專利名稱：用于自動化控制終端的手操器電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種手操器電路，特別是指一種用于自動化控制終端的手操器電路，適用于石化、給排水、電力、冶金等領域的工業(yè)過程自動化數(shù)據(jù)采集和控制終端，可以在現(xiàn)場隨時讀取、修改控制器寄存器的值，給現(xiàn)場工作帶來了極大的方便。
背景技術：
目前，在我國應用于工業(yè)過程自動化控制的終端設備，有些終端設備是沒有操作界面的，這樣就給現(xiàn)場工作人員進行現(xiàn)場終端設備參數(shù)的設置和修改以及對應工程值的采集帶來很大的不便，在這一工作上耗費了大量時間和人力。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術中的不足之處而提出的一種用于自動化控制終端的手操器電路，用于自動化采集控制終端的手操器電路具有一個RS232接口，通訊協(xié)議為MODBUS RTU，采用MICRO16串口供電方式，由模塊內(nèi)部CPU驅(qū)動串口、帶有2X16LCD字符顯示及按鍵接口，可顯示讀寫內(nèi)部寄存器參數(shù)，配合上位機程序?qū)崿F(xiàn)參數(shù)的組態(tài)功能。
本實用新型的目的可以通過以下措施來達到一種用于自動化控制終端的手操器電路，該電路由主控制芯片、帶電擦寫存儲器的UP監(jiān)控芯片、串口驅(qū)動芯片、數(shù)字電位器等構成，該電路連接構成如下在串口驅(qū)動芯片U2的1、3兩端，4、5兩端，6、15兩端，2、16兩端分別接入一個同該芯片一起組成了信號轉(zhuǎn)換電路的電容E3、E2、E4、E1，U2的管腿13、14分別與外接顯示屏LCD的接口雙排插座J1的17、18端相接，其中U2的管腿16接電源VCC，管腿15接地，U2的管腿11、12分別接入主控制芯片U4 AT89C55的管腿11、10；
U4的管腿40、31接入VCC，管腿20接地，U4的管腿32～39分別接入J1的9～16端，U4的管腿1、2、3分別接入J1的6、7、8端，由一個晶體Y1與兩個電容C5、C6組成的晶體振蕩電路接入主控制芯片U4的18、19管腿，為主控制芯片U4提供工作頻率，U4的管腿5、6、7、8分別接入帶電擦寫存儲器的UP監(jiān)控芯片U5的管腿1、5、6、2，U5管腿8、3一并接入VCC，管腿4接地，管腿7接U4的管腿9，同時通過上拉電阻R2接入VCC，U5的管腿5、6接入數(shù)字電位器U3的管腿1、2，U3的管腿7接入U4的管腿14，U3的管腿8、3接入電源VCC，管腿4、6接地，管腿5接入J1的5端；U4的管腿15接入與非門U1B的正負輸入端，其輸出端通過電阻R1接入三極管Q1的基極，集電極接入VCC，發(fā)射極接入J1的2端，J1的4、19端接電源VCC，J1的1、3、20端接地，U4的管腿21～28分別接入鍵盤控制器U6的管腿12～19，U4的管腿4、9、13、16、17、30分別接入U6的管腿21、9、22、11、10、3，同時管腿9還接入J2(外接鍵盤的接口插座)的14端；U6的鍵盤中斷端4通過接入一與非門U1A后接入U4的12管腿，U6的管腿32、33、34、35、38、39、1、2、5、6、7分別接入單排插座J2的1、2、3、4、6、7、8、9、10、11、12，U6的管腿40接VCC，管腿36、37、20接地，單排插座J2的15端接電源VCC。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點本實用新型為用于自動化控制終端的手操器電路，具有自動抄錄功能；通過非易失性存儲器，保存各種數(shù)據(jù)；既可與現(xiàn)場采集控制終端進行數(shù)據(jù)傳輸，又可與微機通訊；減輕了現(xiàn)場工作人員的工作強度，提高了工作效率。本實用新型采用的都是工業(yè)級元器件，可適應的溫度范圍為-40℃～60℃，環(huán)境相對濕度10％～90％相對濕度，能夠在較惡劣的環(huán)境下工作。


圖1.用于自動化控制終端的手操器電路原理圖。
具體實施方式
