專(zhuān)利名稱(chēng):瞬時(shí)通斷時(shí)間測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種時(shí)間測(cè)量?jī)x器，尤其是涉及一種線(xiàn)束接插件通斷時(shí)間測(cè)量?jī)x器。
背景技術(shù)：
常規(guī)的時(shí)間測(cè)量以時(shí)鐘信號(hào)加上計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)時(shí)間得到，再用鎖存器、觸發(fā)器組成的控制電路控制計(jì)數(shù)器工作，最后加以顯示來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)間的測(cè)量。這種方法不利于在多次極快的幾個(gè)時(shí)間間隔的多次出現(xiàn)時(shí)，選取時(shí)間間隔的初值、最大值、最小值或平均值等靈活多變測(cè)量要求的滿(mǎn)足。特別是線(xiàn)束接插件在振動(dòng)臺(tái)上的通斷狀態(tài)會(huì)出現(xiàn)一連串極快的跳變。而且完全的硬件計(jì)時(shí)顯示不利于靈活的誤差補(bǔ)償。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中時(shí)間測(cè)量不靈活的缺點(diǎn)，提供一種以單片機(jī)為核心的時(shí)間測(cè)量?jī)x器，從而達(dá)到靈活性高，測(cè)量精度高的目的。
本發(fā)明提供一種瞬時(shí)通斷時(shí)間測(cè)量?jī)x，包括狀態(tài)調(diào)理電路、時(shí)間測(cè)量電路以及顯示電路，所述調(diào)理電路用于接收待測(cè)信號(hào)，將待測(cè)信號(hào)的通斷變化轉(zhuǎn)化為電平的高低變化，并將轉(zhuǎn)化后的電平信號(hào)輸出到時(shí)間測(cè)量電路；時(shí)間測(cè)量電路用于根據(jù)接收到的電平信號(hào)計(jì)算通斷所經(jīng)歷的時(shí)間并將計(jì)算的時(shí)間顯示在顯示電路上；顯示電路用于接收所述時(shí)間測(cè)量電路的結(jié)果并以數(shù)字的方式顯示出來(lái)。
本發(fā)明提供的瞬時(shí)通斷時(shí)間測(cè)量?jī)x采用了單片微機(jī)，可以通過(guò)修改軟件的方法很方便地修改測(cè)量方式，而且測(cè)量時(shí)間的分辨率較高。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的瞬時(shí)通斷時(shí)間測(cè)量?jī)x的電路圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的瞬時(shí)通斷時(shí)間測(cè)量?jī)x工作時(shí)的波形圖。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。
圖1是本發(fā)明提供的瞬時(shí)通斷時(shí)間測(cè)量?jī)x的電路圖。圖中，該測(cè)量?jī)x包括狀態(tài)調(diào)理電路、時(shí)間測(cè)量電路以及顯示電路，所述調(diào)理電路用于接收待測(cè)信號(hào)，將待測(cè)信號(hào)的通斷變化轉(zhuǎn)化為電平的高低變化，并將轉(zhuǎn)化后的電平信號(hào)輸出到時(shí)間測(cè)量電路；時(shí)間測(cè)量電路用于根據(jù)接收到的電平信號(hào)計(jì)算通斷所經(jīng)歷的時(shí)間并將計(jì)算的時(shí)間顯示在顯示電路上；顯示電路用于接收所述時(shí)間測(cè)量電路的結(jié)果并以數(shù)字的方式顯示出來(lái)。
所述調(diào)理電路包括待測(cè)件接口、反相器U1及上拉電阻R2，所述待測(cè)件接口有兩個(gè)腳，反相器U1有6個(gè)腳，所述待測(cè)件接口的一個(gè)腳接地，另一個(gè)腳接上拉電阻R2，同時(shí)，與上拉電阻R2連接的待測(cè)件接口的腳與反相器U1的1腳和5腳連接，U1的2腳與U1的3腳連接，U1通過(guò)6腳和4角與所述時(shí)間測(cè)量電路連接。
所述時(shí)間測(cè)量電路包括單片微機(jī)IC1和晶振電路。所述單片微機(jī)IC1具有40個(gè)針腳，其中40腳接地，該IC1的12腳接所述反相器的6腳，IC1的2腳接反相器的4腳。
所述晶振電路包括石英晶振Y1以及濾波電容C4和C5，其中，石英晶振Y1的兩端分別連接在IC1的18腳和19腳，并且，18腳和19腳分別通過(guò)電容C4和C5接地。
所述顯示電路包括4聯(lián)的共陰極LED(DS1)和專(zhuān)業(yè)的LED驅(qū)動(dòng)芯片IC2，IC2的1腳，12腳和13腳分別連接至IC1的22腳、23腳和24腳。IC2的18腳和19腳之間接電阻R10，4腳和9腳接地實(shí)現(xiàn)供電IC2的14腳接DS1的11腳，IC2的16腳接DS1的7腳，IC2的20腳接DS1的4腳，IC2的23腳接DS1的2腳，IC2的21腳接DS1的1腳，IC2的15腳接DS1的10腳，IC2的17腳接DS1的5腳以及IC2的6腳接DS1的6腳，IC2的7腳接DS1的8腳，IC2的11腳接DS1的9腳，IC2的2腳接DS1的12腳以此來(lái)實(shí)現(xiàn)IC2對(duì)LED(DS1)的掃描顯示驅(qū)動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明，所述IC1選用AT89C52，其內(nèi)部的軟件將IC1的2腳和12腳設(shè)置為下降沿觸發(fā)。
優(yōu)選情況下，本發(fā)明提供的測(cè)量?jī)x進(jìn)一步包括電源電路，用于為測(cè)量?jī)x提供工作電源，所述電源電路包括開(kāi)關(guān)電源以及濾波電容C1和C2，所述開(kāi)關(guān)電源的輸入端接工頻交流電，輸出端為直流電壓Vcc，在該開(kāi)關(guān)電源的輸出端并聯(lián)了電容C1和C2用于濾波；所述直流電壓Vcc通過(guò)所述調(diào)理電路中的上拉電阻R2與所述調(diào)理電路連接，接IC1的20腳以給該IC1供電，通過(guò)顯示電路中的電阻R10和所述驅(qū)動(dòng)芯片IC2的18腳連接，并與IC2的19腳直接連接。
優(yōu)選情況下，本發(fā)明提供的測(cè)量?jī)x進(jìn)一步包括指示電路，所述指示電路包括第一指示電路、第二指示電路和/或第三指示電路；所述第一指示電路用于電源指示，包括LED1和限流電阻R1，該LED1的正極與電源電路輸出的Vcc的正極以及上拉電阻R2連接，負(fù)極通過(guò)限流電阻R1接地；所述第二指示電路用于測(cè)試空閑繁忙狀態(tài)指示，包括LED2、限流電阻R7和R6，以及PNP型三極管Q2，所述LED2的正極通過(guò)限流電阻R7與電源電路輸出的Vcc的正極連接，負(fù)極與所述三極管Q2的集電極連接，所述三極管Q2的基極通過(guò)限流電阻R6與IC1的25腳連接，所述三極管Q2的發(fā)射極接地；第三指示電路用于超量程指示，包括LED3、限流電阻R9和R8以及PNP型三極管Q1，所述LED3的正極通過(guò)限流電阻R9與電源電路輸出的Vcc的正極連接，負(fù)極與所述三極管Q1的集電極連接，所述三極管Q1的基極通過(guò)限流電阻R8與IC1的26腳連接，所述三極管Q1的發(fā)射極接地。優(yōu)選情況下，所述第三指示電路進(jìn)一步包括蜂鳴器U2，用于通過(guò)聲音報(bào)警，該蜂鳴器連接在IC1的40腳和三極管Q1的集電極之間。
優(yōu)選情況下，本發(fā)明提供的測(cè)量?jī)x進(jìn)一步包括復(fù)位電路，所述復(fù)位電路包括第一復(fù)位電路和/或第二復(fù)位電路，其中，第一復(fù)位電路用于系統(tǒng)不正常時(shí)的復(fù)位，包括復(fù)位按鈕S1、電容C3以及電阻R4和R3，電容C3負(fù)極、R3和R4同時(shí)連接IC1的9腳，C3的正極接IC1的電源腳(即電源電路輸出的Vcc的正極)，R3另一腳接地，R4的另外一腳通過(guò)復(fù)位按鍵S1接電源；第二復(fù)位電路用于下一個(gè)測(cè)量的啟動(dòng)控制，包括復(fù)位按鈕S2和上拉電阻R5，按鍵S2一腳接地，另一腳同時(shí)接上拉電阻R5和IC1的21腳，上拉電阻R5的另一腳接電源電路輸出的Vcc的正極。
下面詳細(xì)介紹該測(cè)量?jī)x的具體運(yùn)行方式，以幫助更好地理解。
在狀態(tài)調(diào)理電路，當(dāng)待測(cè)件接插正常狀態(tài)導(dǎo)通時(shí)，反相器U1輸入腳1和5位低點(diǎn)平；而當(dāng)接插件受振動(dòng)等影響異常時(shí)，線(xiàn)路處于斷開(kāi)狀態(tài)，反相器U1輸入腳1和5變?yōu)楦唿c(diǎn)平。從而實(shí)現(xiàn)將接插件的通斷狀態(tài)變化，轉(zhuǎn)換為電平的高低變化。由于到達(dá)IC1的12腳有1個(gè)反相器，到達(dá)IC1的2腳有2個(gè)反相器。所以IC1的2腳和12腳得到兩個(gè)相反的波形，見(jiàn)圖2。
由于IC1的2腳、12腳設(shè)置為下降沿觸發(fā)方式，所以當(dāng)IC1的12腳被觸發(fā)時(shí)，IC1內(nèi)部的計(jì)時(shí)器將被打開(kāi)(需要注意的時(shí)，在操作時(shí)，計(jì)時(shí)器被觸發(fā)前應(yīng)由一個(gè)將計(jì)時(shí)器清零的過(guò)程)，此時(shí)計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)。由圖2的波形可以看到，IC1的12腳所捕捉到的下降沿的時(shí)刻正是狀態(tài)由接通到斷開(kāi)的那一瞬間。
此時(shí)IC1的2腳等待被觸發(fā)。當(dāng)IC1的2腳被下降沿觸發(fā)時(shí)，立即將計(jì)時(shí)器的值保存，同時(shí)將計(jì)時(shí)器關(guān)上。由圖2的波形可以看到，IC1的2腳所捕捉到的下降沿的時(shí)刻正是狀態(tài)由斷開(kāi)到接通的那一瞬間。所以保存下來(lái)的計(jì)時(shí)器值是線(xiàn)束斷開(kāi)的時(shí)間。IC1的運(yùn)行速度雖然很快，可以達(dá)到0.5us。但是依然需要時(shí)間、有誤差。如IC1的12腳2腳對(duì)下降沿的觸發(fā)有一個(gè)反應(yīng)時(shí)間，當(dāng)IC1確實(shí)反應(yīng)到了開(kāi)關(guān)計(jì)時(shí)器也需要時(shí)間。這些時(shí)間都可以看作系統(tǒng)誤差，只要將其合理補(bǔ)償即可消除。此外，可以通過(guò)補(bǔ)充不同軟件邏輯實(shí)現(xiàn)求取多次測(cè)量的平均值、最大值、最小值等。這些補(bǔ)償步驟和數(shù)據(jù)處理要求能用單片微機(jī)很好，很方便的完成。而硬件計(jì)數(shù)器不不容易做到的。
在顯示電路，IC1通過(guò)用其22腳、23腳和24腳分別控制IC2的1腳、12腳和13腳，以向IC2發(fā)送數(shù)據(jù)。IC1將要顯示的數(shù)據(jù)按照IC2的格式發(fā)送過(guò)去后，IC2按IC1的要求用掃描驅(qū)動(dòng)的方式將4聯(lián)LED點(diǎn)亮，最終顯示數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種瞬時(shí)通斷時(shí)間測(cè)量?jī)x，該測(cè)量?jī)x包括狀態(tài)調(diào)理電路、時(shí)間測(cè)量電路以及顯示電路，所述調(diào)理電路用于接收待測(cè)信號(hào)，將待測(cè)信號(hào)的通斷變化轉(zhuǎn)化為電平的高低變化，并將轉(zhuǎn)化后的電平信號(hào)輸出到時(shí)間測(cè)量電路；時(shí)間測(cè)量電路用于根據(jù)接收到的電平信號(hào)計(jì)算通斷所經(jīng)歷的時(shí)間并將計(jì)算的時(shí)間發(fā)送到顯示電路；顯示電路用于接收所述時(shí)間測(cè)量電路的結(jié)果并以數(shù)字的方式顯示出來(lái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的測(cè)量?jī)x，其中，所述調(diào)理電路包括待測(cè)件接口、反相器U1及上拉電阻R2，所述待測(cè)件接口有兩個(gè)腳，反相器U1有6個(gè)腳，所述待測(cè)件接口的一個(gè)腳接地，另一個(gè)腳接上拉電阻R2，同時(shí)，與上拉電阻R2連接的待測(cè)件接口的腳與反相器U1的1腳和5腳連接，U1的2腳與U1的3腳連接，U1通過(guò)6腳和4角與所述時(shí)間測(cè)量電路連接；所述時(shí)間測(cè)量電路包括單片微機(jī)IC1和晶振電路。所述單片微機(jī)IC1具有40個(gè)針腳，其中40腳接地，該IC1的12腳接所述反相器的6腳，IC1的2腳接反相器的4腳；所述晶振電路包括石英晶振Y1以及濾波電容C4和C5，其中，石英晶振Y1的兩端分別連接在IC1的18腳和19腳，并且，18腳和19腳分別通過(guò)電容C4和C5接地；所述顯示電路包括4聯(lián)的共陰極LED DS1和專(zhuān)業(yè)的LED驅(qū)動(dòng)芯片IC2，IC2的1腳，12腳和13腳分別連接至IC1的22腳、23腳和24腳。IC2的18腳與19腳之間接電阻R10，4腳和9腳接地實(shí)現(xiàn)供電；IC2的14腳接DS1的11腳，IC2的16腳接DS1的7腳，IC2的20腳接DS1的4腳，IC2的23腳接DS1的2腳，IC2的21腳接DS1的1腳，IC2的15腳接DS1的10腳，IC2的17腳接DS1的5腳以及IC2的6腳接DS1的6腳，IC2的7腳接DS1的8腳，IC2的11腳接DS1的9腳，IC2的2腳接DS1的12腳以此來(lái)實(shí)現(xiàn)IC2對(duì)DS1的掃描顯示驅(qū)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的測(cè)量?jī)x，其中，所述IC1是AT89C52，該IC1的2腳和12腳設(shè)置為下降沿觸發(fā)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的測(cè)量?jī)x，其中，該測(cè)量?jī)x進(jìn)一步包括電源電路，用于為測(cè)量?jī)x提供工作電源，所述電源電路包括開(kāi)關(guān)電源以及濾波電容C1和C2，所述開(kāi)關(guān)電源的輸入端接工頻交流電，輸出端為直流電壓Vcc，在該開(kāi)關(guān)電源的輸出端并聯(lián)了電容C1和C2用于濾波；所述直流電壓Vcc通過(guò)所述調(diào)理電路中的上拉電阻R2與所述調(diào)理電路連接，接IC1的20腳以給該IC1供電，通過(guò)顯示電路中的電阻R10和所述驅(qū)動(dòng)芯片IC2的18