工業電子計數儀的製作方法
2023-05-03 17:37:46 2
專利名稱：工業電子計數儀的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於工業電子計數儀製造領域。
本實用新型現有技術領域中的已有技術是目前市場上並條機配套使用的計數儀為1.電磁式計數儀。該電磁式計數儀採用的是輸入脈衝電信號，利用繼電器吸合帶動機械計數器轉動，從而達到計數的目的。2.航天工業部六九一廠推薦的電子計數儀，該計數儀沒有專門的鎖門電路。因此在有電磁幹擾的現場使用時(例如用於並條機的計數)，由於幹擾信號的進入，會出現計數紊亂的情況。
本實用新型的設計目的是避免現有技術中的不足之處，設計一種具有「鎖門」電路的電子工業計數儀。
本實用新型的設計方案是工業計數儀的基本結構是由1 1/2 塊CC4518集成電路組成一個三位脈衝下降沿計數器和2 1/2 塊CC4518集成電路組成一個五位脈衝下降沿計數器。三位計數器用於控制動作次數，通過拔動指輪開關可予置1－999中任一數值。當三位計數器的記數值與予置數值相等時，繼電器動作，使被控制的機器停機。按動復位按鈕，三位計數器回零，被控制的機器可重新開機。五位計數器用於動作次數的累加。工業電子計數儀的獨創之處是採用了「鎖門」電路，所謂「鎖門」電路是輸入整形電路有兩個輸出端，分別連接CC45181.4集成電路的CL和EN端，未記數時(幹簧管J1處於常態位置)，CL端是高電位，把EN端的門鎖住，幹擾電脈衝進入計數儀也不予計數，當EN端的計數脈衝未到時(幹簧管常觸頭接合)，CL端變為低電位(幹簧管常閉觸頭斷開)，門被打開，進行計數，記數完畢，門又鎖住(幹簧管恢復常態位置)，從而保證計數儀的穩定計數。下面就電子工業計數儀的詳細結構連接關係及工作原理作以詳細的說明。電子工業計數儀是由面罩、面板、機殼、印刷線路板、連線插座、印刷線路板支架、面罩透明玻璃、面罩邊框和工業計數電路組成。所述的工業計數電路是由三位下降沿觸發計數器19、五位下降沿觸發計數器20、輸入整形電路22及電源電路23組成。電源電路23中的Ec、VDD端及接地端分別與三位下降沿觸發計數器19、五位下降沿觸發計數器20、動作次數控制電路21、及輸入整形電路22中的Ec、VDD端及接地端連接，輸入整形電路22中的CL、EN端分別與三位下降沿觸發計數器CC45181及五位下降沿觸發計數器CC45184中的CLEN端連接，而三位下降沿觸發計數器19中的A1－A3、B1～B3、C1～C3、D1～D3則與動作次數控制電路21中的D1～D12的負極連接。1.三位下降沿觸發計數器19是由數碼顯示管LED1～LED3、集成電路CC45181－3、CC45111－3、電阻R2～R22、電容C3、C4和清零(復位)電路24組成，採用CC45181－3為計數、脈衝下降沿觸發，CC45111－3解碼，其中CC45181的EN、CL端與輸入整形電路22中的ENCL端相接，CC45182－3的CL端接地、EN端分別接C3、C4及與門AND的Z端，C3、C4的另一端接地，與門AND的A、B端接CC45181－2及CC45111－2的公共連接點A1、B1、C1、D1、A2、B2、C2、D2中的A1、A2、D1、D2點，CC45181－3的1－4端分別與CC45181－3的1－4端連接而用A1－A3、B1－B3、C1－C3、D1－D3表示，CC45111－3的a、b、c、d、e、f、g端分別與電阻R3～R22的一端連接，R3～R22的另一端與LED1～LED3的連接端連接，R2的一端接Ec、另一端接清零(復位)電路24中AN1、C1、R1、J0的一端及C2的負極，AN1、C1、R1、J0的另一端及C2的正極相接接CC45181－3的R端；其工作原理採用集成電路CC4518計數，脈衝下降沿觸發進位由與門AND完成，CC4511解碼，半導體數碼管LED顯示。CC4511、BI端接Ec，LT端接VDD，(VDD在交流電源斷電後由電池繼續供電，Ec和電池是隔離的，參見圖7)。這樣，交流電源斷電後，半導體電數碼管不顯示，而CC4518供電是VDD，其電位狀態仍能保持，即具有記憶功能。這種線路的優點是在由電池保持記憶，但又關閉顯示，減少了電池的損耗，延長了電池的使用時間。電阻R1和按鈕AN1組成清零(復位)電路。三位下降沿觸發計數器19中的清零(復位)電路24是由AN1、C1、C2、R1和J0組成，AN1、C1、R1、J0的一端及C2的正極相接接CC45181－3的R端，AN1、C1、R1的另一端及C2的負極接地。R2是退耦電阻，作用是防止三位計數清零時形成電流脈衝，使五位計數器也清零。圖中J0的常閉觸頭的作用是，在三位計數器的計數值與欲控制的動作次數不相等時，防止誤撞按鈕清零。2.五位下降沿觸發計數器20是由數碼顯示管LED4～LED8、集成電路CC45184～8、CC45114～8、電阻R23～R69、電容C7～C10和清零(復位)電路25組成，其工作原理，結構連接關係和三位下降沿觸發計數器的結構連接關係相同。五位下降沿觸發計數器20中的清零(復位)電路25是由AN2、R23、C5和C6組成，AN2、R23、C5的一端及C6的正極相接接CC45184－8的R端，AN2的另一端接Ec，R23、C5的另一端及C6的負極接地。3.動作次數控制電路21是由電阻R70～R74、二極體D1～D18、三極體BG1、BG2和J0組成，D1～D12的負極分別接三位下降沿觸發計數器19中的連接端A1～A3、B1～B3、C1～C3、D1～D3，而二極體D1～D4的正極接K1－1～K1－4的一端，K1－1～K1－4的另一端接D13的負極及R70的一端，R70的另一端接Ec端，R71～R73、J0的另一端及D18的負極、BG1的集電極，D13的正極接D14～D16的正極及R73的一端，D16的負極接D17的正極，D17的負極接BG1的基極、BG1的發射極接BG2的基極、BG2的集電極接J0的一端及D18的正極，BG2的發射極接R74的一端，R74的另一端接地。其工作原理這部分與三位下降沿觸發計數器相連接。圖中K1－1～K1－4、K2－1～K2－4、K3－1～K3－4是8421碼把輪開關，二極體及電阻組成與門。開關不同的組合狀態獲得不同的數值，以控制動作次數。當開關所示的值與三計數器計數值相等時，與門輸出為高電位，經三極體BG1、BG2放大，帶動繼電器J0動作，控制機器轉動。這部分電路是電位觸發電路，不是脈衝觸發電路，因此不存在脈衝的幹擾問題，動作穩定可靠。4.輸入整形電路22是由與非門CC40111－4、電阻R75、R76、電容C11和幹簧管J1組成，與非門CC40111和CC40112組成R－S觸發器、CC40112和CC40113組成單穩電路、CC40114接成反相器。其結構連接關係是C11並聯在R76的兩端且與CC40111的A端及幹簧管的2端連接，R76的一端接VDD，幹簧管的1端接地、3端接CC40112的B端及R75的一端，R75的另一端接Ec，CC40111的Z端和B端分別接CC40112的A端和Z端，CC40112的Z端和B端分別接CC40113的A、B端，CC4011的Z端接CC40114的A、B端，CC4011的Z端(EN)和CC40111的A端(CL)分別接三位、五位下降沿觸發計數器(19，20)中的CC45181及CC45184中EN、CL端。其工作原理這部分與三位及五位計數器有兩條線相連，連接點為個位的CC4518、CL和EN端，輸入採用幹簧管J1，機器帶動磁鐵，使幹簧管作周期的吸合，以獲得電脈衝。