多功能數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及一種多功能數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)板，屬于PLC可編程控制器及電子電 路實(shí)驗(yàn)教學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。 技術(shù)背景
[0002] 在技術(shù)學(xué)校教學(xué)中，PLC控制實(shí)驗(yàn)及電子電路實(shí)驗(yàn)是電氣專業(yè)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，目 前教學(xué)實(shí)驗(yàn)使用的數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)板，存在下面一些問題：
[0003] 1)現(xiàn)有的數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)板品種少，功能單一，不便于多個(gè)顯示實(shí)驗(yàn)板級(jí)聯(lián)實(shí)驗(yàn)； 不便用于與PLC控制器連接控制實(shí)驗(yàn)；不便用于PLC控制實(shí)驗(yàn)與普通電子實(shí)驗(yàn)的兼顧。
[0004] 2)現(xiàn)有的數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)板普遍采用的顯示數(shù)碼管共陰極結(jié)構(gòu)的多，數(shù)碼管體積 小，見度低顯不實(shí)驗(yàn)效果不明顯。
[0005] 3)現(xiàn)有的數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)板的PCB板上的元件多為直接焊接元件，更換元件需要 用烙鐵焊接，操作不方便。
[0006] 4)現(xiàn)有的數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)板，一般不帶高速開關(guān)控制元件，不適合晶體管型化C 對(duì)多位多功能數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)板數(shù)碼動(dòng)態(tài)掃描顯示控制。
[0007] 5)現(xiàn)有的數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)板對(duì)電源電壓的適應(yīng)范圍小，顯示實(shí)驗(yàn)的電源靈活性 差。
[0008] 6)隨著PLC控制器的不斷更新和升級(jí)，原來的數(shù)碼顯示實(shí)驗(yàn)裝置通用性差也隨之 報(bào)廢，造成不必要的浪費(fèi)。
[0009] 因此研發(fā)一種既能實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的PLC教學(xué)課題實(shí)驗(yàn)又能兼顧完成傳統(tǒng)的電子電路 譯碼器課題實(shí)驗(yàn)的一種通用數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)板實(shí)為必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有數(shù)碼管實(shí)驗(yàn)板的上述不足之處，提出的一種新型多 功能數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)板。
[0011] 本實(shí)用新型即可用于PLC控制實(shí)驗(yàn)也可用于電子電路實(shí)驗(yàn)，具有靈活性、兼容性 和通用性；該實(shí)驗(yàn)板可劃分分為PLC實(shí)驗(yàn)區(qū)和電子電路的譯碼器顯示實(shí)驗(yàn)區(qū)及電源指示 區(qū)。該實(shí)驗(yàn)板的PLC實(shí)驗(yàn)區(qū)：由PLC輸入控制插排及插口、顯示板級(jí)聯(lián)組合插排、電源輸入 插排及插口、PNPS極管、S個(gè)數(shù)碼管顯示器件、數(shù)碼管電源開關(guān)、限流電阻插口、偏置電阻 插口、上拉電阻插口組成；電子電路數(shù)電顯示試驗(yàn)區(qū)：由譯碼器、譯碼器電源開關(guān)、電平輸 入開關(guān)、偏置電阻插口組成；電源指示區(qū)；由L邸發(fā)光二極管組成。
[0012] 該實(shí)驗(yàn)板的實(shí)驗(yàn)電阻選用了開放式的電阻插口設(shè)計(jì)，即提高了顯示實(shí)驗(yàn)板對(duì)不同 電源電壓的適應(yīng)性，又增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)板硬件部分的動(dòng)手訓(xùn)練機(jī)會(huì)；該實(shí)驗(yàn)板的顯示單 元電路與譯碼器電路的相對(duì)獨(dú)立性設(shè)計(jì)，有效的兼顧了PLC教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)課題及數(shù)電教學(xué) 中的譯碼器顯示實(shí)驗(yàn)課題的應(yīng)用，既節(jié)約了實(shí)驗(yàn)器材成本，又提高了實(shí)驗(yàn)板的利用率。
[0013] 該實(shí)驗(yàn)板可W應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)課題內(nèi)容豐富如：搶答器計(jì)分顯示、電子時(shí)鐘顯示、電機(jī) 轉(zhuǎn)速顯示、溫度顯示，及數(shù)字電路部分的7化S47譯碼器驅(qū)動(dòng)7段數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)課 題，具有良好的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用前景。