請參考圖1.用于自動化控制終端的手操器電路原理圖，該電路由主控制芯片、帶電擦寫存儲器的UP監(jiān)控芯片、串口驅(qū)動芯片、數(shù)字電位器等構成。
該電路通過串口與主控制器連接，在串口驅(qū)動芯片U2的1、3兩端，4、5兩端，6、15兩端，2、16兩端分別接入一個電容，同該芯片一起組成了信號轉(zhuǎn)換電路，U2的管腿13、14分別與雙排插座J1的17、18端相接，其中U2的管腿16接電源VCC，管腿15接地，經(jīng)過232接口驅(qū)動芯片U2及4個電容組成的轉(zhuǎn)換電路將標準的RS-232信號轉(zhuǎn)換成TTL電平信號或?qū)TL電平信號轉(zhuǎn)換成標準的RS-232信號，U2的管腿11、12分別接入主控芯片CPU U4 AT89C55的管腿11、10；U4的管腿40接入VCC，管腿20接地，U4的管腿32～39通過8位數(shù)據(jù)總線接入J1，用以同外接的LCD顯示屏進行數(shù)據(jù)傳輸，U4的管腿1、2、3分別接入J1的6RS、7R/W、8E，RS、R/W、E為外接顯示屏LCD的輸入控制端，分別是寄存器選擇信號、讀/寫控制信號、使能信號。通過RS輸入CPU選擇模塊內(nèi)部寄存器類型信號，當RS為0時，當CPU進行寫模塊操作，指向指令寄存器，當CPU進行讀模塊操作，指向地址計數(shù)器；當RS為1時，無論CPU是讀操作還是寫操作，均指向數(shù)據(jù)寄存器。通過R/W輸入CPU選擇讀/寫模塊操作信號，當R/W為0時，寫操作；當R/W為1時，讀操作。通過E輸入CPU讀/寫模塊操作使能信號，控制著LCD顯示屏的顯示。由一個晶體Y1與兩個電容C5、C6組成的晶體振蕩電路接入主控制芯片U4的18、19管腿，為主控制芯片U4提供工作頻率，U4的管腿5、6、7、8分別接入帶電擦寫存儲器的UP監(jiān)控芯片U5的管腿1、5、6、2，U5管腿8、3一并接入VCC，管腿4接地，管腿7接U4的管腿9，同時接入上拉電阻R2，U5的管腿5、6分別為串行數(shù)據(jù)輸入端和串行時鐘輸入端，接入數(shù)字電位器U3的管腿1、2，U3的管腿7接入U4的管腿14，U3的管腿8、3接入電源VCC，管腿4、6接地，管腿5接入J1的5端，這樣就組成了分辨調(diào)節(jié)電路，通過改變數(shù)字電位器U3的電阻值改變液晶的驅(qū)動電壓，達到調(diào)節(jié)分辨率的目的U4的管腿15LIGHT通過與非門接入一個三極管Q1，當LIGHT端輸出為低電平時，經(jīng)過與非門輸出端置高，使三極管Q1導通，從而驅(qū)動顯示屏的背光顯示。U4的管腿21～28通過雙向、三態(tài)數(shù)據(jù)總線同鍵盤控制器U6的管腿12～19(DB0-DB7)相連，用來傳送U6 8279與U4 CPU之間的數(shù)據(jù)和命令。U4的管腿4P13、9RESET、13INT1、16WR、17RD、30ALE分別接入U6的管腿21A0、9RESET、22CS、11WR、10RD、3CLK，同時管腿9還接入J2的14端，此端可進行上電復位，通過電壓檢測，實現(xiàn)CPU的復位，U6采用單一+5V電源供電，A0為緩沖器低位地址，當A0為高電平時，表示數(shù)據(jù)總線上為命令，當為低電平時，表示數(shù)據(jù)總線上為數(shù)據(jù)，RESET為復位輸入線，RESET信號為高電平有效。CS為片選輸入線，低電平有效，U4可以在CS端為低時可以對U6讀/寫操作。RD為讀信號輸入線，低電平有效，將緩沖器讀出，數(shù)據(jù)送往外部總線。WR為寫信號輸入線，低電平有效，將緩沖器讀出，將數(shù)據(jù)從外部數(shù)據(jù)總線寫入U6的緩沖器。CLK為時鐘輸入線，用以產(chǎn)生內(nèi)部定時的時鐘脈沖。U6的端4IRQ為中斷請求輸出端，高電平有效，通過接入一與非門U1A后接入U4的12管腿，U6的管腿SL0～SL3為掃描線，用來掃描按鍵開關，傳感器陣列和顯示數(shù)字，這些可被編程或被譯碼，RL0～RL7為回送線，經(jīng)過按鍵或傳感器開關與掃描線聯(lián)接，這些回送線內(nèi)部設置有上拉電路，使之保持為高電平，只有當一個按鍵閉合時，對應的返回線變?yōu)榈碗娖?；無按鍵閉合時，均保持高電平。U6通過輸出掃描線與輸入回送線通過單排插座J2外接鍵盤。
