專利名稱:數(shù)字式多路通用時間繼電器的制作方法
一種數(shù)字式多路通用時間繼電器，屬計時和控制領域。
常見的晶體管式和機械式時間繼電器，量程范圍小，延時精度低，無數(shù)字顯示?！稛o線電》雜志1984年第七期，刊載了上海電器電子元件廠研制的DC系列PMOS集成電路，可組成近20種數(shù)字式時間繼電器，較好地解決了延時范圍、精度、顯示等問題。但是在需用多個時間繼電器的場合，許多電路如時基信號發(fā)生器、分頻器、計數(shù)器、譯碼器、驅動及顯示器等，都要重復使用，很不經(jīng)濟。
本實用新型的目的是研制一種改進的時間繼電器，它除具有DC系列電路延時精度高、量程范圍大、帶數(shù)字顯示的優(yōu)點外，還應具有“多路”和“通用”的特點，即可以做多路使用、每路的量程可做多種選擇。
本實用新型是基于下列電路原理實現(xiàn)的利用半導體只讀存貯器(以下簡稱ROM)作量程存貯，ROM的地址線由各分電路的延時設定電路輸出端和數(shù)字表電路的計時信號輸出端共同組成，從而使ROM的數(shù)據(jù)輸出同時受各分電路的延時設定和數(shù)字表電路計時信號的控制。ROM的每一位數(shù)據(jù)線存貯一種量程，供各分電路選擇。ROM的數(shù)據(jù)線分別連接到具有多個輸入端的符合電路上。當數(shù)字表顯示的時間與某一被啟動的分電路所設定的延時時間相符合時，符合電路產(chǎn)生的符合信號加到被啟動的分電路上，并使該路的執(zhí)行繼電器動作。
所謂“啟動”，系指給數(shù)字式多路時間繼電器的一個分電路加以“開始延時”的輸入控制信號。
下面結合附圖及實施例對本實用新型做進一步詳述。
圖1為數(shù)字式多路通用時間繼電器方框圖。
圖2為數(shù)字式多路通用時間繼電器電原理圖。
圖3為一種延時啟停及清零電路。
數(shù)字式多路通用時間繼電器由主 電路及并接在主電路上的多個分電路所組成。各部分相互關系如圖1所示。
圖2、圖3電路全部采用正邏輯，可以選用各種系列的數(shù)字集成電路，使用時注意電平匹配和驅動能力。
分電路各部分的組成及主要工作原理如下執(zhí)行電路1－1由繼電器J1和并接的續(xù)流二極管組成。
驅動電路2－1由同相驅動器Q1組成。
控制電路3－1由RS觸發(fā)器RS1和“與”門Y1組成。
輸入電路4－1由開關K1和電阻R1組成。K1可以是單設的開關，也可以是其它設備的開關量輸出。
延時設定電路5－1由BCD碼撥盤開關BK1和接在其輸出端的隔離二極管D1－1至D1－4組成。
控制電路3－1是分電路的核心電路，它接受輸入電路4－1的輸入控制信號和來自符合電路的符合信號，輸出啟動控制信號和驅動信號。
K1斷開時，R1使S端為低電平，RS1輸出端置1，經(jīng)Q1使J1釋放。K1閉合后，Y1輸出高電平的啟動控制信號，該信號的作用是1.使BK1按照所設定的十進制數(shù)輸出BCD碼，并經(jīng)隔離二極管送ROM作選址信號。
2.經(jīng)D1－5將高電平送符合電路代表不同量程的t1－t7中的一點上。
3.開啟“或”門H1，使時基信號CPO經(jīng)“與”門Yn＋1對數(shù)字表電路進行計時，一次延時過程開始。
當延時時間到達后，低電平的符合信號加到RS1的R端，RS1觸發(fā)翻轉，輸出端置O，經(jīng)Q1使J1吸合，經(jīng)Y1使啟動控制信號為低電平而無效。
如上所述分電路的個數(shù)n， 可根據(jù)需要任意設置。
主電路只設一個，為全部分電路所共有。它包括顯示器件7、數(shù)字表電路8、量程存貯器9、符合電路10和延時啟停及清零電路11。時基信號CP。可以是經(jīng)過整形的50赫芝市電信號，也可由石英晶體振蕩信號經(jīng)分頻而產(chǎn)生。
數(shù)字表電路包括分頻器、不同進制的計數(shù)器、七段譯碼電路、顯示驅動電路等，可由各種數(shù)字電路組合而成，也可以使用單片式集成數(shù)字表電路，如LM8361等。顯示器共四位，顯示00分00秒至59分59秒的時間。
