應變信號並口截取裝置的製作方法

2023-04-25 22:25:06 1

專利名稱：應變信號並口截取裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種應變信號並口截取裝置，更具體的說，尤其涉及一種便於現有應變檢測系統改造和升級的應變信號並口截取裝置。·
背景技術：
目前，應變檢測系統廣泛應用在飛機、橋梁、建築物、船舶的結構靜力測試、載荷實驗、疲勞測試中和吊裝變形檢測等領域。隨著檢測系統服務年限的增加，或者外部環境影響因素的變化，均能引起現有檢測系統不能夠滿足系統穩定的需要，因此對原有系統進行升級或改造是十分必要和迫在眉睫的。在升級改造的過程中，原有系統的檢測部分成本高昂，又沒喪失檢測功能，易於保留現有設備的檢測部件。必須有能正確提取原有系統信號的電路或裝置，以保證新增系統與原系統的兼容，達到系統升級的目的。原有應變檢測系統所檢測的數據需要進行列印存檔，檢測系統與微型印表機之間有數據傳輸。如果能截獲檢測系統與印表機之間的並口數據傳輸信號，就可實現原有系統與新系統的數據交換，實現新老系統的集成，達到應變檢測系統升級的目的。
發明內容本實用新型為了克服上述技術問題的缺點，提供了一種便於現有應變檢測系統改造和升級的應變信號並口截取裝置。本實用新型的應變信號並口截取裝置，包括用於數據採集、運算和處理的微控制單元、用於提供電能的電源模塊以及用於提供時鐘脈衝的時鐘電路，應變信號來自於應變檢測系統至微型印表機的數據線；其特別之處在於所述應變信號中的控制信號依次經反相器、控制信號鎖存器的處理後，與微控制單元的控制埠相連接；應變信號中的數據信號經數據信號鎖存器的暫存後輸入到微控制單元的數據輸入端；所述微控制單元還連接有實現RS232通訊的RS232通訊模塊。由於微型印表機接收的數據都具有一定的格式，易於在應變檢測系統與微型印表機之間的數據線上獲取應變信號。電源模塊用於給整個信號截取裝置提供電能，時鐘電路給微控制單元提供時鐘脈衝，以保證為控制單元的正常工作；在截取的應變信號與微控制單元之間設置反相器、控制信號鎖存器和數據信號鎖存器，既可有效地獲取數據信息，也可保證至微型印表機信號的驅動能力。微控制單元對輸出的信號進行處理後，識別出有關信息，再經過RS232通訊模塊輸出。這樣，可有效地完成原有應變檢測系統的升級。本實用新型的應變信號並口截取裝置，所述反相器的型號為74LS14，控制信號鎖存器為D觸發器74LS74，數據信號鎖存器為八路D類觸發器74ALS574 ;反相器的輸出端與控制信號鎖存器的時鐘信號輸入端相連接，控制信號鎖存器的一對輸出端分別與微控制單元的中斷埠和數據信號鎖存器的控制埠相連接。D類觸發器可有效地實現信號的鎖存作用，也可保證原有信號的驅動能力。[0008]本實用新型的應變信號並口截取裝置，所述微控制單元的型號為STC89C58RD+ ；RS232通訊模塊採用MAX232晶片。本實用新型的有益效果是本實用新型通過在應變檢測系統與微型印表機之間獲取應變信號，將獲取的信號經鎖存處理後再輸入到微控制單元中，經微控制單元的識別、處理後最後經由RS232通訊模塊輸出；既實現了對應變信號的準確獲取，也不影響信號的列印；在最大限度地保證原有應變檢測系統設備的同時，有效地實現了升級、兼容作用。

