電涌保護(hù)器中的數(shù)據(jù)采集裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的技術(shù)方案涉及用于限制過電流或過電壓而不切斷電路的緊急保護(hù)電路 裝置，具體地說是電涌保護(hù)器中的數(shù)據(jù)采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 電涌保護(hù)器（Surge Protective Device，以下簡(jiǎn)稱SPD)又稱浪涌保護(hù)器，是用于 帶電系統(tǒng)中限制瞬態(tài)過電壓和導(dǎo)引泄放電涌電流的非線性防護(hù)器件，用以保護(hù)耐壓水平低 的電器或電子系統(tǒng)免遭雷擊及雷擊電磁脈沖或操作過電壓的損害。近年來，隨著樓宇自動(dòng) 化水平的提高，sro作為一種重要防雷擊電磁脈沖裝置，其工作的安全性和可靠性同樓宇的 電子信息系統(tǒng)安全直接相關(guān)。
[0003] 目前，市面上已有的一些便攜式SPD，對(duì)SPD的測(cè)試需通過人工定期監(jiān)測(cè)，大大增 加了監(jiān)測(cè)sro的工作量，且缺少專門針對(duì)sro的數(shù)據(jù)采集裝置和在線監(jiān)測(cè)裝置，同時(shí)以數(shù)字 信號(hào)處理器（DSP)和現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列（FPGA)為核心的控制芯片的成本較高。
[0004] sro的進(jìn)一步研發(fā)與改進(jìn)將以實(shí)現(xiàn)提高該保護(hù)器在工作條件下的在線監(jiān)測(cè)、預(yù)警 與管理性能為方向，這樣不僅可以提高SPD的可靠性，減少設(shè)備維護(hù)成本，同時(shí)也可以提高 sro防雷保護(hù)的智能化水平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供電涌保護(hù)器中的數(shù)據(jù)采集裝置，由單片機(jī)控 制，利用FIFO(即先入先出）寄存器和鎖存器作為數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的高速AD采樣電路，實(shí)現(xiàn)了 高速AD采樣與較慢速的單片機(jī)數(shù)據(jù)處理間的連接，通過單片機(jī)處理采集的泄流電流數(shù)據(jù)， 與預(yù)設(shè)的沖擊次數(shù)值作比較，點(diǎn)亮對(duì)應(yīng)數(shù)量的發(fā)光二極管，評(píng)估sro老化程度并預(yù)警，克服 了現(xiàn)有技術(shù)缺少專門針對(duì)SPD的數(shù)據(jù)采集裝置和在線監(jiān)測(cè)裝置，同時(shí)以數(shù)字信號(hào)處理器 (DSP)和現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列（FPGA)為核心的控制芯片的成本高的缺陷。
[0006] 本發(fā)明解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：電涌保護(hù)器中的數(shù)據(jù)采集裝置，包 括數(shù)據(jù)采集電路部分、數(shù)據(jù)緩沖電路部分、單片機(jī)和壽命顯示電路部分，其中數(shù)據(jù)采集電路 部分主要包括接口插針、芯片AD8138和芯片AD9238,數(shù)據(jù)緩沖電路部分主要包括FIFO寄存 器和兩個(gè)鎖存器，壽命顯示電路部分主要包括發(fā)光二極管和電阻，單片機(jī)中存儲(chǔ)有壽命顯 示程序和數(shù)據(jù)采集處理程序；上述各部分之間的連接方式是：數(shù)據(jù)采集電路部分中接口插 針連接芯片AD8138,芯片AD8138再連接芯片AD9238,數(shù)據(jù)緩沖電路部分中FIFO寄存器連 接鎖存器，壽命顯示電路部分的發(fā)光二極管連接電阻，數(shù)據(jù)采集電路部分的芯片AD9238與 數(shù)據(jù)緩沖電路部分的FIFO寄存器相連接，數(shù)據(jù)緩沖電路部分的鎖存器與單片機(jī)相連接，單 片機(jī)再與壽命顯示電路中的發(fā)光二極管相連接；另外，泄涌電流通過接口插針進(jìn)入數(shù)據(jù)采 集電路部分。
