專利名稱：微電腦比例閥控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及比例閥控制器，特別涉及一種微電腦控制的比例閥控制器。
比例閥是一種廣泛應(yīng)用于液壓系統(tǒng)，控制壓力、流量的液壓控制元件，它的工作原理是根據(jù)電控信號按比例控制壓力或流量。常用的比例閥控制器是由若干個(gè)分立元器件構(gòu)成的模擬控制電路，電控信號經(jīng)過該模擬電路的放大、運(yùn)算、非線性補(bǔ)償、零點(diǎn)漂移等處理后，產(chǎn)生PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號控制比例閥的工作。由于這種控制電路是由分立元器件構(gòu)成的，所以它的工作特性不穩(wěn)定、輸出精度低、可靠性低、電路復(fù)雜。
鑒于上述，本實(shí)用新型的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提供一種電路結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、工作特性穩(wěn)定、輸出精度高且操作簡單的比例閥控制器。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種微電腦比例閥控制器，由外殼、控制板、電源板構(gòu)成，控制板包括開關(guān)選通輸入電路、單片機(jī)控制電路、鍵盤顯示電路、輸出驅(qū)動電路，其特征在于單片機(jī)控制電路由單片機(jī)、上電復(fù)位/掉電檢測看門狗芯片、串行通訊接口芯片、可編程邏輯芯片構(gòu)成；開關(guān)選通輸入電路的輸出端與單片機(jī)的一個(gè)輸入口相連；單片機(jī)的地址口與顯示電路的段碼控制端相連；單片機(jī)的數(shù)據(jù)口與可編程邏輯芯片的輸入端相連；可編程邏輯芯片的輸出端之一與輸出驅(qū)動電路的輸入端相連，其余輸出端與顯示電路的位碼控制端及鍵盤電路的控制端相連。
本實(shí)用新型與常規(guī)比例閥控制器相比較，具有以下幾方面不可比擬的優(yōu)點(diǎn)1.電路結(jié)構(gòu)簡單，使用的元器件數(shù)量少，從而使生產(chǎn)工藝簡化、可靠性提高；2.用數(shù)字運(yùn)算方式替代模擬電路的組合、運(yùn)算、定時(shí)等功能，使控制器工作特性穩(wěn)定、輸出精度提高；3.用計(jì)算機(jī)進(jìn)行多點(diǎn)、非線性補(bǔ)償，可以保證輸入比例與比例閥輸出在全量程內(nèi)線性一致；4.可以記錄存儲多組參數(shù)以適應(yīng)液壓系統(tǒng)不同的工況要求，方便實(shí)際使用；5.具有標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)通訊接口，可以與上位計(jì)算機(jī)連機(jī)，為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級的計(jì)算機(jī)自動控制提供基礎(chǔ)；6.采用盤裝式儀表結(jié)構(gòu)，安裝簡單、操作界面集中。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作詳細(xì)說明。


圖1是本實(shí)用新型的電路原理圖。
本實(shí)用新型由外殼、控制板、電源板構(gòu)成。
請參閱圖1?？刂齐娐钒ㄩ_關(guān)選通輸入電路、單片機(jī)控制電路、輸出驅(qū)動電路、鍵盤顯示電路四部分。其中開關(guān)選通輸入電路由輸入端子J1、限流電阻R10～R17、光耦A(yù)2A～A2D及A3A～A3D、排阻S1構(gòu)成，它們構(gòu)成八路輸入通道。
單片機(jī)控制電路包括單片機(jī)A1(uPD78C43)、上電復(fù)位/掉電檢測看門狗芯片A4(MAX8132)、串行通訊接口芯片A6(75156)、可編程邏輯芯片A7(EPM201)。其中A4的輸出端FPO與A1的中斷腳INT1相連；A6的輸入端R、D與A1的串行通訊口SI、SO相連，A6的輸出端IN+、IN-可與上位計(jì)算機(jī)相連，為實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動控制提供基礎(chǔ)；A7的輸入端口I1～I(xiàn)7與A1的數(shù)據(jù)口DB0～DB6相連。本電路的核心部分是單片機(jī)A1、可編程邏輯芯片A7及存儲在單片機(jī)內(nèi)部的程序，單片機(jī)的內(nèi)存中存儲多組參數(shù)，每組參數(shù)包括各段設(shè)定比例數(shù)、延遲時(shí)間、非線性修正值等。
鍵盤顯示電路包括按鍵K1～K4、五位LED數(shù)碼管L11～L15、發(fā)光二極管L16～L18。輸出驅(qū)動電路包括電阻R19～R21、三極管N2(TIP41C)、二極管D2和D3、電容C6。
開關(guān)選通輸入電路的各輸入端通過輸入端子J1與外部電控信號相連，開關(guān)選通輸入電路的輸出端K0～K7與單片機(jī)A1的P1口相連；單片機(jī)A1的地址口A0～A7與顯示電路各LED數(shù)碼管的段碼控制端A～G及DP相連；單片機(jī)A1的數(shù)據(jù)端DB7接按鍵K1～K4的公共端；可編程邏輯芯片A7的數(shù)據(jù)輸出端02～07與按鍵K1～K4的控制端相連，同時(shí)與顯示電路LED數(shù)碼管的位碼控制端和發(fā)光二極管的控制端相連；A7的數(shù)據(jù)輸出端01與輸出驅(qū)動電路的輸入端R21相連，輸出驅(qū)動電路的輸出端PWMOUT+、PWMOUT-用于與負(fù)載即比例閥相連。
本實(shí)用新型的工作原理是系統(tǒng)上電后，單片機(jī)A1開始工作。當(dāng)外部電控信號使得開關(guān)選通輸入電路的某一路輸入有效時(shí)，該信號便進(jìn)入單片機(jī)A1。單片機(jī)A1即調(diào)用內(nèi)存中對應(yīng)于該電控信號的比例值，對其進(jìn)行非線性補(bǔ)償及輸入到輸出的延時(shí)定時(shí)，產(chǎn)生相應(yīng)的PWM信號，由數(shù)據(jù)端DB0送出，再經(jīng)可編程邏輯芯片A7，而后通過輸出驅(qū)動電路產(chǎn)生PWM電流去驅(qū)動比例閥工作。從而以數(shù)字方式實(shí)現(xiàn)了輸入到輸出的延時(shí)定時(shí)、比例閥非線性補(bǔ)償計(jì)算、PWM發(fā)生等功能。
用戶可以通過鍵盤電路修改單片機(jī)A1內(nèi)存中的某些參數(shù)，如設(shè)定各段開關(guān)選通對應(yīng)的比例值；設(shè)定多點(diǎn)非線性修正值；設(shè)定輸入延遲時(shí)間。單片機(jī)根據(jù)用戶的需要通過顯示電路顯示有關(guān)數(shù)據(jù)。
本實(shí)用新型的電源板包括整流橋B2、+18V穩(wěn)壓芯片W2(LM317L)、+5V穩(wěn)壓芯片W3(LM317)及其相應(yīng)的電阻電容，它主要是為控制板提供+5V和+18V工作電源。
本實(shí)用新型采用盤裝式儀表結(jié)構(gòu)，便于安裝。
以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，任何基于本實(shí)用新型的等同替換，均應(yīng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種微電腦比例閥控制器，由外殼、控制板、電源板構(gòu)成，控制板包括開關(guān)選通輸入電路、單片機(jī)控制電路、鍵盤顯示電路、輸出驅(qū)動電路四個(gè)部分，其特征在于單片機(jī)控制電路由單片機(jī)、上電復(fù)位/掉電檢測看門狗芯片、串行通訊接口芯片、可編程邏輯芯片構(gòu)成；開關(guān)選通輸入電路的輸出端與單片機(jī)的一個(gè)輸入口相連；單片機(jī)的地址口與顯示電路的段碼控制端相連；單片機(jī)的數(shù)據(jù)口與可編程邏輯芯片的輸入端相連；可編程邏輯芯片的輸出端之一與輸出驅(qū)動電路的輸入端相連，其余輸出端與顯示電路的位碼控制端及鍵盤電路的控制端相連。
2.如權(quán)利要求1所述的微電腦比例閥控制器，其特征在于所述串行通訊接口芯片接單片機(jī)的串行通訊口，所述上電復(fù)位/掉電檢測看門狗芯片的輸出端接單片機(jī)的第一中斷腳。
專利摘要本實(shí)用新型由外殼、控制板、電源板構(gòu)成,控制板包括開關(guān)選通輸入電路、單片機(jī)控制電路、鍵盤顯示電路、輸出驅(qū)動電路。單片機(jī)控制電路由單片機(jī)、上電復(fù)位/掉電檢測看門狗芯片、串行通訊接口芯片、可編程邏輯芯片構(gòu)成,單片機(jī)的輸入口、地址口、數(shù)據(jù)口分別接開關(guān)選通輸入電路的輸出、顯示電路的段碼控制端、可編程邏輯芯片的輸入端,可編程邏輯芯片的輸出端接輸出驅(qū)動電路的輸入端、顯示電路的位碼控制端及鍵盤電路的控制端。它操作簡單、可替代由分立元件構(gòu)成的比例閥控制器,廣泛應(yīng)用于液壓控制系統(tǒng)。
文檔編號G05D9/00GK2364488SQ9920004
公開日2000年2月16日 申請日期1999年1月4日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月4日
發(fā)明者田青來, 朱國雄 申請人:朱國雄