本發(fā)明屬于熱工自動化測控領域，涉及一種便攜式SOE系統(tǒng)校驗儀器，具體涉及一種便攜式SOE事件順序記錄系統(tǒng)校驗儀器。

背景技術：

SOE系統(tǒng)是各種自動控制系統(tǒng)中用于異常記錄的子系統(tǒng)。它所記錄的事件發(fā)生時間、首發(fā)事件和連鎖發(fā)生事件的間隔順序，是系統(tǒng)故障和異常分析的最重要依據(jù)。作為一個如此重要的子系統(tǒng)，在系統(tǒng)檢修過程中非常有必要對SOE的記錄準確性進行校驗。傳統(tǒng)的SOE系統(tǒng)校驗儀器體積龐大、重量大，而SOE系統(tǒng)通常位于高層的設備電子間內，沉重的儀器搬運起來非常不便；接線復雜、不靈活，只能選擇連續(xù)的觸發(fā)通道；需提供220V交流電源才能工作，SOE系統(tǒng)附近往往沒有配備220V交流電源，需要從其他電源接口引線，導致校驗人員工作難度增加，工作效率下降，對現(xiàn)場校驗工作造成很大的不便。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種使用方便、接線簡便、測量準確且無需外部電源供電的便攜式SOE系統(tǒng)校驗儀器。

本發(fā)明采用如下技術方案：

一種便攜式SOE系統(tǒng)校驗儀器，其包括核心控制單元、輸出單元、通信單元、顯示單元、按鈕操作單元和蓄電池供電單元；所述輸出單元包括輸出控制電路和輸出保險電路；所述輸出控制電路經輸出保險電路連接核心控制單元的相應端口，所述通信單元和按鈕操作單元分別與所述核心控制單元的相應端口雙向連接，所述核心控制單元的輸出端接顯示單元的輸入端，所述蓄電池供電單元的供電端分別連接顯示單元、按鈕操作單元、輸出單元、通信單元和核心控制單元的電源端。

進一步的，所述核心控制器單元包括控制器芯片U3、總線擴展芯片U4~總線擴展芯片U7、晶振Y1和電容C5~電容C6；所述控制器芯片U3的端口18~端口25分別與總線擴展芯片U4~總線擴展芯片U7的端口2~端口9對應連接；所述控制器芯片U3的端口44、端口1、端口2和端口3分別與總線擴展芯片U4~總線擴展芯片U7的片選端口11對應連接；所述控制器芯片U3的端口16接地；所述控制器芯片U3的端口29、端口38接+5V；所述控制器芯片U3的晶振輸入端口14與電容C5串聯(lián)后接地；所述控制器芯片U3的晶振輸入端口15與電容C6串聯(lián)后接地；所述晶振Y1的端口1與控制器芯片U3的端口14連接，所述晶振Y1的端口2與控制器芯片U3的端口15連接；所述總線擴展芯片U4~總線擴展芯片U7的端口1、端口10分別接地；所述總線擴展芯片U4~總線擴展芯片U7的端口20接+5V。

進一步的，所述輸出控制電路包括光耦U8~光耦U15、電阻R6~電阻R37、整流橋D6~整流橋D37和發(fā)光二極管D38~發(fā)光二極管D69；所述光耦U8~光耦U15的輸入端1、輸入端3、輸入端5、輸入端7分別與發(fā)光二極管D38~發(fā)光二極管D69串聯(lián)后與所述總線收發(fā)芯片U4~總線收發(fā)芯片U7的輸出端12~輸出端19對應連接；所述光耦U8—U15的輸入端2、輸入端4、輸入端6、輸入端8分別與電阻R6~電阻R37串聯(lián)后接地；所述光耦U8~光耦U15的輸出端10、輸出端12、輸出端14、輸出端16分別與整流橋D6~整流橋D37的共陰極輸入端1對應連接；所述光耦U8~光耦U15的輸出端9、輸出端11、輸出端13、輸出端15分別與整流橋D6~整流橋D37的共陽極輸入端2對應連接；

所述輸出保險電路2-2包括自恢復保險絲F1~自恢復保險絲F32和輸出端子排J3、輸出端子排J7；所述整流橋D6~整流橋D37的輸出端4分別與自恢復保險絲F1~自恢復保險絲F32串聯(lián)后與輸出端子排J3、輸出端子排J7的輸入端1~輸入端16對應連接；所述整流橋D6~整流橋D37的輸出端3分別與輸出端子排J3、輸出端子排J7的輸入端20~輸入端35對應連接。

進一步的，所述通信單元包括協(xié)議收發(fā)器U2、電阻R3和接口J2；所述協(xié)議收發(fā)器U2的輸入端2、輸入端3連接到一起后與所述控制器芯片U3的端口5連接；所述協(xié)議收發(fā)器U2的發(fā)送端1與所述控制器芯片U3的端口42連接；所述協(xié)議收發(fā)器U2的接收端4與所述控制器芯片U3的端口43連接；所述協(xié)議收發(fā)器U2的總線輸出端6與所述接口J2端口1連接；所述協(xié)議收發(fā)器U2的總線輸出端7與所述接口J2端口2連接；所述協(xié)議收發(fā)器U2的端口5接地；所述協(xié)議收發(fā)器U2的端口8接+5V；所述電阻R3并聯(lián)在所述協(xié)議收發(fā)器U2的端口7、端口6之間。

進一步的，所述顯示單元包括液晶顯示模塊U16；所述液晶顯示模塊U16的電源端7接+5V；所述液晶顯示模塊U16的接地端6接地；所述液晶顯示模塊U16的字庫輸入端口1~字庫輸入端口4分別與所述控制器芯片U3的輸出端口6~輸出端口9連接；所述液晶顯示模塊U16的串行時鐘端8與所述控制器芯片U3的輸出端口17連接；所述液晶顯示模塊U16的串行數(shù)據(jù)端9與所述控制器芯片U3的輸出端口28連接；所述液晶顯示模塊U16的寄存器選擇端10與所述控制器芯片U3的輸出端口39連接；所述液晶顯示模塊U16的復位端11與所述控制器芯片U3的輸出端口30連接；所述液晶顯示模塊U16的片選端12與所述控制器芯片U3的輸出端口31連接。

進一步的，所述按鈕操作單元包括按鍵S1、按鍵S2、按鍵S3和按鍵S4；所述按鍵S1、按鍵S2、按鍵S3、按鍵S4的一端分別與所述控制器芯片U3的輸入端口10、輸入端口11、輸入端口12、輸入端口13連接；所述按鍵S1、按鍵S2、按鍵S3和按鍵S4的另一端分別接地。

進一步的，所述蓄電池供電單元包括蓄電池BT1、二極管D1、電容C1~電容C4和穩(wěn)壓芯片U1；所述蓄電池BT1的正極與二極管D1串聯(lián)后接入所述穩(wěn)壓芯片U1的輸入端3；所述蓄電池BT1的負極接地；所述電容C1、電容C2的一端分別與所述穩(wěn)壓芯片U1的輸入端3連接；所述電容C1、電容C2的另一端接地；所述電容C3、電容C4的一端分別與所述穩(wěn)壓芯片U1的輸出端2連接；所述電容C3、電容C4的另一端接地，所述穩(wěn)壓芯片U1的接地端1接地。

本發(fā)明的有益效果如下：

（1）在保證SOE系統(tǒng)校驗效果的同時，降低了對校驗儀器設備的投入成本；

（2）儀器小巧、便攜，降低搬運設備的難度及人力成本；

（3）接線方式靈活、方便，可自由選擇觸發(fā)通道進行觸發(fā)；

（4）無需外部電源供電，省去接引電源線的工作量，降低工作難度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構原理框圖。