與非門CC40111和CC40112組成R－S觸發器，消除幹簧管抖動的影響，同時CC40112和CC40113組成單穩電路，CC40114接成反相器，根據連線，幹簧管處於常態時，EN是低電位，CL是高電位，這樣無論CL還是EN有幹擾脈衝，CC4518都不能被觸發，不予計數。當幹簧管常閉觸頭斷開時，EN變為高電位，緊接著幹簧管常開觸頭接合CL變為低電位(相當於打開EN的門)，EN變為低電位形成下降沿，這樣CC4518被觸發進行計數，計數完畢，幹簧管恢復常態，CL高電位，EN低電位(相當於門被鎖住)，由此克服了幹擾脈衝的影響。5.電源電路的電源部分有兩個引出頭VDD和Ec。在交流電源斷電時VDD可由電池E(9V)供電，而Ec由於二極體D23的隔離，不能供電。電池維持集成電路數字狀態有關的電位，故工業電子計數儀有記憶功能。
本實用新型與現有技術相比，具有以下特點(1)在各種電磁幹擾的現場能夠穩定的計數；(2)與電磁式計數儀相比，無機械觸點，使用壽命長；(3)具有「鎖門」電路，可靠性高；(4)易於製作，廣泛地適用於各種需要計數定長的機械裝置。
圖1是工業電子計數儀的主視示意圖。
圖2是工業電子計數儀的側視結構示意圖。
圖3是工業電子計數儀的工業電子計數電路的三位下降沿觸發計數器電路圖。
圖4是工業電子計數儀的工業電子計數電路的五位下降沿觸發計數器電路圖。
圖5是工業電子計數儀的工業電子計數電路的動作次數控制電路圖。
圖6是工業電子計數儀的工業電子計數電路的輸入整形電路圖。
圖7是工業電子計數儀的工業電子計數電路的電源電路圖。
附圖標號說明1－面罩(由4、5、8、17、18組成)2－半導體數碼管(LED1～LED3)3－半導體數碼管(LED4～LED8)4－面罩門鎖5－復位傳動杆6－清零按鈕(AN2)7－8421碼指輪開關(K1～K3)8－面罩合9－面板10－機殼11－印刷線路板Ⅰ(安裝數碼管插座)12－印刷線路板Ⅱ(安裝電器元件)13－電池盒14－連線播座15－復位按鈕(AN1)16－印刷線路板支架17－面罩透明玻璃18－面罩邊框19－三位下降沿觸發計數器
20－五位下降沿觸發計數器21－動作次數控制電路22－輸入整形電路23－電源電路24－清零(復位)電路25－清零(復位)電路實施例圖1～圖7是工業電子計數儀的一種實施例。
工業電子計數儀的實施首先製作、外協、購買圖1和圖2所示的各部件，然後按圖3～圖7所示購置電子元件及製作印製板，待其備好後，將電子元件焊裝在印製板上，最後參照附圖及說明書第五部分安裝調試即可。
權利要求1.一種由面罩、面板、機殼、印刷線路板、連線插座印刷線路板支架、面罩透明玻璃、面罩邊框和工業電子計數電路組成的工業電子計數儀，其特徵在於所述的工業電子計數電路是由三位下降沿觸發計數器19、五位下降沿觸發計數器20、動作次數控制電路21、輸入整形電路22及電源電路23組成，電源電路23中的Ec、V00端及接地端分別與三位下降沿觸發計數器19、五位下降沿觸發計數器20、動作次數控制電路21及輸入整形電路22中的Ec、V00端及接地端連接，輸入整形電路22中的CL、EN端分別與三位下降沿觸發計數器CC45181及五位下降沿觸發計數器CC45184中的CL、EN端連接，而三位下降沿觸發計數器19中的A1～A3、B1～B3、C1～C3、D1～D3、則與動作次數控制電路21中的D1～D12的負極連接；三位下降沿觸發計數器19是由數碼顯示管LED1～LED3、集成電路CC45181-3、CC45111-3、電阻R2～R22、電容C3、C4和清零(復位)電路24組成，採用CC45181-3為計數，脈衝下降沿觸發，CC45111-3解碼，其中CC45181的EN、CL端與輸入整形電路22中的EN、CL端相接，CC45182-3的CL端接地，EN端分別接C3、C4及與門AND的Z端，C3、C4的另一端接地，與門AND的A、B端接CC45181-2的公共連接點A1、B1、C1D1、A2、B2、C2、D2中的A1、A2、D1、D2點，CC45181-3的1-4端分別與CC45181-3的1-4端連接而用A1-A3、B1-B3、C1-C3、D1-D3表示，CC45111-3的a、b、c、d、e、f、g端分別與電阻R3～R22的一端連接，R3～R22的另一端與LED1～LED3的連接端連接，R2的一端接Ec另一端接清零(復位)電路24中AN1、C1、R1、J0的一端及C2的負極，AN1、C1、R1、J0的另一端及C2的正極相接接CC45181-3的R端；五位下降沿觸發計數器20是由數碼顯示管LED4～LED8、集成電容C7～C10和清零(復位)電路25組成，其結構聯接關係和三位下降沿觸發計數器結構關係相同；動作次數控制電路21是由電阻R70～R、二極體D1～D18、三極體BG1、BG2、和J。組成，D1～D12的負極分別接三位下降沿觸發計數器19中的 連接端A1-A3B1-B3、C1-C4、D1-D4，而二極體D1-D4的正極接K17～K14的一端，K1-1～K1-4的另一端接D13的負極及R70的一端，R70的另一端接Ec端R71～R73J。的另一端及D18的負極、BG1的集電極,D13的正極接D14～D16的正極及R73的一端，D16的負極接D17的正極，D17的負極接BG1的基極、BG1的發射極接BG2的基極、BG2的集電極接J。的一端及D18的正極，BG2的發射極接R14的一端，R74的另一端接地；輸入整形電路22是由與非門CC40111-4、電阻R75、R76、電容C11和幹簧管J1組成，與非門CC4011，和CC40112組成R-S觸發器、CC40112和CC40113組成單穩電路、C40114接反相器，其結構連接關係是C11並聯在R26的兩端且與CC40111的A端及幹簧管的2端連接，R76的一端接VOO，幹簧管的1端接地、3端接CC40112的B端及R75的一端，R75的另一端接EC，CC4011的Z端和B端分別接CC40112的A端和Z端，CC40112的Z端和B端分別接C40013的A、B端，CC40113的Z端接CC40014的A、B端，CC40114的Z端(EN)端和CC4001,的A端(CL)分別接三位、五位下降沿觸發計數器(19，20)中的CC4518，及CC45184中EN、CL、端。
2.根據權利要求1所述的工業電子計數儀，其特徵是三位下降沿觸發計數器19中的清零(復位)電路24是由AN1、C1、C2、R1和J0組成，AN1、C1、R1、J0的一端及C2的正極相接接CC45181－3的R端，AN1、C1、R1的另一端及C2的負極接地。
3.根據權利要求1所述的工業電子計數儀，其特徵是五位下降沿觸發計數器20中的清零(復位)電路25是由AN2、R23、C5和C6組成，AN2、R23、C5的一端及C6的正極相接接CC45184－8的R端，AN2的另一端接Ec，R23、C5的另一端及C6的負極接地。
專利摘要工業電子計數儀是用於各種需要定長的機械裝置。在結構設計上由於採用獨特的「鎖門」電路，從而使得本實用新型在各種磁幹擾的現場能夠穩定的計數，並具有無機械觸點，使用壽命長的特點。由於本實用新型結構設計新穎簡單可靠，因而具有成本低易於製作的優點。
文檔編號G06M1/276GK2054921SQ89214249
公開日1990年3月21日 申請日期1989年7月18日 優先權日1989年7月18日
發明者侯海硯, 李文賢 申請人:寶雞師範學院