ROM的作用是進行量程存貯，本實施例選用EPROM2 71 28，容量16K×8位，有A0－A13共14根據(jù)地址線。其中A0－A3與各延時設定電路輸出端相連接，A4－A13與數(shù)字表電路計時信號輸出端相連接。具體分配是十秒位3根，區(qū)別0－5六個數(shù)字；分位4根，區(qū)別0－9十個數(shù)字；十分位3根，區(qū)別0－5六個數(shù)字。由此決定了本實施例延時設定最小間隔是10秒鐘，最小量程是100秒，最大量程是59分50秒。
如果數(shù)字表電路輸出的計時信號是BCD碼，則直接和A4－A13相連，如果輸出的計時信號是七段顯示信號，則需經(jīng)部分譯碼后再和A4－A13相連。
EPROM27128共有D0－D7八位數(shù)據(jù)線，可部分或全部用作量程存貯，每位存貯一個量程，每個量程的大小可以在100秒－59分50秒之間安排。
現(xiàn)以數(shù)據(jù)線D1存貯的量程是5分鐘為例，說明量程存貯信息的編程過程將EPROM27128和外接編程電路連接，其地址線則仍如圖二所示。啟動任一分電路，并使該路撥盤開關置1，使數(shù)字表顯示全量程十分之一時間，即00分30秒，由數(shù)據(jù)線D1寫入數(shù)據(jù)1，而代表其它時間的地址單元內寫0。
使撥盤開關置2，使數(shù)字表顯示全量程十分之二時間，即01分00秒，由數(shù)據(jù)線D1寫入數(shù)據(jù)1，而代表其它時間的地址單元內寫0。重復如上操作，直到使撥盤置10(以0位代替)，使數(shù)字表顯示全量程時間，即05分00秒，并完成編程。
上述編程過程中，各延時設定間隔完全相等。但是，也可以根據(jù)需要按其它約定進行編程。
符合電路10由“與、或、非”邏輯門YHF1和接在其輸入端的電阻Rn＋1至Rn＋7組成。符合電路每個“與”門的一個輸入端和ROM的一位數(shù)據(jù)線相連接，另一個輸入端和量程選擇二極管相連接，并經(jīng)過Rn＋1到Rn＋7中的一只電阻接地。當任何一個“與”門的兩個輸入端同時出現(xiàn)高電平時，YHF1都輸出低電平的符合信號。
主電路還包括計時啟停及清零電路11，它由“或”門H1和“與”門Yn＋1組成。當H1輸入端所接某啟動控制信號出現(xiàn)高電平時，H1輸出高電平，CP0信號通過Yn＋1開始對數(shù)字表電路計時。當H1輸入端全部為低電平時，H1輸出低電平，經(jīng)
cr端使數(shù)字表電路清零，同時關閉“與”門Yn＋1，數(shù)字表停止計時。
下面通過對一次延時全過程的描述，進一步說明整個電路的工作原理。
假設分電路1的量程選擇二極管D1－5接在t2點，和t2點對應的數(shù)據(jù)線D1存貯的量程量是5分鐘，撥盤開關BK1設定在6的位置。
K1斷開時，RS1輸入端S被R1置成低電平，RS1輸出高電平，經(jīng)驅動電路Q1使J1釋放。Y1輸出低電平，H1也輸出低電平，使數(shù)字表清零，同時關閉Yn＋1，數(shù)字表不計時。
K1閉合后，Y1輸出高電平的啟動控制信號，它使BK1輸出二進制代碼0110，經(jīng)D1－1至D1－4加到ROM的地址線A0－A3。啟動控制信號還經(jīng)D1－5使t2點為高電平，此外，還使H1輸出高電平，數(shù)字表電路開始計時。
當延時時間為D1所存貯量程的十分之六，即03分00秒時，D1輸出數(shù)據(jù)1，它和t2點的高電平共同作用使YHF1產(chǎn)生低電平的符合信號。符合信號加到RS1的R輸入端，使RS1輸出低電平，經(jīng)驅動電路Q1使J1吸合。RS1輸出的低電平使Y1輸出 低電平，啟動控制信號無效，H1輸出低電平，數(shù)字表電路清零并停止計時。
此后，J1將維持吸合狀態(tài)，其它分電路可以隨時啟動。
當K1斷開后，RS1輸出端被置1，J1釋放。
至此，分電路1的一次延時過程全部結束。如果K1再次閉合，電路將重復上述工作過程。
本實施例不允許兩路以上分電路同時啟動。
本實施例增 大量程范圍的辦法是選用更大容量的ROM。
如果將時基信號CP0的頻率降低60倍，則本實施例顯示器所顯示的時間范圍將是00時00分至59時59分，ROM所存貯的量程也將相應變化。
作為產(chǎn)品，本實施例中各量程選擇二極管和符合電路中代表不同量程的t1至t7各點之間并不連接，而是由用戶根據(jù)需要去連接。
如果選用的數(shù)字表電路不設清零端，則應采用圖3所示延時啟停及清零電路。