[0014] 為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：
[0015] 一種多功能數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)板，其特征在于：顯示實(shí)驗(yàn)板PCB板上設(shè)有端子排 P1，P2,其輸入信號(hào)可W通過端子排與PLC控制器或者PLC輸出電流放大板的輸出接口相連 接，同時(shí)顯示實(shí)驗(yàn)板PCB板輸出端子排能夠通過排線級(jí)聯(lián)多個(gè)數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)板，實(shí)現(xiàn)多 位數(shù)碼的顯示功能；顯示實(shí)驗(yàn)板PCB板還包括電源接口插座插排、立個(gè)1寸紅光共陽極數(shù)碼 管數(shù)碼（LDS-1106BX)的顯示器件、PNPS極管2SA2668控制元件、數(shù)碼顯示控制開關(guān)S1、S2、 S3 ;電源輸入部分包括電源輸入插排P4、P5、P9及電源插口J102、J101，外部不同等級(jí)的外 部直流電壓分別連接電源輸入插排P4、P5、P9,其中電源輸入插排P4、P5、P9可W分別選擇 +24V、+12V、+5V外部直流電源供電，電源輸入插口J102、J101為巧V外部直流電源接口； P1、P2為顯示板并聯(lián)插排；=極管控制輸入插排P3分別與=個(gè)=極管的基極驅(qū)動(dòng)電阻相連 接；P6、P7、P8為S極管擴(kuò)展插口；BCD-7段數(shù)碼管譯碼器U1,具體采用DM74LS47N，將BCD 碼轉(zhuǎn)化成數(shù)碼塊中的數(shù)字，通過它解碼，把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)碼管的顯示數(shù)字，7化S47為 低電平有效；SW100為輸入電平開關(guān)，作為譯碼器輸入信號(hào)；S4為譯碼器電源控制開關(guān)；P10 為譯碼器輸入端口擴(kuò)展端；P11為譯碼器巧V電源端口；SOO(ET1 ---SOO(ET24為數(shù)碼管限 流電阻插口，S0CKET25 -S0CKET27 為S極管限流電阻插口、S0CKET30 -S0CKET32 為S 極管上拉電阻插口，S0CKET100---S0CKET103為顯示譯碼器輸入偏置電阻插口，可W根據(jù)實(shí) 驗(yàn)電源電壓配置合適的電阻。
[0016] 數(shù)碼顯示實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)板所需的電源應(yīng)由外部獨(dú)立直流電源提供(可W分別選用 +24V、+12V、+5V電源實(shí)驗(yàn))。
[0017] 數(shù)碼顯示實(shí)驗(yàn)時(shí)該顯示實(shí)驗(yàn)板的實(shí)驗(yàn)電路連接方式說明如下：
[0018] 1)PLC控制一個(gè)顯示板的顯示實(shí)驗(yàn)：由于負(fù)載電流小，可W不使用PLC輸出電流放 大板驅(qū)動(dòng)，直接用PLC控制器驅(qū)動(dòng)控制，實(shí)驗(yàn)連接方式；PLC控制器上的輸出端與數(shù)碼管數(shù) 碼顯示板的端子排及輸入插口連接即可。
[0019] 2)PLC控制多個(gè)顯示板的顯示實(shí)驗(yàn)：由于負(fù)載電流較大，需用PLC輸出電流放大板 驅(qū)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)連接方式；PLC控制器上的輸出端與PLC輸出電流放大板輸入端相連接，放大板 輸出端再與數(shù)碼管數(shù)碼顯示板的端子排及輸入插口連接。
[0020] 3)電子電路譯碼器顯示實(shí)驗(yàn)：
[0021] 該實(shí)驗(yàn)為傳統(tǒng)的電子電路的數(shù)電實(shí)驗(yàn)課題，無需PLC控制器，實(shí)驗(yàn)只能選用一個(gè) 數(shù)碼管顯示，其他應(yīng)關(guān)閉顯示，電源只能選擇巧V的外部直流電源，實(shí)驗(yàn)方案參見后面的實(shí) 驗(yàn)實(shí)例介紹。
[0022] 前述的基于PLC控制器的多功能數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)板，其特征在于；顯示實(shí)驗(yàn)板包 括S個(gè)一寸共陽極數(shù)碼管顯示器件、PNP控制元件，輸入輸出接口，顯示實(shí)驗(yàn)板可W通過一 個(gè)八位端子排與其他顯示實(shí)驗(yàn)板并聯(lián)，可W通過另一個(gè)八位端子排與PLC控制板相連接。
[0023] 前述的基于PLC控制器的多功能數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)板，其特征在于；顯示實(shí)驗(yàn)板上 的實(shí)驗(yàn)電阻器件選用SOCKET電阻插槽代替，便于學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)電壓的不同選用更換電阻。
[0024] 前述的基于PLC控制器的多功能數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)板，其特征在于；顯示實(shí)驗(yàn)板還 帶有74LS47 (BCD-7段數(shù)碼管譯碼器/驅(qū)動(dòng)器集成器件)，該電路的設(shè)計(jì)可W兼顧電子電路 課題實(shí)驗(yàn)。
