專利名稱：電纜充氣機(jī)氣體流速報(bào)警限手動(dòng)設(shè)定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電纜充氣機(jī)的報(bào)警裝置，具體涉及一種可手動(dòng)設(shè)定每一路電纜氣體流速報(bào)警上限值的設(shè)定裝置。
電纜充氣機(jī)是一種將空氣干燥后充入電纜中的裝置，其目的是維護(hù)通信電纜，使通信電纜始終處于良好的工作環(huán)境。實(shí)際使用中，充氣機(jī)對(duì)電纜充氣的氣體流速大小，可以從一個(gè)側(cè)面反映出電纜保氣性能的好壞。但現(xiàn)有技術(shù)中，電纜充氣機(jī)的充氣流速只能由模擬量來(lái)顯示。雖然現(xiàn)在最先進(jìn)的電纜充氣機(jī)能用數(shù)字量來(lái)顯示流速，但為了準(zhǔn)確的掌握每條電纜的狀況，需要工作人員每天一次或幾次去查詢電纜充氣機(jī)對(duì)電纜充氣的流速，這樣既給維護(hù)人員帶來(lái)很大麻煩，又有可能造成疏忽。少數(shù)電纜充氣機(jī)上配設(shè)了計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程報(bào)警限設(shè)定功能，計(jì)算機(jī)在遠(yuǎn)端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)定每一路電纜氣體流速報(bào)警上限值，當(dāng)氣體流速超過(guò)報(bào)警上限值時(shí)，發(fā)出告警信號(hào)，指出哪條電纜的氣體流速過(guò)大。無(wú)疑這種功能給維護(hù)工作帶來(lái)了方便，但實(shí)踐中，由于缺少便捷的現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)設(shè)定裝置，現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員不能即時(shí)、方便的設(shè)定氣體流速報(bào)警上限值，不能隨時(shí)、隨地現(xiàn)場(chǎng)操作和控制報(bào)警上限值。由此可見(jiàn)，設(shè)計(jì)一種可現(xiàn)場(chǎng)設(shè)定每一路電纜氣體流量上限值的設(shè)定裝置十分必要。
本實(shí)用新型目的是提供一種便捷的電纜充氣機(jī)氣體流速報(bào)警限現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)設(shè)定裝置。通過(guò)該裝置可隨時(shí)現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)設(shè)定和調(diào)整每一路電纜氣體流速報(bào)警上限值。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種電纜充氣機(jī)氣體流速報(bào)警限手動(dòng)設(shè)定裝置，包括單片機(jī)、外設(shè)存儲(chǔ)器、A/D轉(zhuǎn)換器、鍵盤、顯示器以及接口電路；所述單片機(jī)采用MCS-51系列單片機(jī)，外設(shè)存儲(chǔ)器包括RAM、ROM以及可編程看門狗監(jiān)控EEPROM，鍵盤由對(duì)應(yīng)各路電纜的上升鍵組和下降鍵組構(gòu)成，顯示器主要由對(duì)應(yīng)各路電纜的數(shù)碼管構(gòu)成，接口電路為譯碼器、驅(qū)動(dòng)器、鍵盤顯示器接口器件以及反相器；單片機(jī)P0口接RAM和ROM的數(shù)據(jù)線，單片機(jī)P0口經(jīng)第一個(gè)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)后的輸出與P2口一起接RAM和ROM的地址線，單片機(jī)的4根控制線與可編程看門狗監(jiān)控EEPROM連接；
單片機(jī)P0口經(jīng)第二個(gè)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)后接在鍵盤顯示器接口器件的數(shù)據(jù)輸入端；單片機(jī)P2口的P2.5～P2.7段，經(jīng)過(guò)第一個(gè)譯碼器后的1根譯碼輸出線與P2口的P2.2～P2.4段一起，經(jīng)第二個(gè)譯碼器輸出線分別連接到各個(gè)鍵盤顯示器接口器件的片選腳；鍵盤顯示器接口器件的中斷申請(qǐng)信號(hào)經(jīng)反相器后接單片機(jī)的外部中斷1；鍵盤顯示器接口器件的掃描線經(jīng)第三個(gè)譯碼器的譯碼輸出后分別接各數(shù)碼管片選端，鍵盤顯示器接口器件的顯示信號(hào)輸出線經(jīng)驅(qū)動(dòng)后接數(shù)碼管的各段碼；上升鍵組和下降鍵組經(jīng)排列組合后各鍵的兩端中，一端接鍵盤顯示器接口器件掃描線的第四個(gè)譯碼器的譯碼輸出，另一端接鍵盤顯示器接口器件的回復(fù)線；單片機(jī)的4根控制線與A/D轉(zhuǎn)換器連接，A/D轉(zhuǎn)換器的各采樣端接各傳感器信號(hào)。
上述技術(shù)方案中，所述“ROM”一般采用EPROM，用于存放源程序。所述“可編程看門狗監(jiān)控EEPROM”用于存放每路電纜氣體流速上限值、修正參數(shù)等數(shù)據(jù)，另外還提供一個(gè)看門狗電路。
為了將本實(shí)用新型與電纜充氣機(jī)主控板連接，在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，可以設(shè)有RS-232收發(fā)器，單片機(jī)的TX和RX信號(hào)經(jīng)RS-232收發(fā)器通向電纜充氣機(jī)主控板。還可以利用此口實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程設(shè)定上限值及上傳各路電纜充氣氣體流速大小、告警狀態(tài)。
如果電纜充氣機(jī)所帶的電纜路數(shù)較多(30～40路)，而一個(gè)單片機(jī)能夠控制的路數(shù)又不夠時(shí)，在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，可以設(shè)有串并行轉(zhuǎn)換器，所述一個(gè)單片機(jī)經(jīng)串并行轉(zhuǎn)換器把并行信號(hào)轉(zhuǎn)換成串行信號(hào)接另一塊單片機(jī)系統(tǒng)，以傳遞各種數(shù)據(jù)。
為提高本實(shí)用新型按鍵擊鍵確認(rèn)功能，在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，可以設(shè)有蜂鳴器和三極管，所述單片機(jī)用1根控制線通過(guò)三極管控制蜂鳴器開(kāi)關(guān)。
本實(shí)用新型工作原理是參見(jiàn)附

圖1～附圖6，每一路電纜的氣體流速上限值都儲(chǔ)存在可編程看門狗監(jiān)控EEPROM(U2,X25045)中，當(dāng)開(kāi)機(jī)上電時(shí)，這些數(shù)據(jù)被讀出來(lái)，放在RAM中，當(dāng)需要重新設(shè)定時(shí)，以原有的這些數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)改變數(shù)值。
現(xiàn)以第3路為例說(shuō)明使用按鍵設(shè)定流速上限的原理和方法一塊10路的流量計(jì)顯示面板有20個(gè)按鍵(KXY)，兩個(gè)按鍵為一路，路號(hào)X為0～9，每路的兩個(gè)按鍵中，一個(gè)為上升鍵KX0，另一個(gè)為下降鍵KX1，在流速設(shè)定狀態(tài)時(shí)，每觸發(fā)一次上升鍵KX0，流速上限值在原來(lái)值上加0.1L/Min(升/分鐘)，每觸發(fā)一次下降鍵KX1，流速上限值在原來(lái)值上減0.1L/Min(升/分鐘)。工作過(guò)程為手動(dòng)設(shè)定上限時(shí)，當(dāng)任意一個(gè)按鍵被觸發(fā)，鍵盤顯示器接口器件U8的掃描線的譯碼輸出線MX與回復(fù)線KX短接，形成鍵數(shù)據(jù)從回復(fù)線送入U(xiǎn)8內(nèi)部的FIFO存儲(chǔ)器，這時(shí)U8的4腳由低電平變成高電平，U14的11腳也由低電平變成高電平，因?yàn)閁14是個(gè)非門，它的12腳馬上由高電平變成低電平，U1的13腳也就跟著由高電平變成低電平，這時(shí)程序受到觸發(fā)，進(jìn)入流速上限設(shè)定狀態(tài)。此時(shí)程序置單片機(jī)U1的1腳為高電平，三極管V1的基極變?yōu)楦唠娖?，集電極與發(fā)射極導(dǎo)通，蜂鳴器兩端加上5V直流電，發(fā)出鳴叫聲，接著程序馬上又置U1的1腳為低電平，三極管V1的基極跟著變?yōu)榈碗娖剑姌O與發(fā)射極斷開(kāi)，蜂鳴器停止鳴叫。面板上數(shù)碼管原來(lái)顯示流速值改為顯示報(bào)警上限值，這時(shí)候再按下按鍵K20,U8的掃描線的譯碼輸出線M1與回復(fù)線K0短接，該鍵的地址和附加的移位、控制狀態(tài)一起形成鍵數(shù)據(jù)被送入U(xiǎn)8內(nèi)部的FIFO存儲(chǔ)器，此時(shí)U8的4腳由低電平變成高電平，U14的11腳也由低電平變成高電，U14是個(gè)非門，它的12腳馬上由高電平變成低電平，U1的13腳也就跟著由高電平變成低電平，接著在U8的21、22腳為低電平時(shí)，這個(gè)鍵數(shù)據(jù)通過(guò)U8的數(shù)據(jù)總線(12腳到19腳)被送入U(xiǎn)1；程序置單片機(jī)U1的1腳為高電平，三極管V1的基極變?yōu)楦唠娖剑姌O與發(fā)射極導(dǎo)通，蜂鳴器兩端加上5V直流電，發(fā)出鳴叫聲，接著程序馬上又置U1的1腳為低電平，三極管V1的基極跟著變?yōu)榈碗娖?，集電極與發(fā)射極斷開(kāi)，蜂鳴器停止鳴叫；U1根據(jù)這個(gè)鍵數(shù)據(jù)判斷出這個(gè)鍵的路號(hào)是2，如果是上升鍵，那么將第三路的流速上限值加0.1L/Min(升/分鐘)。如此類推，再按下降鍵K21，那么蜂鳴器發(fā)出一聲鳴叫，第三路的流速上限值減0.1L/Min(升/分鐘)。當(dāng)設(shè)定完成后，這個(gè)新的流速上限值被保存到U2(可編程看門狗監(jiān)控EEPROM)中，如果一直沒(méi)有按鍵動(dòng)作，10秒鐘后程序退出流速上限設(shè)定狀態(tài)，顯示器顯示氣體流速。
流速上限的遠(yuǎn)程設(shè)定是計(jì)算機(jī)將要設(shè)定的每一個(gè)氣路的上限值通過(guò)PSTN網(wǎng)送到充氣機(jī)主控板，再由充氣機(jī)主控板通過(guò)RS-232串口線送到流量計(jì)U29的13腳，經(jīng)過(guò)U29的信號(hào)電平轉(zhuǎn)換，從U29的12腳送到U1的10腳，然后CPU取出信號(hào)中的各個(gè)要設(shè)定流速上限值的氣路的路號(hào)及其上限值。將新收到的那一個(gè)路號(hào)的氣路的上限值取代該路原來(lái)的上限值。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)1、由于本實(shí)用新型主要由單片機(jī)、外設(shè)存儲(chǔ)器、A/D轉(zhuǎn)換器、鍵盤、顯示器以及接口電路構(gòu)成，加上各軟件配合，獲得了一種便捷的電纜氣體流速上限現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)設(shè)定裝置，維護(hù)人員可隨時(shí)、隨地現(xiàn)場(chǎng)操作和控制報(bào)警上限值。
2、由于本實(shí)用新型設(shè)有RS-232收發(fā)器，單片機(jī)的TX和RX信號(hào)經(jīng)RS-232收發(fā)器通向電纜充氣機(jī)主控板。這樣本實(shí)用新型還可以在手動(dòng)設(shè)定上限值的基礎(chǔ)上，通過(guò)PSTN網(wǎng)和軟件增加計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程設(shè)定上限值的功能。
3、由于本實(shí)用新型單片機(jī)P2口的P2.5～P2.7段經(jīng)過(guò)譯碼器后的1根譯碼輸出線與P2口的P2.2～P2.4段一起，經(jīng)另一譯碼器輸出線分別連接到各個(gè)鍵盤顯示器接口器件的片選腳，使得一片單片機(jī)最多可控制20路電纜的氣體流速。而一個(gè)單片機(jī)經(jīng)串并行轉(zhuǎn)換器把并行信號(hào)轉(zhuǎn)換成串行信號(hào)接另一塊單片機(jī)系統(tǒng)后，使一臺(tái)電纜充氣機(jī)流監(jiān)控更多路的氣體流速。
附圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例邏輯圖；附圖2為本實(shí)用新型原理框圖；附圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例軟件主程序流程框圖；附圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例計(jì)算流速軟件子程序流程框圖；附圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例按鍵處理軟件子程序流程框圖；附圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例顯示軟件子程序流程框圖。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述實(shí)施例參見(jiàn)附圖1～附圖6，一種電纜充氣機(jī)氣體流速報(bào)警限手動(dòng)設(shè)定裝置，主要由單片機(jī)、外設(shè)存儲(chǔ)器、A/D轉(zhuǎn)換器、鍵盤、顯示器、接口電路和按鍵確認(rèn)電路組成。
所述單片機(jī)U1采用MCS-51系列8031集成電路，外設(shè)存儲(chǔ)器包括RAM(U5,62256集成電路)、EPROM(U4,27C512集成電路)以及可編程看門狗監(jiān)控EEPROM(U2,X25045集成電路)，鍵盤由對(duì)應(yīng)10路電纜的上升鍵組和下降鍵組構(gòu)成，共20個(gè)按鍵(KXY)，兩個(gè)鍵為一路，路號(hào)X為0～9，每路的兩個(gè)按鍵中，一個(gè)為上升鍵KX0，另一個(gè)為下降鍵KX1，在流速設(shè)定狀態(tài)時(shí)，每觸發(fā)一次上升鍵KX0，流速上限值在原來(lái)值上加0.1L/Min(升/分鐘)，每觸發(fā)一次下降鍵KX1，流速上限值在原來(lái)值上減0.1L/Min(升/分鐘)。顯示器由對(duì)應(yīng)10路充氣電纜的LED數(shù)碼管及10位電平燈構(gòu)成。接口電路有譯碼器U6(74HC138集成電路)、譯碼器U7(74HC138集成電路)、譯碼器U12(74HC45集成電路)、譯碼器U19(74HC138集成電路)、驅(qū)動(dòng)器U26(74HC245集成電路)、驅(qū)動(dòng)器U3(74HC373集成電路)、鍵盤顯示器接口器件U8(82C79集成電路)、反相器U14(74HC04集成電路)、RS-232收發(fā)器U29(MAX202集成電路)、串并行轉(zhuǎn)換器U28(16C550集成電路)。
單片機(jī)U1的P0接RAM和EPROM的數(shù)據(jù)線，單片機(jī)U1的P0口經(jīng)驅(qū)動(dòng)器U3驅(qū)動(dòng)后的輸出與單片機(jī)U1的P2口一起接RAM和EPROM的地址線，單片機(jī)U1的4根控制線與可編程看門狗監(jiān)控EEPROM連接。
所述單片機(jī)U1的P0口經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)器U26接在鍵盤顯示器接口器件U8的數(shù)據(jù)輸入端，單片機(jī)U1的P2口的P2.5～P2.7段，經(jīng)過(guò)譯碼器U6后的1根譯碼輸出線與單片機(jī)U1的P2口的P2.2～P2.4段一起，經(jīng)另一譯碼器U7的輸出線連接到鍵盤顯示器接口器件U8的片選腳，鍵盤顯示器接口器件U8的中斷申請(qǐng)信號(hào)經(jīng)反相器U14后接單片機(jī)U1的外部中斷1，鍵盤顯示器接口器件U8的掃描線經(jīng)譯碼器U12的譯碼輸出后分別接各LED數(shù)碼管片選端，鍵盤顯示器接口器件U8的顯示信號(hào)輸出線經(jīng)驅(qū)動(dòng)后接各LED數(shù)碼管的各段碼；各上升鍵組和下降鍵組經(jīng)排列組合后各鍵的兩端中，一端接鍵盤顯示器接口器件U8掃描線的譯碼器U19的譯碼輸出，另一端接鍵盤顯示器接口器件U8的回復(fù)線。
單片機(jī)U1的4根控制線與A/D轉(zhuǎn)換器U30(TLC1543集成電路)連接，A/D轉(zhuǎn)換器U30的各采樣端接各傳感器信號(hào)。
單片機(jī)U1的TX和RX信號(hào)經(jīng)RS-232收發(fā)器U29通向電纜充氣機(jī)主控板。單片機(jī)U1經(jīng)串并行轉(zhuǎn)換器U28把并行信號(hào)轉(zhuǎn)換成串行信號(hào)接另一塊單片機(jī)系統(tǒng)。所述按鍵確認(rèn)電路由蜂鳴器和三極管V1(9012,PNP)組成，單片機(jī)U1的1根控制線通過(guò)三極管V1控制蜂鳴器開(kāi)關(guān)。
權(quán)利要求1.一種電纜充氣機(jī)氣體流速報(bào)警限手動(dòng)設(shè)定裝置，其特征在于包括單片機(jī)、外設(shè)存儲(chǔ)器、A/D轉(zhuǎn)換器、鍵盤、顯示器以及接口電路；所述單片機(jī)采用MCS-51系列單片機(jī)，外設(shè)存儲(chǔ)器包括RAM、ROM以及可編程看門狗監(jiān)控EEPROM，鍵盤由對(duì)應(yīng)各路電纜的上升鍵組和下降鍵組構(gòu)成，顯示器主要由對(duì)應(yīng)各路電纜的數(shù)碼管構(gòu)成，接口電路為譯碼器、驅(qū)動(dòng)器、鍵盤顯示器接口器件以及反相器；單片機(jī)P0口接RAM和ROM的數(shù)據(jù)線，單片機(jī)P0口經(jīng)第一個(gè)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)后的輸出與P2口一起接RAM和ROM的地址線，單片機(jī)的4根控制線與可編程看門狗監(jiān)控EEPROM連接；單片機(jī)P0口經(jīng)第二個(gè)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)后接在鍵盤顯示器接口器件的數(shù)據(jù)輸入端；單片機(jī)P2口的P2.5～P2.7段，經(jīng)過(guò)第一個(gè)譯碼器后的1根譯碼輸出線與P2口的P2.2～P2.4段一起，經(jīng)第二個(gè)譯碼器輸出線分別連接到各個(gè)鍵盤顯示器接口器件的片選腳；鍵盤顯示器接口器件的中斷申請(qǐng)信號(hào)經(jīng)反相器后接單片機(jī)的外部中斷1；鍵盤顯示器接口器件的掃描線經(jīng)第三個(gè)譯碼器的譯碼輸出后分別接各數(shù)碼管片選端，鍵盤顯示器接口器件的顯示信號(hào)輸出線經(jīng)驅(qū)動(dòng)后接數(shù)碼管的各段碼；上升鍵組和下降鍵組經(jīng)排列組合后各鍵的兩端中，一端接鍵盤顯示器接口器件掃描線的第四個(gè)譯碼器的譯碼輸出，另一端接鍵盤顯示器接口器件的回復(fù)線；單片機(jī)的4根控制線與A/D轉(zhuǎn)換器連接，A/D轉(zhuǎn)換器的各采樣端接各傳感器信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手動(dòng)設(shè)定裝置，其特征在于還包括RS-232收發(fā)器，單片機(jī)的TX和RX信號(hào)經(jīng)RS-232收發(fā)器通向電纜充氣機(jī)主控板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手動(dòng)設(shè)定裝置，其特征在于還包括串并行轉(zhuǎn)換器，單片機(jī)經(jīng)串并行轉(zhuǎn)換器把并行信號(hào)轉(zhuǎn)換成串行信號(hào)接另一塊單片機(jī)系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手動(dòng)設(shè)定裝置，其特征在于還包括蜂鳴器以及三極管，單片機(jī)的1根控制線通過(guò)三極管控制蜂鳴器開(kāi)關(guān)。
專利摘要一種電纜充氣機(jī)氣體流速報(bào)警限手動(dòng)設(shè)定裝置,其特征在于包括單片機(jī)、外設(shè)存儲(chǔ)器、A/D轉(zhuǎn)換器、鍵盤、顯示器以及接口電路。所述單片機(jī)采用MCS－51系列單片機(jī),外設(shè)存儲(chǔ)器包括RAM、ROM以及可編程看門狗監(jiān)控EEPROM,鍵盤由對(duì)應(yīng)各路電纜的上升鍵組和下降鍵組構(gòu)成,顯示器主要由對(duì)應(yīng)各路電纜的數(shù)碼管構(gòu)成,接口電路為譯碼器、驅(qū)動(dòng)器、鍵盤顯示器接口器件、反相器、RS－232收發(fā)器以及串并行轉(zhuǎn)換器。其特點(diǎn)是同時(shí)提供了現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)設(shè)定和計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程設(shè)定氣體流速報(bào)警上限的技術(shù),維護(hù)人員可隨時(shí)、隨地現(xiàn)場(chǎng)操作和遠(yuǎn)程設(shè)定報(bào)警上限值。
文檔編號(hào)H02G1/00GK2454957SQ0024106
公開(kāi)日2001年10月17日 申請(qǐng)日期2000年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月16日
發(fā)明者葉建彪, 陳志峰 申請(qǐng)人:蘇州工業(yè)園區(qū)新海宜科技發(fā)展有限公司