採用很多的時間量的概念，例如時鐘、計數器等。這些時 間量有時直接在計算機內部使用和監測，但有時也需要顯示出來方便工程師和檢驗人員監 測設備的工作情況。但常用秒級、毫秒甚至更小的時間單位是個模擬量概念，計算機的時間 單位則是以脈衝形式來表示，採用多少頻率的時鐘，計算時鐘周期來得到我們需要的時間 量。在早先的控制設備中採用過機械式的計數顯示器，但由於其精度問題、保養問題和計算 機工作頻率的快速增長而逐漸退出了我們的視線，轉而開始使用電子計數顯示器來顯示和 監測，例如某飛控系統中的飛行時間裝訂與反饋。需要計數顯示的脈衝大多是0.5秒裝訂 一次，一次最多2048個脈衝，每個脈衝周期為40 80微秒。而且需要能夠監測兩路脈衝， 可通過選擇顯示一路，而且兩路的頻率和工作周期不同，對信號的抗幹擾要求也不同。目前市場上有這樣的設備，但是設備的功能項多，可能包括A/D採集、計算等功 能，計數顯示檢查只是其中的一個項目，而且設備整體價格昂貴。而控制設備需要的是專用 計數顯示工具，以便於工程師和檢查人員進行核對。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種低成本、高功效的簡易計數顯示裝置，專用於數字 脈衝的過濾、計數、顯示的檢查。本實用新型設計思想是一種雙路脈衝計數顯示器，包括脈衝信號輸入端、濾波 處理部件，驅動器組件、計數顯示晶片、顯示組件，其中，雙路脈衝計數顯示器包括2組脈 衝信號輸入端、2路濾波處理部件，1路驅動器組件、1路計數顯示晶片、1路顯示組件；2路 濾波處理部件分別為LC濾波方式和光電隔離方式，驅動器組件為NAND門，2路濾波處理 後的信號連接至NAND門，經過NAND門驅動並選通其中一路送至計數顯示晶片，選擇方式 為在信號輸入至NAND門之前選擇，將選擇的信號接入NAND門，將另一路信號懸空；計數 顯示晶片為⑶40110晶片，在實際使用時，CL0CKUP作為最低位脈衝輸入和連接低位晶片的 CARRY 作為進位使用，將 CL0CKD0WN、TOGGLE ENABLE、LATCH ENABLE 接地；如上所述的一種雙路脈衝計數顯示器，其中，直接使用被測試設備供電；1路顯示 組件為四個共陰極8位顯示數碼管組件。本實用新型的優點是將所有需監測的兩路脈衝信號同時引入，最佳為一路裝訂 信號，一路為反饋信號。根據兩路信號的電氣特性不同，配備兩種濾波方式，LC濾波方式和 光電隔離方式。兩路信號可通過切換分別顯示，非常方便工程師或檢查人員監測和測試；取 代商用器件完全採用軍品級別器件，產品符合系統要求的各種工作參數，適合控制設備工 作的工作條件，並且在成本控制方面，自製的計數顯示器的成本是市場採購的三分之一左右，如大批量使用成本會更低；計數晶片對於電源要求寬帶較寬適合軍品級別產品需求，並 可以適用於更多的產品型號。

圖1是本實用新型的原理結構示意圖；圖2是計數顯示組件內部原理圖；圖3是本實用新型的輸入信號濾波原理圖；圖4是本實用新型的正面外形圖；圖5是本實用新型的輸入接口圖；圖6是NAND門應用圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型做進一步的詳細說明圖1所示的是本實用新型的原理結構示意圖，針對控制設備中檢查、顯示自控飛 行時間的裝訂脈衝和反饋脈衝而設計的，兩路信號輸入後經過兩種方式的濾波輸入到信號 驅動器(NAND門)，以加強信號本身的信號特性並能夠提高其抗幹擾性能，並經過NAND門， 選擇出一路脈衝信號進入計數晶片，本實用新型選擇的計數晶片是TI公司的CD40110芯 片，該晶片採用COMS十位可進位計數/顯示驅動晶片，輸入電壓範圍為3 18V (本實用新 型採用5V)，時鐘輸入脈衝最大頻率為IMHz (進位和借位時鐘脈衝之和)，最小脈衝寬度為 110ns，復位時間為550ns，復位脈衝寬度350ns，完全滿足控制設備所需測量的脈衝信號的 使用要求。圖2是計數顯示組件(⑶40110晶片)內部原理圖，在實際使用時，CL0CKUP作為 最低位脈衝輸入和連接低位晶片的CARRY作為進位使用，將CLOCK DOWN、TOGGLE ENABLE、LATCH ENABLE 接地。圖3是本實用新型的輸入信號濾波原理圖。上面一路為LC濾波方式，LC濾波稱為 無源濾波，一般由濾波電容、電抗器和電阻適當組合而成，與諧波源並聯，除起濾波作用外， 還兼顧無功補償的需要。LC濾波具有結構簡單、投資少、運行可靠性高、運行費用較低等優 點，應用非常廣泛。下面一路為光隔方式濾波，光電隔離器亦稱光電耦合器，簡稱光耦。光電 耦合器以光為媒介傳輸電信號，它對輸入、輸出電信號有良好的隔離作用，所以它在各種電 路中得到廣泛的應用。它的主要優點是信號單向傳輸，輸入端與輸出端完全實現了電氣隔 離，輸出信號對輸入端無影響，抗幹擾能力強，工作穩定，無觸點，適用壽命長，傳輸效率高。圖4所示的是本實用新型的正面外形圖，它是一種針對千位計數而設計的雙路脈 衝計數顯示器，包括三部分中部的四個共陰極8位顯示數碼管，可以顯示0 9999個脈 衝；數碼管周圍為上述說明提到的各種控制晶片及配套電阻電容；下部為信號和電源輸入 接口，焊接設計。模板周圍四角有四個定位孔，可將模板與殼體通過螺釘緊密相連。使用時 將信號線和電源線分別直接焊接到下部的輸入接口上，對受測設備供電，受測設備對本實 用新型提供電源，在沒有信號脈衝時供上電源，4個8位數碼管均顯示「0」，直到有脈衝信號 輸入開始計數顯示並保持鎖存，在「清零脈衝」沒有輸入之前一直保持顯示，在接到受測設 備發出的「清零脈衝」信號後計數器清零重新顯示全「0」，重新開始計數；通過外部硬體選擇開關切換兩路輸入時，可實現實時切換顯示不同的計數值，不需要受測設備或計數器復 位重來，給測試帶來了極大的方便。但由於只有一路計數顯示組件(⑶40110晶片)，所以切 換後計數值只能重新開始，這就需要受測設備在測試的時間段內不間斷的發送脈衝信號。正面器件明細表如下表所示表1器件明細表
器件代號名稱或型號Dl D4計數顯示組件⑶401IOBED5門電路SN54LS00NBl光電耦合器TIL117HLl HL4八段數碼管(共陰極)BSR202G圖5所示為本實用新型的輸入接口圖，接線關係如下表所示表2連線關係表
權利要求1.一種雙路脈衝計數顯示器，包括脈衝信號輸入端、濾波處理部件，驅動器組件、計 數顯示晶片、顯示組件，其特徵在於雙路脈衝計數顯示器包括2組脈衝信號輸入端、2路 濾波處理部件，1路驅動器組件、1路計數顯示晶片、1路顯示組件；2路濾波處理部件分別 為LC濾波方式和光電隔離方式，驅動器組件為NAND門，2路濾波處理後的信號連接至NAND 門，經過NAND門驅動並選通其中一路送至計數顯示晶片，選擇方式為在信號輸入至NAND 門之前選擇，將選擇的信號接入NAND門，將另一路信號懸空；計數顯示晶片為⑶40110芯 片，在實際使用時，CLOCK UP作為最低位脈衝輸入和連接低位晶片的CARRY作為進位使用， 將 CLOCK DOWN、TOGGLEENABLE、LATCH ENABLE 接地。
2.如權利要求1所述的一種雙路脈衝計數顯示器，其特徵在於直接使用被測試設備 供電；1路顯示組件為四個共陰極8位顯示數碼管組件。
專利摘要本實用新型屬於計數器技術領域，具體涉及一種雙路脈衝計數顯示器。目的是一種低成本、高功效的簡易計數顯示裝置。包括2組脈衝信號輸入端、2路濾波處理部件，1路驅動器組件、1路計數顯示晶片、1路顯示組件；2路濾波處理部件分別為LC濾波方式和光電隔離方式，驅動器組件為NAND門，2路濾波處理後的信號連接至NAND門，經過NAND門驅動並選通其中一路送至計數顯示晶片，計數顯示晶片為CD40110晶片。本實用新型的優點是兩路信號可通過切換分別顯示，非常方便工程師或檢查人員監測和測試，並且在成本控制方面，是現有市場產品的三分之一左右，如大批量使用成本會更低；計數晶片對於電源要求寬帶較寬。
文檔編號G06M3/06GK201876907SQ20102055135
公開日2011年6月22日 申請日期2010年9月30日 優先權日2010年9月30日
發明者姚偉 申請人:中國航天科工集團第三研究院第八三五七研究所