YF1為帶施密特輸入端的“與、非”門，它和Rn＋8、C1組成多諧振蕩器，YF1的一個輸入端和ROM的數(shù)據(jù)線D7相連接，并受其控制。D7內所存貯的數(shù)據(jù)是清零信息。清零信息的編程過程和量程存貯信息的編程過程相同。
當一次延時時間到達后，H1輸出低電平，經(jīng)非門F1和二極管Dn＋1，Dn＋2組成的清零地址產(chǎn)生電路，使ROM地址線A0－A3位出現(xiàn)二進制代碼1100，此時D7輸出高電平，yF1起振，振蕩信號經(jīng)“非”門F2和“或”門H2使數(shù)字表電路快速計時進位，當數(shù)字表計時到00分00秒時，D7輸出低電平，YF1停振，數(shù)字表停止在00分00秒的狀態(tài)。這就同樣達到了“清零”的目的。
本實用新型延時精度高，量程范圍大，帶數(shù)字顯示，可做多路使用，具有較高的性能價格比。
本實用新型每一分電路的量程均可由用戶在較大范圍內做多種選擇，擇，給生產(chǎn)和使用帶來很大方便。
本實用新型可以采用各種系列的數(shù)字集成電路組裝而成，便于生產(chǎn)和維修。
權利要求
1.一種由時基信號CPO、數(shù)字表電路8、顯示器件7、輸入電路4-1至4-n和執(zhí)行電路1-1至1-n組成的數(shù)字式多路通用時間繼電器，其特征是利用半導體只讀存貯器作量程存貯，半導體只讀存貯器的地址線與延時設定電路5-1至5-n的輸出端及數(shù)字表電路8的計時信號輸出端相連接，半導體只讀存貯器的數(shù)據(jù)線與符合電路10的一組輸入端相連接，符合電路10的輸出端與控制電路3-1至3-n的一個輸入端相連接。
2.根據(jù)權力要求1所述的數(shù)字式多路通用時間繼電器，其特征是符合電路10由“與、或、非”門電路YHF1和電阻Rn＋1至Rn＋7組成，符合電路10的一組輸入端與量程選擇電路6－1至6－n相連接。
3.根據(jù)權力要求2所述的數(shù)字式多路通用時間繼電器，其特征是控制電路3－1由RS觸發(fā)器RS1和“與”門電路Y1組成，控制電路3－1的一個輸出端和驅動電路2－1相連接，另一個輸出端和延時設定電路5－1、量程選擇電路6－1、延時啟停及清零電路11相連接。
4.根據(jù)權利要求
3所述的數(shù)字式多路通用時間繼電器，其特征是量程選擇電路6－1由二極管D1－5組成。
5.根據(jù)權利要求
4所述的數(shù)字式多路通用時間繼電器，其特征是延時設定電路5－1由撥盤開關BK1和二極管D1－1至D1－4組成。
6.根據(jù)權利要求
5所述的數(shù)字式多路通用時間繼電器，其特征是延時啟停及清零電路11由“或”門電路H1和“與”門電路Yn＋1組成，也可以由門電路H1、H2、F1、F2、Yn＋1、YF1、二極管Dn＋1、Dn＋2和半導體只讀存貯器的一位數(shù)據(jù)線組成。
7.根據(jù)權利要求
1或2或3或4或5或6所述的數(shù)字式多路通用時間繼電器，其特征是執(zhí)行電路1－1、驅動電路2－1、控制電路3－1輸入電路4－1、延時設定電路5－1、量程選擇電路6－1所組成的分電路可以是n個，它們共同并接在顯示器件7、數(shù)字表電路8、量程存貯器9、符合電路10、延時啟停及清零電路11所組成的主電路上。
專利摘要
一種數(shù)字式多路通用時間繼電器，屬于機電設備自控系統(tǒng)的延時控制裝置。它利用半導體只讀存貯器作多種量程存貯，用戶可對各量程作任意選擇。本裝置還利用多個分電路和一個主電路的并接，實現(xiàn)了數(shù)字表電路和顯示器件的共用，既發(fā)揮了數(shù)字式時間繼電器延時精度高、量程范圍大、帶數(shù)字顯示的優(yōu)點，又可做多路使用。本裝置采用通用數(shù)字集成電路，便于生產(chǎn)和維修，而且造價低廉，有利于提高有關機電產(chǎn)品和自動控制系統(tǒng)的技術水平。
文檔編號H03K17/62GK87209142SQ87209142
公開日1988年4月20日 申請日期1987年6月11日
發(fā)明者高春旺 申請人:高春旺, 陳春蓮, 高秀娟, 張國英, 宿慶賓導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan