專利名稱：一種圖文顯示棒控制電路及圖文顯示棒控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及交通指揮、廣告展示和文藝晚會等領(lǐng)域進(jìn)行圖文信息顯示 的顯示棒上用的一種控制電路，尤其涉及一種通過水銀開關(guān)對控制電路進(jìn) 行控制的圖文顯示棒控制電路和圖文顯示棒控制方法。
技術(shù)背景現(xiàn)有圖文顯示棒的控制方式主要有兩種 一種是通過孩t控制器控制機(jī) 械開關(guān)，再通過機(jī)械開關(guān)對控制電路的工作狀態(tài)進(jìn)行控制。該種方式利用 機(jī)械開關(guān)擺動時擺針的左右搖擺，從而實現(xiàn)開關(guān)觸點與控制電路的斷開與 閉合；另外一種控制方式是采用微控制器控制電磁開關(guān)的方式，再通過電 磁開關(guān)對控制電路的工作狀態(tài)進(jìn)行控制。即利用磁鐵形成固定的磁場，當(dāng) 金屬指針在擺動過程中，切割磁力線，從而實現(xiàn)開與閉兩種狀態(tài)的切換?，F(xiàn)有的兩種控制方式都采用了機(jī)械裝置，在產(chǎn)品運輸和使用過程中機(jī) 械開關(guān)的金屬擺針與電磁開關(guān)的金屬指針容易變形，尤其是機(jī)械開關(guān)方式， 如果一旦金屬擺針受力產(chǎn)生變形，對控制電路的控制精度會產(chǎn)生很大的影 響，所以使用時必須非常小心。電磁開關(guān)是通過運用磁場對金屬指針的擺 動進(jìn)行控制，磁場容易受到設(shè)備外部磁場的感染， 一旦將這種通過電磁開 關(guān)進(jìn)行控制的圖文顯示棒拿到外部磁場4艮強(qiáng)的地區(qū)，那么電磁開關(guān)將會失 效，也很難保證對控制電路的控制精度。同時，與本發(fā)明中應(yīng)用的水銀開 關(guān)控制方式相比，運用以上兩種開關(guān)方式進(jìn)行控制的圖文顯示棒體積大、 重量重、成本高。 發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的控制開關(guān)對控制電路的控制精度差，容易 受外部環(huán)境影響，而且運用現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的圖文顯示棒體積大、重量重、 成本高的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種通過水4艮開關(guān)對控制電路進(jìn)行控制 的圖文顯示棒控制電路。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中對于圖文顯示棒的控制方法存在的控制精度差， 控制方法容易受外部環(huán)境影響的技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種圖文顯示棒的控制方法。 本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的第一技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為提供一種圖文顯示棒控制電路，該圖文顯示棒控制電路包括控制器模塊和與 所述控制器模塊相連的用于對所述控制器模塊進(jìn)行初始化的主控模塊，所 述控制器模塊與水銀開關(guān)連接，通過所述水銀開關(guān)控制所述圖文顯示棒控 制電路的工作。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例所述圖文顯示棒控制電路包括與所述水 銀開關(guān)串聯(lián)的容錯電路。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例所述容錯電路接入所述控制器模塊的管腳。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例在所述控制器中斷輸入管腳與所述水銀 開關(guān)之間設(shè)有保護(hù)電路。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例所述保護(hù)電路為一二極管。 本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的第二技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為提 供一種圖文顯示棒的控制方法，所述控制方法包括步驟第一步、對控制 器模塊和中斷模塊進(jìn)行初始化配置；第二步、通過水銀開關(guān)對所述主控模 塊進(jìn)行控制，由主控模塊轉(zhuǎn)入中斷模塊;第三步、通過所述中斷模塊控制 發(fā)光源發(fā)光。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例所述第一步中所述的控制器模塊和中斷 模塊的初始化配置通過主控模塊實現(xiàn)，初始化配置包括開放總中斷和外部 輸入中斷，設(shè)置中斷請求信號為下降沿信號觸發(fā)，所述主控模塊進(jìn)入待機(jī) 狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例所述第二步包括子步驟 一、將所述水 銀開關(guān)閉合；二、當(dāng)所述控制器的外部中斷輸入端形成所述下降沿信號， 所述處理器進(jìn)入中斷處理程序；三、所述控制器調(diào)用延時程序，消除所述 水銀開關(guān)的非正常閉合；四、所述控制器查詢所述水銀開關(guān)連接的信號， 并確認(rèn)該信號為所述下降沿信號；五、所述控制器模塊控制發(fā)光體工作。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例當(dāng)所述水#>開關(guān)斷開時，所述控制器的 外部輸入端為上升沿信號狀態(tài)，所述處理器不會進(jìn)入中斷處理程序，為待 機(jī)狀態(tài)。本發(fā)明的有益效果是利用水銀開關(guān)中水銀所具有的流動性和導(dǎo)電性 的特點，并將其運用到控制電路中，使得這種新型的控制電路結(jié)構(gòu)簡單、電路的抗干擾性非常強(qiáng)，相比利用現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的圖文顯示棒體積更小巧， 更方便攜帶，而且產(chǎn)品的制造成本相比現(xiàn)有技術(shù)低，對電路的控制精度也 有顯著的增強(qiáng)。


圖l.本發(fā)明一種圖文顯示棒控制電路的電路原理圖。圖2.本發(fā)明一種圖文顯示棒控制電路的電路結(jié)構(gòu)框圖。 圖3.本發(fā)明圖文顯示棒控制方法流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施方式對本實用新型作進(jìn)一步說明。本發(fā)明涉及一種圖文顯示棒的控制電路，采用控制器與水銀開關(guān)組成 圖文顯示棒。7K4艮開關(guān)利用液體金屬所具有的流動特點和導(dǎo)電性能，當(dāng)向 一個方向晃動時，水銀流動使得開關(guān)閉合，向相反方向晃動時，水銀反方 向流動，開關(guān)斷開。請參閱圖l本發(fā)明一種圖文顯示棒控制電路的電路原理圖，如圖1所示 在本實施例中控制電路也就是圖1中的MCU模塊101采用MCS-51單片機(jī)作為 控制核心，水銀開關(guān)104的一端接地，另一端連接單片機(jī)IOI外部中斷O的輸 入端^5 (也可以采用外部中斷l(xiāng)), 二極管103對電路有保護(hù)作用；同時水 銀開關(guān)104的另一端與單片機(jī)101的一條I/0口線P3. 5連接。當(dāng)把水銀開關(guān)104向主控單元預(yù)先設(shè)定的某個方向晃動時，7]c銀開關(guān)閉 合，外部中斷O輸入端得到一個下降沿，從而申請中斷，進(jìn)入中斷處理程序。 在中斷處理程序中，查詢I/0口線P3. 5,當(dāng)其為低電平時，表示水銀開關(guān)104 仍處于閉合狀態(tài)，這一檢測過程起到了容錯的作用，通過中斷請求的發(fā)生 和I/0開關(guān)的查詢兩種機(jī)制保證了對水銀開關(guān)104閉合狀態(tài)的準(zhǔn)確判斷，避 免了不必要的干擾；進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，逐一取出字模表中的顯示數(shù)據(jù) 進(jìn)行顯示。當(dāng)把水銀開關(guān)104向另外一個方向晃動時，水銀開關(guān)104斷開， 沒有中斷請求發(fā)生，不顯示數(shù)據(jù)。當(dāng)使用者以一定速率晃動該控制電路時，水銀開關(guān)104在開和關(guān)兩個 狀態(tài)之間迅速切換，顯示數(shù)據(jù)在亮滅兩個狀態(tài)中迅速切換，快速閃爍就達(dá) 到了穩(wěn)定顯示的效果。請參閱圖2本發(fā)明一種圖文顯示棒控制電路的電路結(jié)構(gòu)框圖。如圖2所 示，其中控制器模塊201、水銀開關(guān)模塊202、容錯電路203、保護(hù)電路204 屬于硬件模塊，主控模塊205、中斷模塊206、可調(diào)延時容錯模塊207、查詢?nèi)蒎e模塊208屬于軟件模塊。主控模塊205與中斷模塊206是兩個并行的程序 模塊，前者是單片機(jī)上電后直接執(zhí)行的模塊，當(dāng)水銀開關(guān)202閉合，產(chǎn)生中 斷后，則轉(zhuǎn)向中斷模塊206執(zhí)行；水銀開關(guān)202斷開，則程序在主控模塊205 中執(zhí)行(待機(jī))。中斷模塊206包含了可調(diào)延時容錯模塊207和查詢?nèi)蒎e模塊 208兩個容錯模塊，可調(diào)延時容錯模塊207是一個軟件容錯模塊，查詢?nèi)蒎e 模塊208是對容錯電路進(jìn)行編程查詢，從而有效地消除了水銀開關(guān)202的抖 動和外部干擾信號引起的誤中斷操作。保護(hù)電路模塊是一個純硬件的二極 管保護(hù)電路，其單向?qū)щ娦杂行У乇苊饬藦?qiáng)干擾脈沖對單片機(jī)的影響，使 得該電路可以在非常嘈雜復(fù)雜的環(huán)境中正常工作。請參閱圖1并結(jié)合圖2， MCU模塊101即處理器模塊201:采用MCS-51單片 機(jī)實現(xiàn)。水銀開關(guān)水銀開關(guān)104利用液體金屬所具有的流動特點和導(dǎo)電性能， 當(dāng)向一個方向晃動時，水銀流動使得開關(guān)閉合，向相反方向晃動時，水銀 向反方向流動，開關(guān)斷開。水銀開關(guān)104的一端接地，另一端連接單片機(jī)IOI 外部中斷0的輸入端^ (也可以采用外部中斷l(xiāng));當(dāng)把水銀開關(guān)104向某個 方向晃動時，水銀開關(guān)104閉合，外部中斷O輸入端得到一個下降沿，從而 申請中斷，進(jìn)入中斷處理沖莫塊206。容錯電路與查詢?nèi)蒎e模塊水銀開關(guān)104的一端除了與單片機(jī)101的中斷 輸入管腳連接之外，同時與處理器的一條I/0口線P3. 5連接，產(chǎn)生中斷后， 進(jìn)入中斷處理程序。在中斷處理程序中，查詢I/0口線P3. 5,當(dāng)其為低電平 時，表示水銀開關(guān)104仍處于閉合狀態(tài)，這一檢測過程起到了容錯的作用， 用中斷請求的發(fā)生和I /0開關(guān)的查詢兩種機(jī)制保證了對水銀開關(guān)104閉合狀 態(tài)的準(zhǔn)確判斷，避免了不必要的干擾。保護(hù)電路在處理器IOI的中斷輸入管腳和水銀開關(guān)104之間連接了 一個 二極管電路103,當(dāng)因為外界干擾，水銀開關(guān)104產(chǎn)生了一個強(qiáng)脈沖干擾信 號后，二極管103的單向?qū)щ娦钥梢院芎玫钠帘蔚舾蓴_脈沖，對處理器起到 了保護(hù)作用。中斷模塊與可調(diào)延時容錯模塊當(dāng)水銀開關(guān)104向一個方向晃動時，水 銀流動使得開關(guān)閉合，外部中斷O輸入端得到一個下降沿，從而申請中斷， 進(jìn)入中斷處理it塊206;在中斷處理it塊206中，首先調(diào)用一個可調(diào)時間的 延時模塊207,以消除水銀開關(guān)104的抖動干擾；然后再次查詢I/0口線P3. 5, 當(dāng)其為低電平時，表示水銀開關(guān)104仍處于閉合狀態(tài)；逐一取出字模表中的顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。主控模塊完成對控制器和中斷的初始化。當(dāng)把水銀開關(guān)104向某個方 向晃動時，水銀開關(guān)104閉合，外部中斷O輸入端得到一個下降沿，從而申 請中斷，進(jìn)入中斷處理程序，顯示字模表中的數(shù)據(jù)，當(dāng)把水銀開關(guān)104向另 外一個方向晃動時，水銀開關(guān)104斷開，沒有中斷請求發(fā)生，不顯示數(shù)據(jù)。 當(dāng)使用者以一定速率晃動該控制電路時，水銀開關(guān)104在開和關(guān)兩個狀態(tài)之 間迅速切換，顯示數(shù)據(jù)在亮滅兩個狀態(tài)中迅速切換，快速閃爍就達(dá)到了穩(wěn) 定顯示的效果。請參閱圖3本發(fā)明圖文顯示棒控制方法流程圖。如圖3所示當(dāng)控制電路 上電后，自動執(zhí)行主控4莫塊，完成控制器和中斷的初始化操作301,包括 開放總中斷和外部輸入中斷，并設(shè)置中斷請求信號為下降沿信號觸發(fā)，然 后進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。水銀開關(guān)閉合，保護(hù)電路的二極管陰極與地連接，使二極管導(dǎo)通，在單 片機(jī)的外部中斷輸入端形成一個下降沿信號304，從而向單片機(jī)申請中斷， 單片機(jī)從原地踏步的待機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)入中斷處理模塊。在中斷處理模塊中，首 先調(diào)用一個可調(diào)時間的軟件延時程序304,以消除 K銀開關(guān)的抖動309,然 后查詢與水銀開關(guān)連接的I/O管腳(P3. 5 )信號是否為低電平305，若是 低電平，則說明水銀開關(guān)處于穩(wěn)定的閉合狀態(tài)，開始逐列顯示圖形，由于 顯示棒處于運動過程中，第一列顯示完后，顯示第二列時，顯示棒會順著 運動方向移動一定的距離，顯示第三列時，顯示棒又會有位置移動，因此 每一列顯示不會重疊在同一位置，而是把圖形平行展開逐列顯示了一遍， 所有的列顯示完后，退出中斷處理，返回主才莫塊待機(jī)狀態(tài)。如果查詢I/O 管腳(P3. 5)信號不是低電平，則說明該中斷請求信號可能是由外部干擾 信號引起的，直接退出中斷處理，返回待機(jī)狀態(tài)308。水銀開關(guān)斷開狀態(tài)下，單片機(jī)的外部中斷輸入端保持高電平，沒有下降 沿信號，不會產(chǎn)生中斷，單片機(jī)處于原地踏步待機(jī)狀態(tài)。由此可以看出，當(dāng)由于環(huán)境干擾在單片機(jī)的外部輸入端產(chǎn)生了 一個下降 沿信號，向單片機(jī)申請中斷后，由于干擾信號一般都是脈沖形式，不會有 穩(wěn)定狀態(tài)，經(jīng)過一定的時間延時后，再次查詢該信號狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)該信 號不能保持低電平，就可以確認(rèn)該信號是干擾脈沖。當(dāng)由于環(huán)境干擾在7jC銀開關(guān)的一端形成一個強(qiáng)脈沖信號時，保護(hù)電路中二極管的單向?qū)щ娦?，有效地把單片機(jī)管腳和強(qiáng)脈沖信號隔離開來，起到了非常好的保護(hù)作用。明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù) 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若 干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種圖文顯示棒控制電路，包括控制器模塊(201)和與所述控制器模塊(201)相連的用于對所述控制器模塊(201)進(jìn)行初始化的主控模塊(205)，其特征在于所述控制器模塊(201)與水銀開關(guān)(202)連接，通過所述水銀開關(guān)(202)控制所述圖文顯示棒控制電路的工作。
2. 根椐權(quán)利要求l所述圖文顯示棒控制電路，其特征在于所述圖文 顯示棒控制電路包括與所述水銀開關(guān)(104)串聯(lián)的容錯電路(102)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述圖文顯示棒控制電路，其特征在于所述容錯 電路(102)接入所述控制器模塊(101 )的管腳。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述圖文顯示棒控制電路，其特征在于在所述控 制器中斷輸入管腳與所述水銀開關(guān)(104)之間設(shè)有保護(hù)電路(103)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述圖文顯示棒控制電路，其特征在于所述保護(hù) 電路(103)為一二極管。
6. —種圖文顯示棒控制方法，其特征在于所述控制方法包括步驟A. 對控制器模塊和中斷模塊進(jìn)行初始化配置(301);B. 通過7jc銀開關(guān)對所述主控模塊進(jìn)行控制，轉(zhuǎn)入中斷模塊；C. 通過所述中斷模塊控制發(fā)光源發(fā)光(306 )。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖文顯示棒控制方法，其特征在于所述步 驟A中所述的控制器模塊(201)和中斷模塊(206)的初始化配置通過主 控模塊(205)實現(xiàn)，初始化配置包括開放總中斷和外部輸入中斷，設(shè)置中 斷請求信號為下降沿信號觸發(fā)，所述主控模塊(205)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖文顯示棒控制方法，其特征在于所述步 驟B包括子步驟Bl.將所述水銀開關(guān)閉合；B2.當(dāng)所述控制器的外部中斷輸入端形成所述下降沿信號，所述處理器 進(jìn)入中斷處理程序(303 );B3.所述控制器調(diào)用延時程序(304),消除所述水銀開關(guān)的非正常閉合 (309 );B4.所述控制器查詢所述水銀開關(guān)連接的信號，并確認(rèn)該信號為所述下 降沿信號(305);B5.所述控制器模塊控制發(fā)光體工作(306)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖文顯示棒控制方法，其特征在于當(dāng)所述 水銀開關(guān)斷開時，所述控制器的外部輸入端為上升沿信號狀態(tài)(307),所 述處理器不會進(jìn)入中斷處理程序，為待機(jī)狀態(tài)(308)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過水銀開關(guān)對控制電路進(jìn)行控制的圖文顯示棒控制電路和圖文顯示棒控制方法。該圖文顯示棒控制電路中控制器模塊與水銀開關(guān)連接，通過水銀開關(guān)控制圖文顯示棒控制電路的工作。所采用的圖文顯示棒控制方法中首先是對控制器模塊和中斷模塊進(jìn)行初始化配置；其次是通過水銀開關(guān)向控制器請求中斷，由主控模塊轉(zhuǎn)入中斷模塊；最后通過中斷模塊控制發(fā)光源發(fā)光。通過改進(jìn)使這種新型的控制電路結(jié)構(gòu)簡單、相比利用現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的圖文顯示棒體積更小巧，更方便攜帶，而且產(chǎn)品的制造成本更低，相比現(xiàn)有技術(shù)中圖文顯示棒的控制方法，本發(fā)明中的控制方法對電路的抗干擾性非常強(qiáng)，電路的控制精度也有顯著的增強(qiáng)。
文檔編號G09G5/00GK101334986SQ20071007628
公開日2008年12月31日 申請日期2007年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月29日
發(fā)明者王靜霞, 黃筆鋒 申請人:深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院