專利名稱：一種移位串聯(lián)式數(shù)顯表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子裝置，尤其是一種適用于以PLC等作為控制器的多個(gè)數(shù)據(jù)顯 示的移位串聯(lián)式數(shù)顯表。
背景技術(shù)：
PLC是控制系統(tǒng)最常用的控制設(shè)備之一，以其性能高度可靠、開發(fā)方便靈活、性價(jià) 比很高等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的過程控制。雖然有PLC人機(jī)界面可供利用，但價(jià) 格昂貴，在進(jìn)行小型PLC控制系統(tǒng)開發(fā)時(shí)，占用很大的投資比重，有時(shí)僅需要顯示幾個(gè)關(guān)鍵 的數(shù)據(jù)，有時(shí)需要LED進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，以便能遠(yuǎn)距離觀看。目前市場(chǎng)上可供PLC直接顯示 利用的LED數(shù)顯產(chǎn)品主要有兩種一種通過安裝D/A轉(zhuǎn)換模塊，輸出標(biāo)準(zhǔn)電壓或電流信號(hào)， 供LED數(shù)顯表直接使用；另一種是利用PLC的輸出點(diǎn)，通過BCD碼和動(dòng)態(tài)掃描方式直接驅(qū)動(dòng) LED數(shù)碼管。前一種方式需要增加價(jià)格較高的PLC AO模塊，額外成本較大。后一種方式構(gòu) 成簡(jiǎn)單，但如果進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示，顯示一個(gè)四位的數(shù)據(jù)至少需要PLC的12個(gè)輸出點(diǎn)，如果進(jìn)行 靜態(tài)顯示，顯示一個(gè)四位的數(shù)據(jù)需要PLC的32個(gè)輸出點(diǎn)，顯示數(shù)據(jù)越多需要輸出點(diǎn)越多，同 樣也存在投資過大的情況。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有數(shù)顯表在PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用中存在的不足，提供一 種采用串行移位和串聯(lián)連接的方式，進(jìn)行多個(gè)數(shù)據(jù)顯示的移位串聯(lián)式數(shù)顯表。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為移位串聯(lián)式數(shù)顯表主要由74HC595串行移位芯片、LED 數(shù)碼管、輸入和輸出PC817線性光藕芯片、電阻、接插件組成；74HC595串行移位芯片直接與 LED數(shù)碼管連接，共有3根輸入線，分別為數(shù)據(jù)信號(hào)線、時(shí)鐘信號(hào)線、鎖存信號(hào)線，3根信號(hào)線 從輸入插座輸入并經(jīng)3片PC817線性光藕芯片隔離后連接到74HC595串行移位芯片，其中 數(shù)據(jù)線串聯(lián)接入74HC595串行移位芯片，時(shí)鐘信號(hào)線和鎖存信號(hào)線并聯(lián)接入74HC595串行 移位芯片，最后經(jīng)3片PC817線性光藕芯片隔離驅(qū)動(dòng)后接入輸出插座。以74HC595串行移位芯片作為核心部件，74HC595串行移位芯片的輸出引腳直接 與LED數(shù)碼管連接，每個(gè)74HC595串行移位芯片連接一個(gè)數(shù)碼管，以實(shí)現(xiàn)數(shù)字的靜態(tài)顯示， 電路共有四個(gè)串行移位芯片和四個(gè)數(shù)碼管，因此每個(gè)數(shù)顯表為四位數(shù)據(jù)顯示，另外在數(shù)碼 管的共陽極端串接一個(gè)電阻，以控制數(shù)碼管的亮度。數(shù)顯表的數(shù)據(jù)顯示完全由PLC控制， PLC根據(jù)顯示要求輸出控制信號(hào)以控制各個(gè)串行移位芯片的輸出，從而控制數(shù)據(jù)的顯示。 