[0007] 上述電涌保護(hù)器中的數(shù)據(jù)采集裝置，所述FIFO寄存器是芯片SN74V245 ;所述鎖存 器是芯片CD74HC574。
[0008] 上述電涌保護(hù)器中的數(shù)據(jù)采集裝置，所述數(shù)據(jù)采集電路的完整構(gòu)成是：包括一個(gè) 兩針接口插針-P1、芯片AD8138-U1、芯片AD9238-U3、三輸入通道與非門SN74R)0D的一個(gè) 輸入通道-U2A、一個(gè)0Ω電阻-R1、兩個(gè)IOyF電解電容C2和電解電容C3和一個(gè)0.1 yF 電解電容Cl ;P1的1引腳接Ul的1引腳，Pl的2引腳接芯片Ul的8引腳，Ul的3引腳接 +3V，Ul的2引腳接+IV，Ul的6引腳接-5V，Ul的4引腳接U3的2引腳，Ul的5引腳接U3 的3引腳，U3的1引腳、U3的4引腳、U3的13引腳和U3的16引腳接模擬地ANGD，U3的5 引腳接短接U3的59引腳并接+3. 3V，U3的12引腳、U3的17引腳和U3的64引腳短接接 +3. 3V，U3的8引腳接IOuF電解電容C3,電解電容C3的另一端接地，U3的9引腳和U3的 20引腳短接接模擬地ANGD，U3的28引腳、U3的40引腳和U3的53引腳短接接地，U3的29 引腳、U3的41引腳和U3的52引腳短接接+2. 5V，并且接兩個(gè)并聯(lián)的濾波的電解電容Cl和 電解電容C2的一端，兩個(gè)并聯(lián)的濾波的電解電容Cl和電解電容C2的另一端接地，U3的44 引腳、U3的45引腳、U3的46引腳、U3的47引腳、U3的48引腳、U3的49引腳、U3的50引 腳、U3的51引腳、U3的54引腳、U3的55引腳、U3的56引腳和U3的57引腳接數(shù)據(jù)總線 DATABUSA[0. . 11]，U3的63引腳接工作頻率CLK，U3的60引腳接U2A的輸出端3引腳，U2A 的1引腳接數(shù)據(jù)緩沖電路中U5的25引腳，U2A的2引腳、U2A的14引腳短接接5V，U2A的 7引腳接地，模擬地AGND和地之間接Rl。
[0009] 上述電涌保護(hù)器中的數(shù)據(jù)采集裝置，所述數(shù)據(jù)緩沖電路的完整構(gòu)成是：包括FIFO 寄存器芯片SN74V245-U5、鎖存器芯片CD74HC574-U4、鎖存器芯片CD74HC574-U6、三輸入通 道與非門SN74R)0D的另一個(gè)輸入通道-U2B和三輸入通道與非門SN74R)0D的第三個(gè)輸入 通道-U2C ;其中U5的1引腳、U5的2引腳、U5的3引腳、U5的4引腳、U5的35引腳、U5的 40引腳、U5的46引腳、U5的51引腳、U5的55引腳、U5的58引腳、U5的59引腳、U5的62 引腳、U5的63引腳和U5的64引腳接地，U5的5引腳、U5的6引腳、U5的7引腳、U5的8 引腳、U5的9引腳、U5的10引腳、U5的11引腳、U5的12引腳、U5的13引腳、U5的14引 腳、U5的15引腳和U5的16引腳接數(shù)據(jù)采集電路中的U3的數(shù)據(jù)總線DATABUSA[0. . 11]， U5的18引腳接工作頻率CLK，U5的20引腳接U2B的輸出端6引腳，U2B的4引腳接U5的 25引腳，U2B的5引腳接單片機(jī)的寫標(biāo)志位WR，U2B的7引腳接地，U2B的14引腳接5V，U5 的22引腳接+3. 