帶雙色指示燈的模擬信號採集裝置的製作方法

2023-04-22 16:08:01 1

專利名稱：帶雙色指示燈的模擬信號採集裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種帶雙色指示燈的模擬信號釆集裝置。應用於智能 配電、工業自動化等領域。屬配電智能化元件技術領域。
背景技術：
目前現有的模擬信號採集裝置都只有電源、裝置運行和通訊狀態三種 類型指示燈。在使用上因為沒有就地顯示，必須到監控室方能讀到當前輸 入信號的狀態，導致系統調試維修時要麼需要頻繁奔波於現場和控制室， 要麼需要多人配合進行調試，既浪費人力且效率低下。
發明內容
本實用新型的目的在於克服上述不足，提供一種調試人員只需就地就 可以觀察到當前的輸入信號處在何種狀態，給用戶的調試維護工作帶來極 大便利的帶雙色指示燈的模擬信號採集裝置。
本實用新型的目的是這樣實現的 一種帶雙色指示燈的模擬信號採集 裝置，其特徵在於所述裝置包括CPU,所述CPU內預先設有由通訊設定
的顯示狀態切換閾值，CPU輸出端與信號擴流驅動電路輸入端相連，所述 信號擴流驅動電路輸出端與若干只雙色LED指示燈相連，在每隻LED燈 的兩路電流迴路中分別串入一隻限流電阻，所述若干只雙色LED指示燈分成幾組，每幾隻雙色LED指示燈為一組，每隻雙色LED指示燈顯示出四 種狀態。
本實用新型是一種多路模擬量採集單元，通過配接電壓或電流互感器、 變送器等元件，用於集中採集電流、電壓、功率、溫度、溼度、壓力、流 量等模擬信號，經過轉換成數位訊號後經由通訊連接實現與監控系統的數 據交換，從而實現遠程遙測的功能。
本實用新型為每一個輸入通道增加了狀態指示功能，通過顯示出(紅 色、橙色、綠色、不亮)四種不同的狀態，可以直觀的顯示出當前信號的 高報警、低報警、信號正常、無信號輸入四種信號輸入狀態，為現場調試 和維護工作帶來了極大的便利，大大降低了勞動強度，調試人員只需就地 就可以觀察到當前的輸入信號處在何種狀態，為調試人員對現場的實際運 行情況提供參考，從而快速採取應對措施，為系統維護及故障排除提供了 一個快速而高效的途徑。


圖1為本實用新型的系統功能實施框圖。 圖2為本實用新型的顯示控制框圖。
圖3為本實用新型的紅色LED燈的驅動與限流連接關係圖。
圖4為本實用新型的綠色LED燈的驅動與限流連接關係圖。
圖5為本實用新型的LED燈的選通控制連接關係圖。
圖6為本實用新型的一例選通及驅動部分示意圖。
圖7為本實用新型的LED燈的顯示和選通驅動的連接關係圖。
圖8為本實用新型實際的顯示效果圖。
具體實施方式

本實施例使用32路雙色LED燈指示每一路輸入信號狀態，是通過內 部驅動電路點亮不同顏色的LED燈，顯示出對應的四種顯示狀態。
參見圖l，在模擬量輸入經過CPU採樣和運算後，與預先由通訊設定 的顯示狀態切換閾值作比較，再由CPU控制顯示部分電路顯示相應的狀 態。以下針對圖2就上述顯示部分的控制與驅動部分進行說明。
圖3是紅色LED燈的驅動與限流連接關係圖，基本原理是CPU輸出 腳輸出LED燈的亮滅信號，然後經過信號擴流驅動電路(可以使用三極體 或專門的驅動IC來完成)，而為了防止電流過大燒毀LED燈，所以在每個 LED燈的電流迴路中都串入一隻限流電阻防止LED燈過流。這裡只就其中 的一路連接關係(OP2)作詳細描述，其餘類同。首先通過CPU的輸出引 腳OP2接到一個PNP三級管QUI的基極，QUI的發射極串聯一隻限流 電阻R102後連接到3.3V電源，QUI的集電極為驅動紅燈的信號輸出點， 紅燈的四個驅動輸出點分別為B、 D、 F、 H，綠燈的驅動輸出點也為四個 分別是A、 C、 E、 G,如圖4。
圖4是綠色LED燈的驅動與限流電路的連接關係圖，和圖3的差別只 在於限流電阻阻值不同，因為紅綠LED燈的固有發光強度差異而有所不 同。 一般綠燈要達到和紅燈相同的發光強度限流電阻需要小一些。具體連 接類同於圖3描述。
圖5是LED燈的選通控制連接關係圖。基本原理是CPU的四個輸出
腳的其中三個控制解碼器的輸入，剩下的那個控制解碼器的選通，解碼器 輸出腳接選通驅動部分電路。具體連接關係描述
CPU的輸出引腳POl、 P02、 P03，分別通過上拉電阻連接到電源，其 中P01接解碼器Ul的1腳，P02接Ul的2腳，P03接Ul的3腳，而CPU 的輸出腳P04接一個PNP三極體(Q9)的基極，Q9的發射極分別接到單 綠色LED燈D33 (運行燈)、D34 (通訊A)、 D35 (通訊B)的負極後再 和Ul的選通腳6腳連接，驅動綠燈的信號輸出點A、 C、 E分別接LED 燈D33、 D34、 D35的正極。Ul的4、 5、 8腳接電源的地端，Ul的16腳 接電源的正極(3.3V)，解碼輸出腳共八個分別為15、 14、 13、 12、 11、 10、 9、 7號引腳。實際使用時還可由不同的解碼器來做選通控制或者直接 由多個CPU輸出引腳信號作為選通控制，如圖6。
圖7是LED燈的顯示和選通驅動的連接關係圖。基本原理是紅綠LED 燈的驅動信號輸出端(B、 D、 F、 H、 /A、 C、 E、 G)對應接入八隻紅綠 雙色LED燈的正極，LED燈的負極並聯後經過選通驅動電路擴流同時控制 通斷。以下就其中某一路選通驅動的具體連接關係作詳細描述 紅燈的四個驅動輸出點B、 D、 F、 H和綠燈的驅動輸出點A、 C、 E、 G分 別按上4個雙色LED燈(D29、 D30、 D31、 D32)的紅(l腳)綠(3腳) 正極管腳，每四個雙色燈為一組，雙色LED燈的公共負端(2腳)並接後 和PNP三極體Q8的發射極連接，Q8的集電極接電源地，Q8的基極接選 通控制電路的輸出端EN1 (見圖5)。實際的電路設計也可以使用集成的IC 來完成選通驅動部分電路的功能。
實際的顯示效果如圖8，圖中顯示的有三種顏色(紅、綠、橙)，和不亮 四種實際的顯示狀態。
權利要求1、一種帶雙色指示燈的模擬信號採集裝置，其特徵在於所述裝置包括CPU，所述CPU內預先設有由通訊設定的顯示狀態切換閾值，CPU輸出端與信號擴流驅動電路輸入端相連，所述信號擴流驅動電路輸出端與若干只雙色LED指示燈相連，在每隻LED燈的兩路電流迴路中都分別串入一隻限流電阻，所述若干只雙色LED指示燈分成幾組，每幾隻雙色LED指示燈為一組，每隻雙色LED指示燈顯示出四種狀態。
2、 根據權利要求1所述的一種帶雙色指示燈的模擬信號採集裝置，其 特徵在於所述信號擴流驅動電路使用三極體來完成，這裡只就其中的一路 連接關係作詳細描述，其餘七路類同首先通過CPU的輸出引腳(OP2)接 到一隻PNP三級管(Q111)的基極，該三級管(Q111)的發射極串聯一隻限流 電阻(R102)後連接到電源，該三級管(Q111)的集電極為驅動紅燈的信號輸 出點，紅燈的驅動輸出點為四個(B、 D、 F、 H)，綠燈的驅動輸出點也為四 個(A、 C、 E、 G)，CPU的四個輸出腳的其中三個控制解碼器的輸入，剩下的那個控制解碼器的選通，解碼器輸出腳接選通驅動部分電路，具體連接關係描述CPU的三隻輸出引腳(P01、P02、P03)，分別通過上拉電阻連接到電源，一隻(P01) 接解碼器U1的1腳， 一隻(P02)接Ul的2腳， 一隻(P03)接U1的3腳， 而CPU的另一輸出腳(P04)接一隻PNP三極體(Q9)的基極，該三極體(Q9) 的發射極分別接到三隻單綠色LED燈(D33、 D34、 D35)的負極後再和Ul 的6腳連接，驅動綠燈的信號的三個輸出點(A、 C、 E)分別接所述三隻單 綠色LED燈(D33、 D34和D35)的正極，Ul的4、 5、 8腳接電源的地端， Ul的16腳接電源的正極，解碼輸出腳共八個(15、 14、 13、 12、 11、 10、 9、 7)連接標號定義分別對應選通控制電路的8個輸出腳(EN1、 EN2、 EN3、 EN4、 EN5、 EN6、 EN7、 EN8)，紅綠LED燈的驅動信號輸出端(B、 D、 F、 H、 /A、 C、 E、 G)對應 接入八隻紅綠雙色LED燈的正極，所述八隻紅綠雙色LED燈的負極並聯 後經過選通驅動電路擴流同時控制通斷，以下就其中某一路選通驅動的具 體連接關係作詳細描述紅燈的四個驅動輸出點(B、 D、 F、 H)和綠燈的四 個驅動輸出點(A、 C、 E、 G)分別按上四個雙色LED燈(D29、 D30、 D31、 D32)的紅(l腳)綠(3腳)正極管腳，每四個雙色燈為一組，雙色LED 燈的公共負端(2腳)並接後和一隻PNP三極體(Q8)的發射極連接，該PNP 三極體(Q8)的集電極接電源地，基極接選通控制電路的輸出端(EN1、 EN2、 EN3、 EN4、 EN5、 EN6、 EN7、 EN8)。
專利摘要本實用新型涉及一種帶雙色指示燈的模擬信號採集裝置，應用於智能配電、工業自動化等領域。所述裝置包括CPU，所述CPU內預先設有由通訊設定的顯示狀態切換閾值，CPU輸出端與信號擴流驅動電路輸入端相連，所述信號擴流驅動電路輸出端與若干只雙色LED指示燈相連，在每隻LED燈的兩個電流迴路中分別串入一隻限流電阻，所述若干只雙色LED指示燈分成幾組，每幾隻雙色LED指示燈為一組，每隻雙色LED指示燈顯示出四種狀態。採用本實用新型後調試人員只需就地就可以觀察到當前的輸入信號處在何種狀態，給用戶的調試維護工作帶來極大便利。
文檔編號G01D7/00GK201212820SQ20082003834
公開日2009年3月25日 申請日期2008年7月1日 優先權日2008年7月1日
發明者李海全, 磊 蔡 申請人:江蘇安科瑞電器製造有限公司