數(shù)據(jù)顯示控制信號(hào)共有三個(gè)，分別為數(shù)據(jù)信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)和鎖存信號(hào)，數(shù)據(jù)信號(hào)傳送數(shù)碼管 顯示段的位，時(shí)鐘信號(hào)用于移位控制，鎖存信號(hào)用于將數(shù)據(jù)鎖入鎖存器，信號(hào)電平范圍為3V 至32V，控制信號(hào)經(jīng)過PC817光隔芯片隔離驅(qū)動(dòng)后傳到串行移位芯片。串行移位芯片根據(jù)控 制信號(hào)點(diǎn)亮各數(shù)據(jù)位的數(shù)碼管的段，由此實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的顯示。另外，顯示控制信號(hào)通過輸出光 電隔離電路，為下一個(gè)數(shù)顯表提供顯示控制信號(hào)。本實(shí)用新型采用串行移位和串聯(lián)連接的方式，進(jìn)行多個(gè)數(shù)據(jù)的顯示，無論顯示的數(shù)據(jù)有多少，僅需要PLC三個(gè)輸出點(diǎn)，并且可實(shí)現(xiàn)靜態(tài)顯示。由于每個(gè)數(shù)顯表的輸入和輸出 都具有隔離和驅(qū)動(dòng)功能，因此可級(jí)聯(lián)多個(gè)數(shù)顯表而不會(huì)出現(xiàn)“混亂”的現(xiàn)象，同時(shí)接收信號(hào) 電平可從3V至32V，適應(yīng)范圍廣，使用十分方便。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。


圖1是本實(shí)用新型的數(shù)顯表的簡(jiǎn)明電路圖。圖2是本實(shí)用新型數(shù)顯表的正面視圖。圖3是本實(shí)用新型數(shù)顯表的后面視圖。圖4是本實(shí)用新型的數(shù)顯表應(yīng)用連接示意圖。圖中，1-74HC595串行移位芯片，2-LED數(shù)碼管，3_數(shù)碼管限流電阻，4_輸入信號(hào)電 阻，5-輸入數(shù)據(jù)信號(hào)光隔芯片，6-輸入時(shí)鐘信號(hào)光隔芯片，7-輸入鎖存信號(hào)光隔芯片，8-輸 入信號(hào)鉗位電阻，9-輸入信號(hào)插座，10-電源插座，11-輸出信號(hào)插座，12-輸出數(shù)據(jù)信號(hào)光 隔芯片，13-輸出時(shí)鐘信號(hào)光隔芯片，14-輸出鎖存信號(hào)光隔芯片，15-輸出光隔限流電阻， 16-輸出信號(hào)電阻，17-數(shù)顯表外殼，18-數(shù)顯表安裝卡，19-數(shù)顯表后蓋，20-控制器輸出信 號(hào)電纜，21-數(shù)顯表信號(hào)輸出電纜，22-電源電纜。
具體實(shí)施方式
如
圖1所示，移位串聯(lián)式數(shù)顯表主要由74HC595串行移位芯片、LED數(shù)碼管、數(shù)碼管 限流電阻、輸入和輸出信號(hào)光隔芯片、輸入信號(hào)鉗位電阻、輸出光隔限流電阻、輸入和輸出 插座、電源端子排、數(shù)顯表外殼等組成。外部控制信號(hào)經(jīng)輸入信號(hào)插座11輸入，并通過三個(gè) 輸入信號(hào)電阻4后分別與輸入數(shù)據(jù)信號(hào)光隔芯片5、輸入時(shí)鐘信號(hào)光隔芯片6、輸入鎖存信 號(hào)光隔芯片7連接，然后通過三個(gè)輸入信號(hào)鉗位電阻8獲得輸入信號(hào)電平，數(shù)據(jù)信號(hào)串接送 入74HC595串行移位芯片1的最高位，然后每個(gè)74HC595串行移位芯片1的數(shù)據(jù)信號(hào)輸出作 為后面串行移位芯片的數(shù)據(jù)信號(hào)輸入，最后的移位芯片的數(shù)據(jù)信號(hào)輸出則與輸出數(shù)據(jù)信號(hào) 光隔芯片12連接，光隔芯片輸出的時(shí)鐘信號(hào)和鎖存信號(hào)則和所有的74HC595串行移位芯片 1并接，最后與輸出時(shí)鐘信號(hào)光隔芯片13、輸出鎖存信號(hào)光隔芯片14連接，四個(gè)74HC595串 行移位芯片1的狀態(tài)輸出端分別與四片LED數(shù)碼管2連接，最后與數(shù)碼管限流電阻3串接 后接入+5V電源。每個(gè)輸出光隔芯片有兩個(gè)輸入端，一端接控制信號(hào)，另一端連接輸出光隔 限流電阻15然后接到5V電源地線，每個(gè)輸出光隔芯片有兩個(gè)輸出端，分別連接電源的+5V 和連接輸出信號(hào)電阻16，最后連同電源地一并接到輸出信號(hào)插座11。采用串聯(lián)連接方式實(shí) 現(xiàn)多個(gè)數(shù)顯表的串聯(lián)連接，僅需要PLC輸出3根信號(hào)線即可實(shí)現(xiàn)多個(gè)數(shù)據(jù)的顯示。如圖2、圖3所示，數(shù)顯表外殼17作為電路板安裝的機(jī)架，LED數(shù)碼管2正對(duì)數(shù)顯 表外殼17的窗口安裝，而輸入信號(hào)插座9、電源插座10、輸出信號(hào)插座11則安裝在數(shù)顯表 外殼17的后面，并露在數(shù)顯表后蓋19的下面，數(shù)顯表安裝卡18則作為開孔安裝的固定件。如圖4所示，+5V的電源通過電源電纜(2芯)22并接到第一個(gè)數(shù)顯表的電源插座 10，數(shù)顯表的電源插座10共有兩個(gè)，為并聯(lián)連接，可根據(jù)接線的方便任意連接，可由第一個(gè) 數(shù)顯表的電源插座連接到下一個(gè)數(shù)顯表的電源插座。控制器的輸出信號(hào)通過控制器輸出信 號(hào)電纜(4芯，3根信號(hào)線和1根地線)20與第一個(gè)數(shù)顯表的輸入信號(hào)插座9連接，第一個(gè)數(shù)
4顯表的輸出信號(hào)插座11通過數(shù)顯表信號(hào)輸出電纜21，連接第二個(gè)數(shù)顯表的輸入信號(hào)插座 9。3根信號(hào)線數(shù)據(jù)線、時(shí)鐘線和鎖存線均采用插拔式連接。信號(hào)線和電源全部采用插拔式 連接。
權(quán)利要求一種移位串聯(lián)式數(shù)顯表，其特征是主要由74HC595串行移位芯片、LED數(shù)碼管、輸入和輸出PC817線性光藕芯片、電阻、接插件組成；74HC595串行移位芯片直接與LED數(shù)碼管連接，共有3根輸入線，分別為數(shù)據(jù)信號(hào)線、時(shí)鐘信號(hào)線、鎖存信號(hào)線，3根信號(hào)線從輸入插座輸入并經(jīng)3片PC817線性光藕芯片隔離后連接到74HC595串行移位芯片，其中數(shù)據(jù)線串聯(lián)接入74HC595串行移位芯片，時(shí)鐘信號(hào)線和鎖存信號(hào)線并聯(lián)接入74HC595串行移位芯片，最后經(jīng)3片PC817線性光藕芯片隔離驅(qū)動(dòng)后接入輸出插座。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移位串聯(lián)式數(shù)顯表，其特征是三根信號(hào)線數(shù)據(jù)線和時(shí) 鐘線和鎖存線均采用插拔式連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移位串聯(lián)式數(shù)顯表，其特征是信號(hào)線和電源全部采用 插拔式連接。
專利摘要本實(shí)用新型是一種可適用于PLC、計(jì)算機(jī)、單片機(jī)等控制器的移位串聯(lián)式數(shù)顯表。移位串聯(lián)式數(shù)顯表主要由74HC595串行移位芯片、LED數(shù)碼管、數(shù)碼管限流電阻、輸入和輸出信號(hào)光隔芯片、輸入信號(hào)鉗位電阻、輸出光隔限流電阻、輸入和輸出插座、電源端子排、數(shù)顯表外殼等組成。數(shù)顯表為串聯(lián)連接方式，具有制作簡(jiǎn)單，成本低廉，可靠性高，安裝使用方便等特點(diǎn)。僅需要三根信號(hào)線即可實(shí)現(xiàn)多個(gè)數(shù)顯表的數(shù)據(jù)顯示，數(shù)顯表的輸入和輸出都具有光電隔離功能，同時(shí)具有信號(hào)驅(qū)動(dòng)功能。另外，數(shù)顯表為靜態(tài)顯示，具有數(shù)據(jù)鎖存功能，即便外部控制信號(hào)消失，數(shù)顯表仍能正常顯示之前的數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G09G3/14GK201583831SQ20092025377
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2009年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月24日
發(fā)明者戴慧敏, 王波, 黃宋魏 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)