3V，U5的28引腳接U4的2引腳，U5的29引腳接U4的3引腳，U5的30 引腳接地，U5的31引腳接U4的4引腳，U5的32引腳接U4的5引腳，U5的33引腳、U5 的43引腳、U5的49引腳和U5的56引腳接+5V，U5的34引腳接U4的6引腳，U5的36引 腳接U4的7引腳，U5的37引腳接U4的8引腳，U5的38引腳接U4的9引腳，U5的39引 腳接U6的2引腳，U5的41引腳接U6的3引腳，U4的1引腳接地，U4的10引腳接地，U4 的11引腳接工作頻率CLK，U4的20引腳接+5V，U4的19引腳、U4的18引腳、U4的17引 腳、U4的16引腳、U4的15引腳、U4的14引腳、U4的13引腳和U4的12引腳分別接數(shù)據(jù) 總線DATABUSB[0. . 7]，U5的42引腳接U6的4引腳，U5的44引腳接U6的5引腳，U5的 60引腳接U2C的輸出8引腳，U5的54引腳接U2C的輸入9引腳，U2C的輸入端10引腳接 單片機(jī)的單片機(jī)讀標(biāo)志位RD，U2C的7引腳接地，U2C的14引腳接5V，U6的6引腳、U6的 7引腳、U6的8引腳、U6的9引腳和U6的10引腳接地，U6的11引腳接工作頻率CLK，U6 的20引腳接+5V，U6的19引腳、U6的18引腳、U6的17引腳和U6的16引腳接數(shù)據(jù)總線 DATABUSB[8. . 11]，U6的15引腳、U6的14引腳、U6的13引腳和U6的15引腳置高電平不 接。
[0010] 上文中，Pl是兩針接口插針的簡(jiǎn)稱，Ul是芯片AD8138的簡(jiǎn)稱，U3是芯片AD9238的 簡(jiǎn)稱，U2A是三輸入通道與非門SN74R)0D的一個(gè)輸入通道的簡(jiǎn)稱，Rl是0Ω電阻的簡(jiǎn)稱，U5 是芯片SN74V245的簡(jiǎn)稱，U4是鎖存器芯片CD74HC574的簡(jiǎn)稱，U6是鎖存器芯片CD74HC574 的簡(jiǎn)稱，U2B是三輸入通道與非門SN74R)0D的另一個(gè)輸入通道的簡(jiǎn)稱，U2C是三輸入通道與 非門SN74R)0D的第三個(gè)輸入通道的簡(jiǎn)稱。下文同。
[0011] 上述電涌保護(hù)器中的數(shù)據(jù)采集裝置，所述壽命顯示電路的構(gòu)成是：包括三個(gè) 100 Ω的電阻R3、電阻R4和電阻R5,三個(gè)發(fā)光二極管D1、發(fā)光二極管D2和發(fā)光二極管D3 ; 電阻R3 -端與發(fā)光二極光管Dl的負(fù)極連接，電阻R4 -端與發(fā)光二極光管D2的負(fù)極連接 電阻R3,電阻R5 -端與發(fā)光二極光管D3的負(fù)極連接，電阻R3、電阻R4和電阻R5的另端同 時(shí)接地，發(fā)光二極光管Dl、發(fā)光二極光管D2和發(fā)光二極光管D3的正極分別與接單片機(jī)的相 應(yīng)輸出端連接。
[0012] 上述電涌保護(hù)器中的數(shù)據(jù)采集裝置，所述單片機(jī)中存有的壽命顯示程序的流程 是：開始一初始化一檢測(cè)到數(shù)據(jù)？一否，返回檢測(cè)到數(shù)據(jù)？；是，進(jìn)位標(biāo)志位置0-大于比 較1 ?-否，三盞燈亮一結(jié)束；是，大于比較2 ?-否，二盞燈亮一結(jié)束；是，一盞燈亮一結(jié) 束，其中比較1的值為29H，比較2的值為19A H。
[0013] 上述電涌保護(hù)器中的數(shù)據(jù)采集裝置，所述單片機(jī)中存有的數(shù)據(jù)采集處理的程序的 流程是：開始一初始化 _檢測(cè)一泄流電流？-否一返回-檢測(cè)一泄流電流？；_是一尚速數(shù) 據(jù)采集一數(shù)據(jù)緩沖區(qū)一寄存器寫滿？-否一返回高速數(shù)據(jù)采集；-是一低速PIC -處理顯 示一重新返回-檢測(cè)一泄流電流？。
[0014] 上述電涌保護(hù)器中的數(shù)據(jù)采集裝置，所涉及的元器件均通過公知的途徑或商購獲 得。
[0015] 上述電涌保護(hù)器中的數(shù)據(jù)采集裝置，實(shí)現(xiàn)泄流電流數(shù)據(jù)采集的過程是