[0025] 本實(shí)用新型的有益效果是；本實(shí)用新型提供的用于PLC控制器或電子電路譯碼 器顯示實(shí)驗(yàn)的多功能數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)板，級(jí)聯(lián)方便，組合靈活，可W控制一個(gè)顯示實(shí)驗(yàn)板顯 示，也可W控制多個(gè)顯示實(shí)驗(yàn)板顯示實(shí)驗(yàn)；顯示實(shí)驗(yàn)板部分器件由開放式插槽的代替，增加 了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)硬件部分動(dòng)手機(jī)會(huì)，也拓展了顯示板的電源適用范圍，并且便于維修便于更 換器件；顯示單元電路與譯碼電路的相同獨(dú)立性設(shè)計(jì)，提高了顯示板的實(shí)驗(yàn)的兼容性及通 用性；接口總線設(shè)計(jì)占用PLC資源少，方便教學(xué)具有良好的教學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0026] 圖1是本實(shí)用新型的組合應(yīng)用原理框圖。
[0027] 圖2是本實(shí)用新型顯示實(shí)驗(yàn)板的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面將結(jié)合說明書附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0029] 如圖1所示，為PLC控制多個(gè)多功能數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)板的組合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)連接原理 框圖，包含多功能數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)板，PLC控制器，PLC電流放大板，外部電源部分。
[0030] 由于多個(gè)多功能數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)板級(jí)聯(lián)顯示實(shí)驗(yàn)，其總負(fù)載工作電流超過了化C 的額定輸出電流，所W顯示實(shí)驗(yàn)板的驅(qū)動(dòng)要使用PLC輸出電流放大板驅(qū)動(dòng)，本實(shí)驗(yàn)可W采 用2塊型號(hào)為；HSF16M-D的大功率管輸出PLC放大板共計(jì)32個(gè)輸出端口，放大板主要技術(shù) 參數(shù)；每路額定電流；5A(長(zhǎng)時(shí)間）/40A(瞬間)，無限次使用壽命，使用電壓范圍（負(fù)載輸出 端）；DC24V輸入形式；NPN或PNP輸出形式：負(fù)極輸出（NPN形式）開關(guān)頻率；《1000監(jiān)導(dǎo) 通電阻；<0. 05Q，該輸出電流放大板的參數(shù)可W滿足多個(gè)顯示實(shí)驗(yàn)板的同時(shí)顯示電流的需 要，其具體的連接方法是；
[0031] 首先將PLC控制器輸出與PLC輸出電流放大板的連接，其次將輸出電流放大板輸 出與顯示實(shí)驗(yàn)板連接：
[0032] 第一個(gè)顯示實(shí)驗(yàn)板P1插排可W用排線直接連接服F16M-D的大功率管輸出PLC放 大板的M0-M7端口，M10-M17端口用于分別連接每個(gè)顯示實(shí)驗(yàn)板的P3插排。
[0033] 第一個(gè)顯示實(shí)驗(yàn)板P2插排可W用排線與其他顯示實(shí)驗(yàn)板的P1或P2插排級(jí)聯(lián)，后 級(jí)顯示實(shí)驗(yàn)板之間可W用排線并聯(lián)連接使用，用于實(shí)現(xiàn)多位數(shù)碼的顯示要求，顯示實(shí)驗(yàn)板 外部電源參照原理圖連接即可。
[0034] 如圖2所示，為多功能數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)板原理圖，其包括多功能數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn) 板PCB板及板上的電子元件組成。
[00巧]PLC實(shí)驗(yàn)區(qū)的組成；S個(gè)1寸紅光共陽極數(shù)碼管數(shù)碼（LDS-1106BS)的顯示器件；S1---S3為開關(guān)，分別控制S位數(shù)碼管的顯示；Q1 ---Q3為PNP型S極管2SA1668 (200V2A 25W20MH)用于動(dòng)態(tài)控制數(shù)碼管的顯示狀態(tài)；S0CKET1 S0CKET24為數(shù)碼管限流電阻插 口，根據(jù)電源電壓的不同可W分別選用相應(yīng)的電阻：巧V，選330Q;+12V選1.2K;+24V選 2. 4K電阻，電阻的功率為1W;S0CKET25 -S0CKET27為S極管基極偏置電阻，S0CKET25- S0CKET27為化0. 5WS極管基極上拉電阻；顯示實(shí)驗(yàn)板PCB板上P1，P2為兩個(gè)8位插排，采 用并聯(lián)連接方式；P3為=極管控制輸入插排；P6、P7、P8為=極管擴(kuò)展插口；通過端子排和 輸入輸出插口，可W與PLC控制器或者PLC輸出電流放大板的輸出接口相連接池可W實(shí)現(xiàn) 多個(gè)顯示板的級(jí)聯(lián)；顯示板的外接電源可W選擇S種DC電壓供電；+24V、+12V、+5V。
[0036] 電子電路譯碼器顯示實(shí)驗(yàn)區(qū)（簡(jiǎn)稱數(shù)電顯示區(qū)）的組成；S