圖2為本發(fā)明中核心控制器單元的電路原理圖。

圖3為本發(fā)明中輸出控制電路的電路原理圖。

圖4為本發(fā)明中輸出保險電路的電路原理圖。

圖5為本發(fā)明中蓄電池供電單元的電路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。

如圖1~圖5所示，本實施例涉及一種便攜式SOE系統(tǒng)校驗儀器，其包括核心控制單元1、輸出單元2、通信單元3、顯示單元4、按鈕操作單元5和蓄電池供電單元6；所述輸出單元2包括輸出控制電路2-1和輸出保險電路2-2；所述輸出控制電路2-1經輸出保險電路2-2連接核心控制單元1的相應端口，所述通信單元3和按鈕操作單元5分別與所述核心控制單元1的相應端口雙向連接，所述核心控制單元1的輸出端接顯示單元4的輸入端，所述蓄電池供電單元6的供電端分別連接顯示單元4、按鈕操作單元5、輸出單元2、通信單元3和核心控制單元1的電源端。

進一步的，所述核心控制器單元1包括控制器芯片U3、總線擴展芯片U4~總線擴展芯片U7、晶振Y1和電容C5~電容C6；所述控制器芯片U3的端口18~端口25分別與總線擴展芯片U4~總線擴展芯片U7的端口2~端口9對應連接；所述控制器芯片U3的端口44、端口1、端口2和端口3分別與總線擴展芯片U4~總線擴展芯片U7的片選端口11對應連接；所述控制器芯片U3的端口16接地；所述控制器芯片U3的端口29、端口38接+5V；所述控制器芯片U3的晶振輸入端口14與電容C5串聯(lián)后接地；所述控制器芯片U3的晶振輸入端口15與電容C6串聯(lián)后接地；所述晶振Y1的端口1與控制器芯片U3的端口14連接，所述晶振Y1的端口2與控制器芯片U3的端口15連接；所述總線擴展芯片U4~總線擴展芯片U7的端口1、端口10分別接地；所述總線擴展芯片U4~總線擴展芯片U7的端口20接+5V。

進一步的，所述輸出控制電路2-1包括光耦U8~光耦U15、電阻R6~電阻R37、整流橋D6~整流橋D37和發(fā)光二極管D38~發(fā)光二極管D69；所述光耦U8~光耦U15的輸入端1、輸入端3、輸入端5、輸入端7分別與發(fā)光二極管D38~發(fā)光二極管D69串聯(lián)后與所述總線收發(fā)芯片U4~總線收發(fā)芯片U7的輸出端12~輸出端19對應連接；所述光耦U8—U15的輸入端2、輸入端4、輸入端6、輸入端8分別與電阻R6~電阻R37串聯(lián)后接地；所述光耦U8~光耦U15的輸出端10、輸出端12、輸出端14、輸出端16分別與整流橋D6~整流橋D37的共陰極輸入端1對應連接；所述光耦U8~光耦U15的輸出端9、輸出端11、輸出端13、輸出端15分別與整流橋D6~整流橋D37的共陽極輸入端2對應連接；

所述輸出保險電路2-2包括自恢復保險絲F1~自恢復保險絲F32和輸出端子排J3、輸出端子排J7；所述整流橋D6~整流橋D37的輸出端4分別與自恢復保險絲F1~自恢復保險絲F32串聯(lián)后與輸出端子排J3、輸出端子排J7的輸入端1~輸入端16對應連接；所述整流橋D6~整流橋D37的輸出端3分別與輸出端子排J3、輸出端子排J7的輸入端20~輸入端35對應連接。

進一步的，所述通信單元3包括協(xié)議收發(fā)器U2、電阻R3和接口J2；所述協(xié)議收發(fā)器U2的輸入端2、輸入端3連接到一起后與所述控制器芯片U3的端口5連接；所述協(xié)議收發(fā)器U2的發(fā)送端1與所述控制器芯片U3的端口42連接；所述協(xié)議收發(fā)器U2的接收端4與所述控制器芯片U3的端口43連接；所述協(xié)議收發(fā)器U2的總線輸出端6與所述接口J2端口1連接；所述協(xié)議收發(fā)器U2的總線輸出端7與所述接口J2端口2連接；所述協(xié)議收發(fā)器U2的端口5接地；所述協(xié)議收發(fā)器U2的端口8接+5V；所述電阻R3并聯(lián)在所述協(xié)議收發(fā)器U2的端口7、端口6之間。

進一步的，所述顯示單元4包括液晶顯示模塊U16；所述液晶顯示模塊U16的電源端7接+5V；所述液晶顯示模塊U16的接地端6接地；所述液晶顯示模塊U16的字庫輸入端口1~字庫輸入端口4分別與所述控制器芯片U3的輸出端口6~輸出端口9連接；所述液晶顯示模塊U16的串行時鐘端8與所述控制器芯片U3的輸出端口17連接；所述液晶顯示模塊U16的串行數(shù)據(jù)端9與所述控制器芯片U3的輸出端口28連接；所述液晶顯示模塊U16的寄存器選擇端10與所述控制器芯片U3的輸出端口39連接；所述液晶顯示模塊U16的復位端11與所述控制器芯片U3的輸出端口30連接；所述液晶顯示模塊U16的片選端12與所述控制器芯片U3的輸出端口31連接。

進一步的，所述按鈕操作單元5包括按鍵S1、按鍵S2、按鍵S3和按鍵S4；所述按鍵S1、按鍵S2、按鍵S3、按鍵S4的一端分別與所述控制器芯片U3的輸入端口10、輸入端口11、輸入端口12、輸入端口13連接；所述按鍵S1、按鍵S2、按鍵S3和按鍵S4的另一端分別接地。

進一步的，所述蓄電池供電單元6包括蓄電池BT1、二極管D1、電容C1~電容C4和穩(wěn)壓芯片U1；所述蓄電池BT1的正極與二極管D1串聯(lián)后接入所述穩(wěn)壓芯片U1的輸入端3；所述蓄電池BT1的負極接地；所述電容C1、電容C2的一端分別與所述穩(wěn)壓芯片U1的輸入端3連接；所述電容C1、電容C2的另一端接地；所述電容C3、電容C4的一端分別與所述穩(wěn)壓芯片U1的輸出端2連接；所述電容C3、電容C4的另一端接地，所述穩(wěn)壓芯片U1的接地端1接地。

所述控制器芯片U3型號為STC12C5A32S2；所述協(xié)議收發(fā)器U2的型號為MAX3485ESA；所述穩(wěn)壓芯片U1的型號為LM1117-3.3；所述總線收發(fā)芯片U4~總線收發(fā)芯片U7的型號為SN74HC573DW；所述光耦U8~光耦U15的型號為TLP521；所述晶振Y1的型號為11.0592MHz；所述整流橋D6~整流橋D37的型號為MB16S；所述液晶顯示模塊U16的型號為JLX12864G。

本發(fā)明的工作過程如下：啟動SOE系統(tǒng)校驗儀器后，控制器芯片U3進行初始化并啟動液晶顯示模塊U16；所述控制器芯片U3實時采集按鍵S1、按鍵S2、按鍵S3、按鍵S4的輸入信號；所述控制器芯片U3檢測到按鍵S1、按鍵S2的輸入信號后調整儀器觸發(fā)時間；所述控制器芯片U3檢測到按鍵S3的輸入信號后進行模式切換，可切換為順序觸發(fā)、同步觸發(fā)模式；所述控制器芯片U3檢測到按鍵S4的輸入信號后根據(jù)觸發(fā)時間間隔生成觸發(fā)信號，觸發(fā)信號發(fā)送至所述總線擴展芯片U4~總線擴展芯片U7，所述總線擴展芯片U4~總線擴展芯片U7將觸發(fā)信號發(fā)送至所述輸出單元2；所述輸出單元2中的光耦U8~光耦U15經所述整流橋D6~整流橋D37輸出測試信號；所述控制器芯片U3實時采集上位機軟件發(fā)送的通信協(xié)議信號，用戶可通過上位機選擇待觸發(fā)通道、觸發(fā)時間、觸發(fā)模式、觸發(fā)動作；所述控制器芯片U3經協(xié)議收發(fā)器U2檢測到上位機發(fā)送的控制信號后，解析控制信號，根據(jù)用戶選擇的觸發(fā)通道、觸發(fā)時間、觸發(fā)模式生成觸發(fā)信號，觸發(fā)信號經所述輸出單元2驅動后輸出測試信號。

上述詳細說明是針對本發(fā)明可行實施例的具體說明，該實施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明的等效實施或變更，均應包含于本案的專利保護范圍中。