腳連接，并與IC2的19腳直接連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的測(cè)量?jī)x，其中，該測(cè)量?jī)x進(jìn)一步包括指示電路，所述指示電路包括第一指示電路、第二指示電路和/或第三指示電路；所述第一指示電路用于電源指示，包括LED1和限流電阻R1，該LED1的正極與電源電路輸出的Vcc的正極以及上拉電阻R2連接，負(fù)極通過(guò)限流電阻R1接地；所述第二指示電路用于測(cè)試空閑繁忙狀態(tài)指示，包括LED2、限流電阻R7和R6，以及PNP型三極管Q2，所述LED2的正極通過(guò)限流電阻R7與電源電路輸出的Vcc的正極連接，負(fù)極與所述三極管Q2的集電極連接，所述三極管Q2的基極通過(guò)限流電阻R6與IC1的25腳連接，所述三極管Q2的發(fā)射極接地；第三指示電路用于超量程指示，包括LED3、限流電阻R9和R8以及PNP型三極管Q1，所述LED3的正極通過(guò)限流電阻R9與電源電路輸出的Vcc的正極連接，負(fù)極與所述三極管Q1的集電極連接，所述三極管Q1的基極通過(guò)限流電阻R8與IC1的26腳連接，所述三極管Q1的發(fā)射極接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的測(cè)量?jī)x，其中，所述第三指示電路進(jìn)一步包括蜂鳴器U2，用于通過(guò)聲音報(bào)警，該蜂鳴器連接在IC1的40腳和三極管Q1的集電極之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求
4或5或6所述的測(cè)量?jī)x，其中，該測(cè)量?jī)x進(jìn)一步包括復(fù)位電路，所述復(fù)位電路包括第一復(fù)位電路和/或第二復(fù)位電路，其中，第一復(fù)位電路用于系統(tǒng)不正常時(shí)的復(fù)位，包括復(fù)位按鈕S1、電容C3以及電阻R4和R3，電容C3負(fù)極、R3和R4同時(shí)連接IC1的9腳，C3的正極接電源電路輸出的Vcc的正極，R3另一腳接地，R4的另外一腳通過(guò)復(fù)位按鍵S1接電源；第二復(fù)位電路用于下一個(gè)測(cè)量的啟動(dòng)控制，包括復(fù)位按鈕S2和上拉電阻R5，按鍵S2一腳接地，另一腳同時(shí)接上拉電阻R5和IC1的21腳，上拉電阻R5的另一腳接電源電路輸出的Vcc的正極。
專(zhuān)利摘要
一種瞬時(shí)通斷時(shí)間測(cè)量?jī)x，該測(cè)量?jī)x包括狀態(tài)調(diào)理電路、時(shí)間測(cè)量電路以及顯示電路，所述調(diào)理電路用于接收待測(cè)信號(hào)，將待測(cè)信號(hào)的通斷變化轉(zhuǎn)化為電平的高低變化，并將轉(zhuǎn)化后的電平信號(hào)輸出到時(shí)間測(cè)量電路；時(shí)間測(cè)量電路用于根據(jù)接收到的電平信號(hào)計(jì)算通斷所經(jīng)歷的時(shí)間并將計(jì)算的時(shí)間顯示在顯示電路上；顯示電路用于接收所述時(shí)間測(cè)量電路的結(jié)果并以數(shù)字的方式顯示出來(lái)。該測(cè)量?jī)x能夠快速準(zhǔn)確地測(cè)量出電子器件、機(jī)械開(kāi)關(guān)以及接插件等的通斷時(shí)間。
文檔編號(hào)G04F8/00GK1991640SQ200510135232
公開(kāi)日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2005年12月27日
發(fā)明者龍光展, 葉俊杰 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan