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一种输入源综合型6位显示累计时器

2021-03-17 10:55:29

一种输入源综合型6位显示累计时器

  技术领域

  本实用新型涉及小型计时器技术领域,特别涉及一种输入源综合型6位显示累计时器。

  背景技术

  6位显示电子式累加计时器(以下简称6位累计时器)主要由低耗模块电路、6位LCD,内置锂电池、外壳、接线座等构成。具有字符显示清晰、产品体积小巧、安装使用方便、抗干扰性强、计时精度高、工作稳定可靠、无机械磨损、使用寿命长、应用范围广等显著优点。

  6位累计时器可广泛适用于机械、机床、大型设备、仪表仪器及所有需要随机断续工作条件下的计时、显示和控制的场合。

  现在各大厂商生产的6位累计时器主要分为有源输入型和无源输入型,其内部低功耗模块采用专用的集成电路,两种产品需要设计不同的线路板和采用不同的元器件来分别实现,这样必然降低了生产效率和电子元器件、组件板的通用性,增加了生产成本和组装难度。因此对6位累计时器进行重新设计具有重要的实用意义和商业价值。

  实用新型内容

  本实用新型提供了一种输入源综合型6位显示累计时器,其优点是通过设定对应的切换开关来实现不同输入源和计时时基,提高了用户使用的便捷性,实现了交直流输入、无源输入的一体性和电子元器件、线路板的通用性,提高了生产效率,节省了生产厂商的人工及物料费用。

  本实用新型的上述目的是通过以下技术方案实现的,一种输入源综合型6位显示累计时器,包括输入回路、电源回路、显示回路以及累计时回路;输入回路用于输入累加信号和复位信号;所述电源回路包括锂电池,锂电池用于为其他回路供电;所述显示回路包括用于显示的6位液晶显示器LCD;所述累计时回路包括单片机和外部时钟,累计时回路接收输入回路的信号并通过输入回路的信号向显示回路发出信号;所述输入回路包括有源输入回路和无源输入回路,所述有源输入回路和无源输入回路之间设有切换开关S1和切换开关S2。

  本实用新型进一步设置为,所述有源输入回路包括累计时信号有源输入回路和复位信号有源输入回路,累计时信号有源输入回路包括降压电阻R1、R3、R4、全波整流桥D1、电阻R7、R9、电解电容C1和光耦T1,输入电压经过电阻R1、R3、R4降压后由全波整流桥D1进行整流,再经电阻R7、R9和电解电容C1进行二次降压和滤波,输出5V直流电压来驱动光耦T1开通,光耦T1的输出端与单片机连接;复位信号有源输入回路包括降压电阻R2、R5、R6、全波整流桥D2、电阻R8、R10、电解电容C2和光耦T2,输入电压经过电阻R2、R5、R6降压后由全波整流桥D2进行整流,再经电阻R8、R10和电解电容C2进行二次降压和滤波,输出5V直流电压来驱动光耦T2开通,光耦T2的输出端与单片机连接。

  本实用新型进一步设置为,光耦T1的输出端与电源回路通过R11、R13形成回路,光耦T1的输出端与电源回路之间设有滤波电容C3。

  本实用新型进一步设置为,光耦T2的输出端与电源回路通过R12、R14形成回路,光耦T1的输出端与电源回路之间设有滤波电容C4。

  本实用新型进一步设置为,所述无源输入回路包括累计时信号无源输入回路和复位信号无源输入回路,累计时信号无源输入回路用于输入累计时信号,复位信号无源输入回路用于输入复位信号。

  本实用新型进一步设置为,累计时信号为无源开关信号,复位输入信号为无源开关信号。

  本实用新型进一步设置为,所述无源开关信号为触点开关、光电开关、机械开关中的任意一种的触发信号。

  本实用新型进一步设置为,单片机还连接有三个用于调节累计时回路计时时基的拨动开关K1、K2和K3,拨动开关K1、K2和K3的介入电压在VSS和VDD之间切换。

  本实用新型还提供一种输入源综合型6位显示累计时器,其特征在于,包括一个矩形外壳,外壳内设有计时单元和电源单元,外壳前端设有显示单元,外壳后端设有输入单元,电源单元为计时单元供电,输入单元用于输入无源开关信号,计时单元接收输入单元的信号并在显示单元上显示,外壳前端还设有设置单元,设置单元用于设置输入单元为无源输入或是有源输入和计时时基。

  综上所述,本实用新型的有益效果是,本实用新型提供的输入源综合型6位显示累计时器能够通过设定对应的切换开关来实现不同输入源和计时时基,提高了用户使用的便捷性,实现了交直流输入、无源输入的一体性和电子元器件、线路板的通用性,提高了生产效率,节省了生产厂商的人工及物料费用。电源回路采用内置可更换纽扣电池,能保证产品长时间可靠的运行,增加了累计时器的利用率;内部计时芯片采用低功耗单片机实现,且外围元器件少,提高了6位累计时器的稳定性和可靠性。

  附图说明

  图1为本实用新型实施例一种输入源综合型6位显示累计时器的模块示意图;

  图2为本实用新型实施例一种输入源综合型6位显示累计时器的电路原理图;

  图3为本实用新型实施例一种输入源综合型6位显示累计时器中输入回路、累计时回路、电源回路的电路原理图;

  图4为本实用新型实施例一种输入源综合型6位显示累计时器中显示回路的电路原理图;

  图5为本实用新型实施例一种输入源综合型6位显示累计时器的计时部分的工作程序流程图。

  图6为本实用新型实施例一种输入源综合型6位显示累计时器的外形示意图。

  图中,1、外壳;2、显示单元;3、设置单元;4、输入单元。

  具体实施方式

  下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式

  实施例:参考图1-5,一种输入源综合型6位显示累计时器,包括输入回路、电源回路、显示回路以及累计时回路;输入回路用于输入累加信号和复位信号;所述电源回路包括锂电池,锂电池用于为其他回路供电;所述显示回路包括用于显示的6位液晶显示器LCD;所述累计时回路包括单片机和外部时钟,累计时回路接收输入回路的信号并通过输入回路的信号向显示回路发出信号;所述输入回路包括有源输入回路和无源输入回路,所述有源输入回路和无源输入回路之间设有切换开关S1和切换开关S2。

  所述有源输入回路包括累计时信号有源输入回路和复位信号有源输入回路,累计时信号有源输入回路包括降压电阻R1、R3、R4、全波整流桥D1、电阻R7、R9、电解电容C1和光耦T1,输入电压经过电阻R1、R3、R4降压后由全波整流桥D1进行整流,再经电阻R7、R9和电解电容C1进行二次降压和滤波,输出5V直流电压来驱动光耦T1开通,光耦T1的输出端与单片机连接;复位信号有源输入回路包括降压电阻R2、R5、R6、全波整流桥D2、电阻R8、R10、电解电容C2和光耦T2,输入电压经过电阻R2、R5、R6降压后由全波整流桥D2进行整流,再经电阻R8、R10和电解电容C2进行二次降压和滤波,输出5V直流电压来驱动光耦T2开通,光耦T2的输出端与单片机连接。光耦T1的输出端与电源回路通过R11、R13形成回路,光耦T1的输出端与电源回路之间设有滤波电容C3。光耦T2的输出端与电源回路通过R12、R14形成回路,光耦T1的输出端与电源回路之间设有滤波电容C4。

  所述无源输入回路包括累计时信号无源输入回路和复位信号无源输入回路,累计时信号无源输入回路用于输入累计时信号,复位信号无源输入回路用于输入复位信号。累计时信号为无源开关信号,复位输入信号为无源开关信号。所述无源开关信号为触点开关、光电开关、机械开关中的任意一种的触发信号。

  单片机还连接有三个用于调节累计时回路计时时基的拨动开关K1、K2和K3,拨动开关K1、K2和K3的介入电压在VSS和VDD之间切换。

  输入回路主要是接收外部的有源电压信号或无源触点信号,通过处理变成累计时回路可识别的电平信号,从而触发累计时回路的计时或复位动作。

  显示回路将6位累计时器当前的计时状态通过6位高清LCD显示出来,方便用户了解6位累计时器实时的工作状态。

  电源回路由内置3V 950mA纽扣式电池构成,为其它回路供电,因此不需外部供电,且纽扣电池可更换,大大增加了该6位累计时器的利用率。

  累计时回路由单片机、外部时钟和其它电子元器件组成。6位累计时器上电后该回路先根据不同端口的设定值来设定6位累计时器的计时时基,然后对应端口在接收到外部的计时、复位信号后进行累计时或复位。

  参图2、图3所示,电源回路由内置3V 950mA纽扣式电池构成,为其它回路供电,因此不需外部供电,且纽扣电池可更换,大大增加了该6位累计时器的利用率。

  输入回路分无源输入和有源输入,通过两位拨动开关S1和S2进行切换。

  有源输入:拨动开关S1的1和2、5和4接通时,输入信号为交流或直流电压,输入电压经过电阻R1、R3、R4降压后由全波整流桥D1进行整流,再经电阻R7、R9和电解电容C1进行二次降压和滤波为5V直流电压来驱动光耦T1开通,光耦T1的输出端与电阻R11、R16、电源回路中的纽扣式电池B1组成电路回路,输出2V以下电压作为单片机进行累计时的低电平触发信号,电容C3为累计时输入信号的滤波电容;拨动开关S2的1和2、5和4接通时,输入电压经过电阻R2、R5、R6降压后由全波整流桥D2进行整流,再经电阻R8、R10和电解电容C2进行二次降压和滤波,输出5V直流电压来驱动光耦T2开通,光耦T2的输出端与电阻R12、R17、电源回路中的纽扣式电池B1组成电路回路,输出2V以下电压作为单片机进行复位的低电平触发信号,电容C4为复位输入信号的滤波电容。

  无源输入:拨码开关S1的1和3、5和6接通时,输入信号为触点开关、光电开关、机械开关等无源开关,与电阻R13、R15、R16、电源回路中的纽扣式电池B1组成电路回路,输出2V以下电压作为单片机进行累计时的低电平触发信号,电容C3为累计时输入信号的滤波电容;拨码开关S2的1和3、5和6接通时,复位输入信号为触点开关、光电开关、机械开关等无源开关信号,与电阻R14、R15、R17、电源回路中的纽扣式电池B1组成电路回路,输出2V以下电压作为单片机复位的低电平触发信号,电容C4为复位信号的滤波电容。

  累计时回路由单片机IC1、外部时钟和其它电子元器件组成。电阻R18连到IC1的Xout和Xin端口,组成主震荡电路。电阻R19、晶振ZT1、电容C5、C6连到IC1的XTout和XTin端口,组成二级震荡电路。端口P0.2~P0.4根据读取到的外部不同电平组合来设定计时时基。端口P0.1读取到外部的低电平时,触发累计时回路进行计时。端口P1.1读取到外部的低电平时,触发累计时回路进行清零。

  拨动开关K1~K3的作用是对计时时基进行设定。具体设定参数见下表:

  

  参图2、图4所示,显示回路由6位高清液晶显示LCD1和单片机IC1组成。LCD1为一个3*16段的LCD,1/4占空比,1/3偏压比,LCD1的C1~C4连到IC1的COM1~COM4端口,作为LCD1的公共端。LCD1的S0~S11连到IC1的SEG0~SEG11端口,作为LCD的扫描端。通过COM与SEG的组合,点亮不同的LCD显示段,将累计时的实时工作状态显示给用户。

  单片机IC1的累计时的工作程序流程如图5所示。

  参图6所示,本实用新型提供的输入源综合型6位显示累计时器外形为矩形,包括一个矩形外壳1,外壳1内设有计时单元和电源单元,外壳前端设有显示单元2,外壳后端设有输入单元4,电源单元为计时单元供电,输入单元4用于输入无源开关信号,计时单元接收输入单元4的信号并在显示单元2上显示,外壳1前端还设有设置单元3,设置单元3用于设置输入单元为无源输入或是有源输入和计时时基。外壳1由ABS塑料制成,显示单元2、设置单元3、4在外壳1的端面上。显示单元2采用6位高清液晶显示,实时显示6位累计时器当前的计时状态。设置单元3为两位拨动开关,用户可以通过设置单元3来设置6位累计时器的输入源类型。设置单元4为三位拨动开关,用户可以通过设置单元4来设置6位累计时器的计时时基。

  以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。

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