專利名稱：一種信號(hào)屏控制器及故障信號(hào)處理方法
一種信號(hào)屏控制器及故障信號(hào)處理方法涉及領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種信號(hào)屏控制器及故障信號(hào)處理方法。
背景技術(shù)：
隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，原來(lái)以強(qiáng)電和電器為主、功能簡(jiǎn)單的電氣 設(shè)備逐步被強(qiáng)、弱電結(jié)合，具有數(shù)字化特點(diǎn)、功能完善的新型微電子設(shè)備所取代。在很多場(chǎng) 合，已經(jīng)有越來(lái)越多的單片機(jī)產(chǎn)品代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電氣控制產(chǎn)品。屬于存儲(chǔ)程序控制的單片機(jī)， 其控制功能通過(guò)軟件指令來(lái)實(shí)現(xiàn)，其硬件配置也可變、易變。例如，在變配電所中，為了使運(yùn)行值班人員及時(shí)掌握電氣設(shè)備的工作情況，除了利 用測(cè)量?jī)x表反映設(shè)備的運(yùn)行情況外，還必須用信號(hào)及時(shí)地顯示出電氣設(shè)備的工作狀態(tài)，當(dāng) 電氣設(shè)備發(fā)生事故或出現(xiàn)不正常工作情況時(shí)，應(yīng)發(fā)出各種燈光和音響信號(hào)，喚起值班人員 的注意，幫助分析判斷事故的范圍和地點(diǎn)或不正常運(yùn)行情況的具體內(nèi)容等。信號(hào)裝置對(duì)變 配電所安全穩(wěn)定運(yùn)行起著重要作用。變配電所的信號(hào)回路一般包括位置信號(hào)、事故信號(hào)及 預(yù)告信號(hào)回路。每種信號(hào)都由燈光信號(hào)和音響信號(hào)兩部分組成，音響信號(hào)喚起值班人員注 意，燈光信號(hào)便于判斷發(fā)生故障設(shè)備及故障性質(zhì)。通常事故信號(hào)采用電鈴，預(yù)告信號(hào)采用蜂 鳴器作為音響信號(hào)；該系統(tǒng)通過(guò)信號(hào)屏控制器來(lái)處理故障信號(hào)，傳統(tǒng)的信號(hào)屏控制器有沖 擊繼電器、PLC繼電器、專用繼電器等，它們存在價(jià)格高，繼電器控制只能實(shí)現(xiàn)一些簡(jiǎn)單的邏 輯控制、不易維修，而PLC存在需專業(yè)的編程人員操作等問(wèn)題。提供一種新型的信號(hào)屏控制器，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的低成本和簡(jiǎn)化操作時(shí)現(xiàn)有技術(shù)需要解 決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種信號(hào)屏控制器及故障信號(hào)處理方法，以 達(dá)到降低現(xiàn)有的信號(hào)屏控制器的生產(chǎn)成本和簡(jiǎn)化現(xiàn)場(chǎng)操作的目的。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種信號(hào)屏控制器，其特征在于所 述的控制器為信號(hào)采集輸入電路連接到微處理器后依次接入信號(hào)輸出電路、報(bào)警電路；按 鍵信號(hào)控制電路接入微處理器，從而利用微處理器實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)屏故障信息的檢測(cè)和報(bào)警。所述的信號(hào)采集輸入電路連接到顯示電路，從而實(shí)現(xiàn)在有故障信號(hào)輸入的同時(shí)報(bào) 警燈亮起。所述的信號(hào)采集輸入電路為信號(hào)輸入端分別接入限流電阻、穩(wěn)壓二極管、電容后 連接到光耦芯片；光耦芯片的輸出端連接到微處理器，并且輸出端與地之間串聯(lián)一個(gè)電阻， 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)采集到得故障信號(hào)實(shí)現(xiàn)光電隔離，并且輸入給微處理器。所述的顯示電路為信號(hào)采集輸入電路將光電隔離后的輸入信號(hào)通過(guò)分壓電阻連 接到三極管的基極進(jìn)行放大，放大后的輸入信號(hào)驅(qū)動(dòng)LED燈，從而實(shí)現(xiàn)報(bào)警燈的點(diǎn)亮。所述的報(bào)警電路包括電鈴響鈴電路和光字牌閃光電路，實(shí)現(xiàn)聲光兩方面的報(bào)警。所述的微處理器的型號(hào)為STC12C5A08 ；二極管的型號(hào)為IN4148 ；光耦芯片型號(hào)為TLP521-4 ；三極管的型號(hào)為9014。一種信號(hào)屏故障信號(hào)處理方法，其特征在于所述的處理方法為步驟1 微處理器接收采集的多路狀態(tài)信號(hào)和一路試驗(yàn)按鈕的輸入信號(hào)；步驟2 微處理器接收到故障信息后發(fā)出一路音響報(bào)警信號(hào)給電鈴響鈴電路，并 發(fā)出燈光信號(hào)給光字牌閃光電路；步驟3 工作人員按下確認(rèn)按鈕，確認(rèn)故障信息；步驟4 電鈴?fù)Ｖ鬼戔?，光字牌變?yōu)槌Ａ?，從而利用微處理器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器，降低生產(chǎn)成本。所述的微處理器的軟件主流程為步驟1 系統(tǒng)初始化；步驟2:輸入信號(hào)檢測(cè)；步驟3:按鍵檢測(cè)；步驟4:定時(shí)信號(hào)處理；步驟5:發(fā)送輸出信號(hào)；步驟6 判斷中斷子程序是否中斷，若判斷結(jié)果為是則返回步驟2 ；若判斷結(jié)果為 否則返回步驟5，從而在軟件上實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)屏故障信息的檢測(cè)和報(bào)警。所述的中斷子程序的流程為步驟1 判斷確定按鍵是否按下，如果判斷結(jié)果為是則光字牌常亮并且消除聲音 報(bào)警，進(jìn)入步驟2;步驟2 斷開(kāi)確定按鍵接點(diǎn)；步驟3 判斷試驗(yàn)按鍵是否按下，如果判斷結(jié)果為是則光字牌閃亮并且發(fā)出聲音 報(bào)警，進(jìn)入步驟4;步驟4:返回主程序。一種信號(hào)屏控制器及故障信號(hào)處理方法，由于采用上述結(jié)構(gòu)及方法，該發(fā)明具有 以下優(yōu)點(diǎn)1、成本低，性價(jià)比高，可滿足多路信號(hào)輸入與輸出；2、通過(guò)端子，直接與信號(hào)聯(lián) 接，無(wú)須中間繼電器轉(zhuǎn)換，提高其可靠性；3、功能模板硬件模塊化設(shè)計(jì)，輸入口信號(hào)采用光 電隔離器，使工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的外電路與控制器內(nèi)部電路之間實(shí)現(xiàn)電氣上隔離。從而使中央信號(hào) 系統(tǒng)的準(zhǔn)確性得以保證；4、采用以單片機(jī)為核心的設(shè)計(jì)方法，微處理器片內(nèi)FLASH作為程 序存儲(chǔ)器，提高其抗干擾能力并增加可靠性；5、產(chǎn)品易操作，節(jié)省線路。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明圖1為本發(fā)明一種信號(hào)屏控制器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明一種信號(hào)屏控制器的信號(hào)采集輸入電路圖；圖3為本發(fā)明一種信號(hào)屏控制器的微處理器電路圖；圖4為本發(fā)明一種信號(hào)屏控制器的按鍵信號(hào)控制電路圖；圖5為本發(fā)明一種信號(hào)屏控制器的顯示電路圖；圖6為本發(fā)明一種信號(hào)屏控制器的信號(hào)輸出電路圖；圖7為本發(fā)明一種信號(hào)屏故障信號(hào)處理方法的邏輯圖8為本發(fā)明一種信號(hào)屏故障信號(hào)處理方法的主流程圖；圖9為本發(fā)明一種信號(hào)屏故障信號(hào)處理方法的初始化流程圖；圖10為本發(fā)明一種信號(hào)屏故障信號(hào)處理方法的中斷子程序流程圖；在圖1中，1、微處理器；2、信號(hào)采集輸入電路；3、信號(hào)輸出電路；4、報(bào)警電路；5、 顯示電路；6、按鍵信號(hào)控制電路。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的硬件部分為如圖1所示，一種信號(hào)屏控制器，其特征在于所述的控制 器為信號(hào)采集輸入電路2連接到微處理器1后依次接入信號(hào)輸出電路3、報(bào)警電路4 ；按鍵
信號(hào)控制電路6接入微處理器1，從而利用微處理器1實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)屏故障信息的檢測(cè)和報(bào)
m 目。信號(hào)采集輸入電路2連接到顯示電路5，從而實(shí)現(xiàn)在有故障信號(hào)輸入的同時(shí)報(bào)警 燈亮起。報(bào)警電路4包括電鈴響鈴電路和光字牌閃光電路，實(shí)現(xiàn)聲光兩方面的報(bào)警。本發(fā)明首先通過(guò)限流電阻、穩(wěn)壓二極管IN4148、高速光耦隔離芯片TLP521-4等電 子元件來(lái)組成外部配電柜狀態(tài)信號(hào)的信號(hào)輸入采集電路2，通過(guò)信號(hào)輸入采集電路2轉(zhuǎn)換 成微處理器1能夠接收和處理的信號(hào)，光電隔離后的輸入信號(hào)通過(guò)串聯(lián)適當(dāng)?shù)姆謮弘娮璨?聯(lián)接三極管9014的基極等電子元件來(lái)放大電路輸入信號(hào)從而驅(qū)動(dòng)LED燈顯示，單片機(jī)執(zhí)行 軟件程序指令送出的弱電控制信號(hào)經(jīng)由串聯(lián)適當(dāng)?shù)姆謮弘娮璨⒙?lián)接三極管9014等電子元 件來(lái)轉(zhuǎn)換、放大到信號(hào)屏需要的強(qiáng)輸出信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)信號(hào)屏上的光字牌閃光并發(fā)出音響信 號(hào)。當(dāng)值班人員知此信息后，通過(guò)手動(dòng)按下確認(rèn)按鍵，光字牌閃光變?yōu)槌Ａ燎衣曇粝?，?外部事故信號(hào)、預(yù)告信號(hào)解除了光字牌熄滅。當(dāng)按一下試驗(yàn)按鈕，所有輸出依次輪流閃亮， 同時(shí)發(fā)出音響信號(hào)。如圖2所示，信號(hào)采集輸入回路2通過(guò)限流電阻、穩(wěn)壓二極管IN4148、光耦 TLP521-4等電子元件來(lái)采集外部配電柜狀態(tài)的輸入信號(hào)，在輸入端與地之間串聯(lián)一只電阻 來(lái)限制流入單片機(jī)端口的峰值電流。并把這些信號(hào)傳輸給單片機(jī)STC12C5A08PWM的I/O 口， 執(zhí)行軟件程序指令來(lái)判斷和處理。如圖3所示，微處理器1為單片機(jī)STC12C5A08PWM，它是高速、低功耗、超強(qiáng)抗干擾 的新一代8051單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，但速度快8 12倍。內(nèi)部集成MAX810 專用復(fù)位電路，看門狗，兩路PWM，片內(nèi)有8KB FLASH ROM, 1 280 B RAM，支持ISP。管腳 XTALl、XTAL2外接11. 0592M晶振及2個(gè)20PF的電容構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路，通過(guò)軟件編程實(shí) 現(xiàn)各個(gè)功能的電路，工作電源為隔離后5V。如圖4所示，按鍵信號(hào)控制回路6為微處理器1的Pl. 4 口來(lái)讀取確認(rèn)按鍵信號(hào)，當(dāng) 按下此按鍵時(shí)，此口由高電平變?yōu)榈碗娖?，微處理?執(zhí)行軟件程序指令，外接光字牌由閃 光變?yōu)槌Ａ燎衣曇粝?；Pl. 3 口來(lái)讀取試驗(yàn)按鍵信號(hào)，當(dāng)按一下此按鍵時(shí)，此口由高電來(lái) 變?yōu)榈碗娖?，微處理?開(kāi)始執(zhí)行軟件程序指令，所有輸出依次輪流閃亮，同時(shí)發(fā)出音響。如圖5所示，顯示電路5為光電隔離后的輸入信號(hào)通過(guò)串聯(lián)適當(dāng)?shù)姆謮弘娮璨⒙?lián) 接三極管9014的基極等電子元件來(lái)放大電路輸入信號(hào)，從而來(lái)驅(qū)動(dòng)LED燈顯示。如圖6所示，信號(hào)輸出電路3為微處理器1執(zhí)行軟件程序指令送出的弱電控制信號(hào)經(jīng)由串聯(lián)適當(dāng)?shù)姆謮弘娮璨⒙?lián)接三極管9014等電子元件來(lái)轉(zhuǎn)換、放大到信號(hào)屏需要的 強(qiáng)輸出信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)信號(hào)屏上的光字牌閃光并發(fā)出音響信號(hào)。一種信號(hào)屏故障信號(hào)處理方法，其特征在于所述的處理方法為步驟1 微處理器接收信號(hào)屏的多路狀態(tài)信號(hào)和一路試驗(yàn)按鈕的輸入信號(hào)；步驟2 微處理器接收到故障信息后發(fā)出一路音響報(bào)警信號(hào)給電鈴響鈴電路，并 發(fā)出燈光信號(hào)給光字牌閃光電路；步驟3 工作人員按下確認(rèn)按鈕，確認(rèn)故障信息；步驟4 電鈴?fù)Ｖ鬼戔?，光字牌變?yōu)槌Ａ?，從而利用微處理器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器， 降低生產(chǎn)成本。微處理器的軟件主流程為步驟1 系統(tǒng)初始化；步驟2 輸入信號(hào)檢測(cè)；步驟3:按鍵檢測(cè)；步驟4:定時(shí)信號(hào)處理；步驟5 發(fā)送輸出信號(hào)；步驟6 判斷中斷子程序是否中斷，若判斷結(jié)果為是則返回步驟2 ；若判斷結(jié)果為 否則返回步驟5，從而在軟件上實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)屏故障信息的檢測(cè)和報(bào)警。本發(fā)明的初始化流程為首先輸入輸出方向定義，然后定時(shí)器0中斷值初始化賦 值定義，斷開(kāi)中斷進(jìn)入主程序。中斷子程序的流程為步驟1 判斷確定按鍵是否按下，如果判斷結(jié)果為是則光字牌常亮并且消除聲音 報(bào)警，進(jìn)入步驟2;步驟2 斷開(kāi)確定按鍵接點(diǎn)；步驟3 判斷試驗(yàn)按鍵是否按下，如果判斷結(jié)果為是則光字牌閃亮并且發(fā)出聲音 報(bào)警，進(jìn)入步驟4;步驟4:返回主程序。上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式 的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用 于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種信號(hào)屏控制器，其特征在于所述的控制器為信號(hào)采集輸入電路(2)連接到微處理器(1)后依次接入信號(hào)輸出電路(3)、報(bào)警電路(4)；按鍵信號(hào)控制電路(6)接入微處理器(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種信號(hào)屏控制器，其特征在于所述的信號(hào)采集輸入電路 (2)連接到顯示電路(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種信號(hào)屏控制器，其特征在于所述的信號(hào)采集輸入電路 (2)為信號(hào)輸入端分別接入限流電阻、穩(wěn)壓二極管、電容后連接到光耦芯片；光耦芯片的輸 出端連接到微處理器，并且輸出端與地之間串聯(lián)一個(gè)電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種信號(hào)屏控制器，其特征在于所述的顯示電路(5)為 信號(hào)采集輸入電路(2)將光電隔離后的輸入信號(hào)通過(guò)分壓電阻連接到三極管的基極進(jìn)行 放大，放大后的輸入信號(hào)驅(qū)動(dòng)LED燈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種信號(hào)屏控制器，其特征在于所述的報(bào)警電路(5)包括 電鈴響鈴電路和光字牌閃光電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3或4所述的一種信號(hào)屏控制器，其特征在于所述的微處理器 (1)的型號(hào)為STC12C5A08 ；二極管的型號(hào)為IN4148 ；光耦芯片型號(hào)為TLP521-4 ；三極管的 型號(hào)為9014。
7. 一種信號(hào)屏故障信號(hào)處理方法，其特征在于所述的處理方法為 步驟1 微處理器接收采集的多路狀態(tài)信號(hào)和一路試驗(yàn)按鈕的輸入信號(hào)；步驟2 微處理器接收到故障信息后發(fā)出一路音響報(bào)警信號(hào)給電鈴響鈴電路，并發(fā)出 燈光信號(hào)給光字牌閃光電路；步驟3 工作人員按下確認(rèn)按鈕，確認(rèn)故障信息； 步驟4 電鈴?fù)Ｖ鬼戔?，光字牌變?yōu)槌Ａ痢?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種信號(hào)屏故障信號(hào)處理方法，其特征在于所述的微處理 器的軟件主流程為步驟1 系統(tǒng)初始化； 步驟2 輸入信號(hào)檢測(cè)； 步驟3 按鍵檢測(cè)； 步驟4:定時(shí)信號(hào)處理； 步驟5:發(fā)送輸出信號(hào)；步驟6 判斷中斷子程序是否中斷，若判斷結(jié)果為是則返回步驟2 ；若判斷結(jié)果為否則 返回步驟5。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種信號(hào)屏故障信號(hào)處理方法，其特征在于所述的中斷子 程序的流程為步驟1 判斷確定按鍵是否按下，如果判斷結(jié)果為是則光字牌常亮并且消除聲音報(bào)警， 進(jìn)入步驟2 ；步驟2:斷開(kāi)確定按鍵接點(diǎn)；步驟3 判斷試驗(yàn)按鍵是否按下，如果判斷結(jié)果為是則光字牌閃亮并且發(fā)出聲音報(bào)警， 進(jìn)入步驟4 ；步驟4:返回主程序。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種信號(hào)屏控制器及故障信號(hào)處理方法，其特征在于所述的控制器為信號(hào)采集輸入電路連接到微處理器后依次接入信號(hào)輸出電路、報(bào)警電路；按鍵信號(hào)控制電路接入微處理器，并通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)多路采集信號(hào)檢測(cè)，由于采用上述結(jié)構(gòu)及方法，該發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、成本低，性價(jià)比高，可滿足多路信號(hào)輸入與輸出；2、通過(guò)端子，直接與信號(hào)聯(lián)接，無(wú)須中間繼電器轉(zhuǎn)換，提高其可靠性；3、功能模板硬件模塊化設(shè)計(jì)，從而使中央信號(hào)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性得以保證；4、采用以單片機(jī)為核心的設(shè)計(jì)方法，提高其抗干擾能力并增加可靠性；5、產(chǎn)品易操作，節(jié)省線路。
文檔編號(hào)G05B19/04GK101916077SQ20101023349
公開(kāi)日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月20日
發(fā)明者張春芽, 張紅瑾, 徐懷賓, 李穎, 束龍勝, 楊波, 沈松, 秦小州, 陳堅(jiān)偉, 高峰 申請(qǐng)人:安徽鑫龍電器股份有限公司