圖I為本實用新型的應變信號並口截取裝置的電路原理圖；圖2為本實用新型的應變信號並口截取裝置的電路圖。圖中I微控制單元，2電源模塊，3反相器，4控制信號鎖存器，5數據信號鎖存器， 6時鐘電路，7 RS232通訊模塊，8應變檢測系統，9微型印表機。
具體實施方式
以下結合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。如圖I所述，給出了本實用新型的應變信號並口截取裝置的電路原理圖，其包括微控制單元I、電源模塊2、反相器3、控制信號鎖存器4、數據信號鎖存器5、時鐘電路6、RS232通訊模塊7 ;所示的應變檢測系統8用於檢測系統的應變數據，廣泛應用在飛機、橋梁、建築物、船舶的結構靜力測試、載荷實驗、疲勞測試中和吊裝變形檢測等領域；應變檢測系統8通過串口數據線與微型印表機9相連接。輸入到反相器3和數據信號鎖存器5輸入端的應變信號就取之應變檢測系統8與微型印表機9之間的通訊線上。電源模塊2和時鐘電路6均與微控制單元I相連接，分別用於提供電能和時鐘信號。應變信號中的控制信號經反相器3的反向處理、控制信號鎖存器4的暫存後，最終輸入到微控制單元I的輸入端，以便微控制單元I及時獲取應變信號。應變信號中的數據信號經數據信號鎖存器5的暫存後，再輸入到微控制單元I的數據輸入端，以便微控制單元I對應變信息進行採集、運算、識別和輸出。RS232通訊模塊7與微控制單元I的通訊埠相連接，這樣就將現有應變檢測系統8中的並行通訊方式轉化為了常規的RS232通訊方式，有利於對現有應變檢測系統8進行升級和改造，還可最大限度地保留原有的檢測設備，有效地節約了成本。如圖2所示，給出了本實用新型的應變信號並口截取裝置的電路圖，所示的反相器3採用74LS14，控制信號鎖存器4採用74LS74，數據信號鎖存器5為74ALS574，微控制單元I的型號為STC89C58RD+，RS232通訊模塊7採用MAX232晶片。所示的由應變檢測系統8到微型印表機9的數據線中，引腳I為控制線，3 17的奇數引腳為8根並行數據線，所示的控制線由74LS14反相器3的引腳I輸入，引腳2輸出，以便實現反向功能。控制信號經反向後輸入到74LS14的引腳11，74LS14引腳8、引腳9輸出的相反信號分別輸入到74ALS574的脈衝輸入引腳11、單片機STC89C58RD+中斷INTO的輸入引腳12，微控制單元I的讀信號與74LS74的清零引腳13相連接。當有應力信號輸入時，其中的控制信號就會通過中斷輸入端INTO輸入到為控制單元中，程序產生中斷，進行接收數據。STC89C58RD+的P20 P27埠作為數據的輸入埠，8根並行數據線輸入到八路D類觸發器74ALS574的8個輸入端，74ALS574的8個輸出端分別接到P20 P27埠上，這樣就實現了數據的暫存作用。在使用的過程中，應變信號並口截取裝置設置在應變檢測設備與微型印表機之間，截取應變檢測設備發送到微型印表機的應變信號。應變信號並口截取裝置配合應變檢測裝置獲取檢測數據，同時驅動微型印表機進行數據列印，保證應變檢測裝置與微型印表機之間的原有並口信道暢通。微型印表機的數據選通觸發脈衝上升沿時讀入數據，應變信號並口截取裝置通過反相器獲取信號，將信號送入D觸發器鎖存，作為微處理器的中斷信號，微處理器進入中斷子程序，準備數據接收。在並口數據線上獲取有用數據，為不影響印表機的驅動能力，在數據接收時採用高速鎖存器進行數據再存，後發送至微處理器，實現應變檢測設備的並口數據截取。實現新老應變檢測系統的數據傳遞、分析，形成一個統一的數據管理分析庫，完成新老系統的兼容，到達應變檢測系統升級。·
權利要求1.一種應變信號並口截取裝置，包括用於數據採集、運算和處理的微控制單元(I)、用於提供電能的電源模塊(2)以及用於提供時鐘脈衝的時鐘電路(6)，應變信號來自於應變檢測系統(8)至微型印表機(9)的數據線；其特徵在於所述應變信號中的控制信號依次經反相器(3)、控制信號鎖存器(4)的處理後，與微控制單元(I)的控制埠相連接；應變信號中的數據信號經數據信號鎖存器(5)的暫存後輸入到微控制單元(I)的數據輸入端；所述微控制單元(I)還連接有實現RS232通訊的RS232通訊模塊(7)。
2.根據權利要求I所述的應變信號並口截取裝置，其特徵在於所述反相器(3)的型號為74LS14，控制信號鎖存器為D觸發器74LS74，數據信號鎖存器(5)為八路D類觸發器74ALS574;反相器的輸出端與控制信號鎖存器的時鐘信號輸入端相連接，控制信號鎖存器的一對輸出端分別與微控制單元(I)的中斷埠和數據信號鎖存器的控制埠相連接。
3.根據權利要求I或2所述的應變信號並口截取裝置，其特徵在於所述微控制單元(I)的型號為STC89C58RD+ ；RS232通訊模塊(7)採用MAX232晶片。
專利摘要本實用新型的應變信號並口截取裝置，包括微控制單元、電源模塊和時鐘電路，應變信號來自於應變檢測系統至微型印表機的數據線；其特徵在於應變信號中的控制信號依次經反相器、控制信號鎖存器的處理後，與微控制單元的控制埠相連接；應變信號中的數據信號經數據信號鎖存器的暫存後輸入到微控制單元的數據輸入端；微控制單元還連接有實現RS232通訊的RS232通訊模塊。本實用新型通過在應變檢測系統與微型印表機之間獲取應變信號，獲取的信號經鎖存處理後再輸入到微控制單元中，經微控制單元處理後最後由RS232通訊模塊輸出；既實現了對應變信號的準確獲取，也不影響信號的列印；在最大限度地保證原有應變檢測系統設備的同時，有效地實現了升級、兼容作用。
文檔編號G05B19/042GK202748625SQ20122017624
公開日2013年2月20日 申請日期2012年4月24日 優先權日2012年4月24日
發明者黃超, 杜玉傑 申請人:濱州學院