总线式数字仪表制造技术

总线式数字仪表，现有仪表通过其串行总线接口与计算机等上位机的通讯，并将数据传输给总线（计算机等），但不能直接从总线（计算机等）接收或读取数据，即，其串行总线接口是通讯输出接口，仪表无法直接输入读取串行总线数据。因此需要一种总线式数字仪表，其组成包括：串行总线输入接口、单片机、数字显示器、数字解码器、地址匹配器、数字存储器、控制键盘、电源及输出接口组成。本发明专利技术产品用于数字化控制系统中。

Bus digital instrument

Bus type digital instrument, the existing instruments through the serial bus interface with computer and PC communication, and transmits the data to the bus (computer), but not directly from the bus (computer) to receive or read the data, i.e., the serial bus interface is the interface of instrument can not be directly read serial data input. So we need a bus type digital instrument, comprising a serial bus input interface, MCU, digital display, digital decoder, address matching, digital memory, keyboard control, power supply and output interface. The present invention is used in digital control system.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种智能仪表，具体涉及一种串行总线输入方式的总线式数字 仪表。
技术介绍
现有数字显示仪表主要是针对模拟量、脉冲量、开关量输入信号设计的， 随着控制方式的发展，现有输入方式已经无法适应数字化控制系统的发展要求。 现有仪表按总线接口分类有二种有数字总线接口和无数字总线接口，无数字 总线接口的现有仪表无法与总线式系统直接连接使用，有数字总线接口的现有 仪表的输入方式是模拟量输入、脉冲量输入和开关量输入如热电偶、热电阻、 电流信号、电压信号及方波脉冲等。现有仪表通过其串行总线接口与计算机等 上位机的通讯，并将数据传输给总线(计算机等)，但不能直接从总线(计算机 等)接收或读取数据。即，其串行总线接口是通讯输出接口，仪表无法直接输 入读取串行总线数据。现有仪表的特点，由于现有仪表无法直接输入读取串行总线数据，在实际 应用中导致如下问题现有仪表的输入方式是模拟量输入、脉冲量输入和开关量输入如热电偶、 热电阻、电流信号、电压信号及方波脉冲等，无法直接输入接收串行总线数据，现有仪表的输入方式在有效精度范围内，传输距离较短。远距离的输入数 据传输时，误差较大乃至失真，在不考虑电源的前提下，每块仪表至少需要一 根两芯屏蔽电缆传输输入数据信号，当使用仪表数量较多时，需要大量线缆， 不但导致线缆费用的增加，而且由此产生大量的工程费用，同时也不便于日后 维护。为了输入接收计算机等数字设备输出的数据， 一般采用"计算机+码转换 器+模拟量转换设备+仪表"的方式；B卩，计算机(数字输出设备)输出的数 据通过码转换器转换成串行总线信号，再传输给数模模块(D/A)，数模模块再 将该信号转换成模拟信号输入给现有仪表，仪表再通过表内模数模块(A/D)将 模拟信号转换为数字信号在仪表上进行数字显示等，现有方法不但费用高，并且多次转换导致精度下降。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种实现串行总线数据直接输入,可多个并联在一条 (仅需一条)串行数据总线，并表通过该串行总线各自接收读取各自的数据， 自行工作的总线式数字仪表。上述的目的通过以下的技术方案实现一种总线式数字仪表，其组成包括串行总线输入接口、单片机、数字显 示器、数字解码器、地址匹配器、数字存储器、控制键盘、电源及输出接口组 成，所述的串行总线输入接口直接连接数据总线，总线式数字通过该接口接收 读取总线数据，所述的单片机控制其它部分进行数据读取、处理、显示、输出 等，所述的数字显示器显示所接收的数据，所述的数字解码器对输入的串行总 线数据进行解码，分离出地址信号和数据信号，所述的地址匹配器把数字解码 器分离出的地址信号与本仪表设定的地址信号进行比较，所属的数字存储器对 本地址数据信号进行存储；所述的控制键盘用于仪表参数、功能的设定，所述 的输出接口输出模拟量、开关量信号。上述的总线式数字仪表，总线信号通过接口电路，经两个电阻之后进入总 线收发芯片3082，信号处理后经l脚、4脚送入CPU89C51,该芯片为本仪表 的核心单元，信号在89C51芯片内部完成解码，分离地址数据与信号数据，并 对其地址数据与存储器24C02中的原地址数据进行比较，确定数据有效后与设 定在24C02中的报警信号比较，通过89C51的15脚、16脚输出报警信号，经 光偶缓冲后驱动继电器进行报警输出，经过89C51解码得到的数据信号经21 脚输出并进入74HC164,经解码驱动后送入对应的数码管进行显示，数据信号 经89C51管脚32 39输出并进入DAC0832 D/A，并转换成模拟信号，最后 LM324缓冲输出标准电流信号，SW1、 SW2、 SW3为键盘输入设备，用于参 数与报警值的设定，电源部分为整个仪表提供土15V和+5V的电源。 这个技术方案有以下有益效果 l.本专利技术的仪表可实现串行总线数据直接输入，可多个并联在一条(仅需一 条)串行数据总线，并表通过该串行总线各自接收读取各自的数据，自行工 作。2.本专利技术的仪表具有模拟量、开关量输出接口，具有控制键盘，用于仪表的 设定。3. 本专利技术应用范围广，适用与各种不同串行总线协议的工业控制，功能齐全， 可以对各种串行总线协议的数据进行显示，模拟量、开关量变送输出。4. 本专利技术总线式仪表构成的系统结构简洁、扩展方便、性价比高。总线式仪 表显示系统省略了D/A、 A/D转换模块，可极大地节约系统的成本。5. 本专利技术使得通讯过程去掉了许多不必要的中间环节，减少了大量的可能故 障节点，与现有模拟输入仪表相比较，总线式数字仪表极大地提高了稳定性。附图说明附图l为本产品的结构框附图2是本产品的电原理图。附图3为本产品的结构示意附图4为后端端子结构附图5为本产品的面板结构图。附图6为本产品的单元模块关系图。本专利技术的具体实施例方式实施例1:本专利技术是个单体的总线式数字仪表，在表体上设有串行总线输入接口。 本专利技术组成包括带有串行总线输入接口通过表体和主控板联接，总线式仪表由三块PCB板经电路连接组成，分别为显示板、电源板和主控板l，电源板2和主控板通过显示板3连接起来。表体由串行总线输入接口、单片机、数字显示器、数字解码器、地址匹配 器、数字存储器、控制键盘、电源及输出接口组成。串行总线输入接口直接连接数据总线，实现总线数据的直接输入；串行总线输入接口直接连接数据总线，总线式数字通过该接口接收读取总 线数据；单片机是仪表的控制核心，控制其它部分进行数据读取、处理、显示、输出等；数字显示器显示所接收的数据；数字解码器对输入的串行总线数据进 行解码，分离出地址信号和数据信号；地址匹配器把数字解码器分离出的地址 信号与本仪表设定的地址信号进行比较，以便确定本地址的数据；数字存储器 对本地址数据信号进行存储；控制键盘用于仪表参数、功能的设定；输出接口 输出模拟量、开关量信号。总线信号通过接口电路，经两个18欧姆电阻之后进入总线收发芯片3082， 信号处理后经l脚、4脚送入CPU 89C51,该芯片为本仪表的核心单元。信号 在89C51芯片内部完成解码，分离地址数据与信号数据，并对其地址数据与存 储器24C02中的原地址数据进行比较，确定数据有效后与设定在24C02中的报 警信号比较，通过89C51的15脚、16脚输出报警信号，经光偶缓冲后驱动继 电器进行报警输出，两个二极管为保护光偶的作用，经过89C51解码得到的数 据信号经21脚输出并进入74HC164,经解码驱动后送入对应的数码管进行显 示。数据信号经89C51管脚32 39输出并进入DAC0832 D/A，并转换成模拟 信号，最后LM324缓冲输出标准电流信号，用于变送输出、控制，SW1、 SW2、 SW3为键盘输入设备，用于参数与报警值的设定。电源部分为整个仪表提供土 15V和+ 5V的电源。总线式仪表在开机之后进行系统自检，自检之后进入系统设定参数状态， 用户在键盘上进行参数设定，设定完成后自动进入工作状态。'总线式仪表接收 到数据后进行数据解码，分离出地址信号与数据信号，当地址信号与内部存储 地址不一致时，表示该数据为无效数据，则仪表自动返回数据接收状态。当地 址数据与内部存储地址一致时，表示该数据为有效数据，则将该数据传输至数 字存储器进行存储，同时进行数字化显示，并根据需要输出模拟量、开关量。本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种总线式数字仪表，其组成包括：串行总线输入接口、单片机、数字显示器、数字解码器、地址匹配器、数字存储器、控制键盘、电源及输出接口组成，其特征是：所述的串行总线输入接口直接连接数据总线，总线式数字通过该接口接收读取总线数据，所述的单片机控制其它部分进行数据读取、处理、显示、输出，所述的数字显示器显示所接收的数据，所述的数字解码器对输入的串行总线数据进行解码，分离出地址信号和数据信号，所述的地址匹配器把数字解码器分离出的地址信号与本仪表设定的地址信号进行比较，所述的数字存储器对本地址数据信号进行存储；所述的控制键盘用于仪表参数、功能的设定，所述的输出接口输出模拟量、开关量信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张少勇，陈景成，
申请(专利权)人：张少勇，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]