該用于自動化控制終端的手操器電路，已制成模塊，本廠編號和名稱為E226模塊。本模塊為手持產(chǎn)品，采用手持外殼封裝，通過電纜線與外部連接。有兩種連接方式，一種是程序下載方式，另外一種是通訊方式。只需將其與E001控制器連接即可使用。
現(xiàn)場應用表明，E226模塊具有應用穩(wěn)定、安全可靠性高、使用靈活方便等特點，并可應用于-40℃～70℃的環(huán)境溫度，適用于野外惡劣的工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境。
權利要求1.一種用于自動化控制終端的手操器電路，其特征在于該電路由主控制芯片、帶電擦寫存儲器的UP監(jiān)控芯片、串口驅(qū)動芯片、數(shù)字電位器等構成，該電路連接構成如下在串口驅(qū)動芯片U2的1、3兩端，4、5兩端，6、15兩端，2、16兩端分別接入一個同該芯片一起組成了信號轉(zhuǎn)換電路的電容E3、E2、E4、E1，U2的管腿13、14分別與外接顯示屏LCD的接口雙排插座J1的17、18端相接，其中U2的管腿16接電源VCC，管腿15接地，U2的管腿11、12分別接入主控制芯片U4 AT89C55的管腿11、10；U4的管腿40、31接入VCC，管腿20接地，U4的管腿32～39分別接入J1的9～16端，U4的管腿1、2、3分別接入J1的6、7、8端，由一個晶體Y1與兩個電容C5、C6組成的晶體振蕩電路接入主控制芯片U4的18、19管腿，為主控制芯片U4提供工作頻率，U4的管腿5、6、7、8分別接入帶電擦寫存儲器的UP監(jiān)控芯片U5的管腿1、5、6、2，U5管腿8、3一并接入VCC，管腿4接地，管腿7接U4的管腿9，同時通過上拉電阻R2接入VCC，U5的管腿5、6接入數(shù)字電位器U3的管腿1、2，U3的管腿7接入U4的管腿14，U3的管腿8、3接入電源VCC，管腿4、6接地，管腿5接入J1的5端U4的管腿15接入與非門U1B的正負輸入端，其輸出端通過電阻R1接入三極管Q1的基極，集電極接入VCC，發(fā)射極接入J1的2端，J1的4、19端接電源VCC，J1的1、3、20端接地，U4的管腿21～28分別接入鍵盤控制器U6的管腿12～19，U4的管腿4、9、13、16、17、30分別接入U6的管腿21、9、22、11、10、3，同時管腿9還接入J2(外接鍵盤的接口插座)的14端；U6的鍵盤中斷端4通過接入一與非門U1A后接入U4的12管腿，U6的管腿32、33、34、35、38、39、1、2、5、6、7分別接入單排插座J2的1、2、3、4、6、7、8、9、10、11、12，U6的管腿40接VCC，管腿36、37、20接地，單排插座J2的15端接電源VCC。
專利摘要本實用新型涉及一種用于自動化控制終端的手操器電路，該電路由主控制芯片、帶電擦寫存儲器的UP監(jiān)控芯片、串口驅(qū)動芯片、數(shù)字電位器等構成，該電路通過串口與主控制器連接，接口驅(qū)動芯片U2將標準的RS－232信號轉(zhuǎn)換成TTL電平信號或?qū)TL電平信號轉(zhuǎn)換成標準的RS－232信號，由主控芯片CPU U4實現(xiàn)相應控制，U4接入帶電擦寫存儲器的UP監(jiān)控芯片U5，同數(shù)字電位器U3組成了分辨調(diào)節(jié)電路，與三態(tài)數(shù)據(jù)總線同鍵盤控制器U6的管腿相連，用來傳送數(shù)據(jù)和命令，U6外接鍵盤，該電路具有自動抄錄功能；通過非易失性存儲器，保存各種數(shù)據(jù)；既可與現(xiàn)場采集控制終端進行數(shù)據(jù)傳輸，又可與微機通訊。
文檔編號G05B19/00GK2580487SQ0228597
公開日2003年10月15日 申請日期2002年11月13日 優(yōu)先權日2002年11月13日
發(fā)明者俞凌, 莊貴林 申請人:北京安控科技發(fā)展有限公司