專利名稱：嵌入式手持監(jiān)測(cè)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種手持監(jiān)測(cè)控制器，具體涉及一種可嵌入的電氣控制柜便攜式 手持監(jiān)測(cè)控制器。
背景技術(shù)：
目前，工業(yè)電氣設(shè)備中電氣控制柜的參數(shù)監(jiān)測(cè)控制工作大多數(shù)是采用專用的工控 機(jī)觸摸屏等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。但觸摸屏裝置需要固定鑲嵌到控制柜表面，一臺(tái)觸摸屏往往只 能對(duì)應(yīng)一臺(tái)控制柜，而且安裝調(diào)試很不方便，尤其當(dāng)觸摸屏裝置需要更換維護(hù)的時(shí)候拆裝 更是不方便，觸摸屏裝置體積龐大，自身功耗大，總體造價(jià)很高，這對(duì)降低整體電氣控制系 統(tǒng)的生產(chǎn)制造成本和提高后期的可維護(hù)性都是很不利的。
發(fā)明內(nèi)容為了彌補(bǔ)現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)控制器的不足，本實(shí)用新型提供一種可嵌入的便攜式手持監(jiān) 控裝置，本控制器外觀小巧、結(jié)構(gòu)緊湊、操作靈活，價(jià)格低廉，具有良好的人機(jī)操作界面，采 用RS232/RS485通用串行通訊接口，便于實(shí)現(xiàn)多種不同類型電氣設(shè)備的監(jiān)控操作，并且該 裝置采用了內(nèi)嵌卡口固定結(jié)構(gòu)，不僅能直接鑲嵌至電氣控制柜的表面，而且能方便的由用 戶取下進(jìn)行相應(yīng)的手持操作和其他維護(hù)工作。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是包括主電路功能部分，控制器前蓋，控制器后蓋，IXD液晶屏罩，RJ45通用網(wǎng)線接 口，LCD片上型液晶顯示屏和薄膜式矩陣鍵盤，控制器前蓋與控制器后蓋連接組成控制器外 殼部分，外殼部分上、下端分別設(shè)計(jì)有內(nèi)嵌卡口，LCD液晶屏罩和薄膜式矩陣鍵盤安裝于控 制器前蓋上，LCD片上型液晶顯示屏和主電路功能部分安裝于控制器外殼部分內(nèi)部，LCD片 上型液晶顯示屏與主電路功能部分電信號(hào)連接，薄膜式矩陣鍵盤與主電路功能部分電信號(hào) 連接，IXD片上型液晶顯示屏和薄膜式矩陣鍵盤組成人機(jī)界面部分，RJ45通用網(wǎng)線接口安 裝于控制器后蓋上，RJ45通用網(wǎng)線接口與主電路功能部分電信號(hào)連接。所述的主電路功能 部分包括中央處理電路單元，串行通訊功能電路單元，LCD驅(qū)動(dòng)電路單元，隔離穩(wěn)壓電路單 元，IXD驅(qū)動(dòng)電路單元與IXD片上型液晶顯示屏電信號(hào)連接，中央處理電路單元與IXD驅(qū)動(dòng) 電路單元電信號(hào)連接，中央處理電路單元與串行通訊功能電路單元電信號(hào)連接，串行通訊 功能電路單元與RJ45通用網(wǎng)線接口電信號(hào)連接，RJ45通用網(wǎng)線接口與隔離穩(wěn)壓電路電信 號(hào)連接，隔離穩(wěn)壓電路分別與中央處理電路單元和LCD驅(qū)動(dòng)電路單元電信號(hào)連接，薄膜式 矩陣鍵盤與中央處理電路單元電信號(hào)連接。所述的中央處理電路單元包括MSP430F149單 片機(jī)、FLASH存儲(chǔ)器AiMOTBiMlD和時(shí)鐘芯片DS1302，F(xiàn)LASH存儲(chǔ)器AiMOTBiMlD和時(shí)鐘芯片 DS1302分別與MSP430F149單片機(jī)電信號(hào)連接。所述的串行通訊功能電路單元采用了 ADI 公司的RS-485收發(fā)器ADM2483和Sipex公司的SPC3232芯片，RS-485收發(fā)器ADM2483與 SPC3232芯片電信號(hào)連接。本實(shí)用新型還具有以下優(yōu)點(diǎn)[0007]1.采用MSP430F149系列16位低功耗高性能單片機(jī)作為該控制器的數(shù)據(jù)處理核 心，該單片機(jī)具有強(qiáng)大的處理功能和豐富的外圍模塊，可簡(jiǎn)化系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)、縮短系統(tǒng)制作 的時(shí)間，同時(shí)又能降低設(shè)備整體的功耗，提高設(shè)備性能。2.采用存儲(chǔ)容量為4兆位的高速SPI串行總線FLASH存儲(chǔ)器AT45DB041D和高性 能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS1302與MSP430F149共同組成控制器的中央處理電路 單元，使設(shè)備整體性能和功能擴(kuò)展性得到進(jìn)一步提高，并且電路成本低廉。3.采用了 ADI公司基于iCoupler磁耦隔離技術(shù)的RS-485收發(fā)器ADMM83芯片和 Sipex公司的RS-232規(guī)格SPC3232芯片，并采用短路子切換方式組成串行通訊功能電路單 元，使得該設(shè)備的通訊抗干擾能力和通道復(fù)用功能得到進(jìn)一步加強(qiáng)。4.采用了基于COG技術(shù)的IXD液晶顯示屏，價(jià)格低廉，性能可靠，外圍驅(qū)動(dòng)部分只 需幾只瓷片電容就可正常工作，無(wú)須專門驅(qū)動(dòng)元件；按鍵輸入部分采用薄膜式矩陣鍵盤，直 接利用單片機(jī)的IO端口和上拉電阻即可實(shí)現(xiàn)鍵盤的操作功能，并且鍵盤的布局設(shè)計(jì)采取 數(shù)字功能復(fù)用模式，使設(shè)備的功能擴(kuò)展性得到進(jìn)一步加強(qiáng)，適用面更廣泛，同時(shí)設(shè)備整體尺 寸更加小巧，成本更低廉。5.隔離穩(wěn)壓電路部分采用了 2只LDO的雙電源供電模式和DC-DC直流電源隔離模 塊技術(shù)，使得設(shè)備的工作性能更加穩(wěn)定可靠，因此該設(shè)備可適用于電氣干擾較大的運(yùn)行環(huán)
^Ml O6.控制器外殼采用注塑形成，下端面設(shè)計(jì)內(nèi)嵌卡口可方便可靠的和控制器外套殼 進(jìn)行連接，接口部分采用一個(gè)通用的RJ45網(wǎng)線插座就可以方便實(shí)現(xiàn)控制器的供電、RS232/ RS485通訊模式的切換，提高了接口的接插靈活性，減小了裝置的整體體積工作時(shí)可以取下 檢測(cè)也可懸掛操作。本嵌入式手持監(jiān)測(cè)控制器可實(shí)現(xiàn)設(shè)備的起?？刂?、調(diào)速控制、參數(shù)下設(shè)操作、實(shí)時(shí) 電氣參數(shù)顯示、參數(shù)保存、故障報(bào)警的功能。具有外觀小巧、結(jié)構(gòu)緊湊、操作靈活，價(jià)格低廉， 良好的人機(jī)操作界面的特點(diǎn)，采用RS232/RS485通用串行通訊接口需要更改電氣設(shè)備控制 柜或進(jìn)行手持操作時(shí)，只要直接按住面板卡簧將該控制器從面板凹槽取下即可。

圖1為本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖。其中1、控制器前蓋，2、控制器后蓋，3、IXD 液晶屏罩，4、RJ45通用網(wǎng)線接口，5、IXD片上型液晶顯示屏，6、薄膜式矩陣鍵盤，7、內(nèi)嵌卡 口，8、主電路功能部分，9、外殼部分。圖2為本實(shí)用新型主電路功能部分原理框圖。其中10、人機(jī)界面部分，11、中 央處理電路單元，12、串行通訊功能電路單元，13、IXD驅(qū)動(dòng)電路單元，14、隔離穩(wěn)壓電路 單元。15、MSP430F149 單片機(jī)，16、FLASH 存儲(chǔ)器 AT45DB041D，17、時(shí)鐘芯片 DS1302，18、 RS-485-ADM2483 芯片，19、RS-232-SPC3232 芯片。
具體實(shí)施方式
根據(jù)說(shuō)明書(shū)附圖進(jìn)一步說(shuō)明，其中圖1為本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖。其中1、 控制器前蓋，2、控制器后蓋，3、IXD液晶屏罩，4、RJ45通用網(wǎng)線接口，5、IXD片上型液晶顯示 屏，6、薄膜式矩陣鍵盤，7、內(nèi)嵌卡口，8、主電路功能部分，9、外殼部分，10、人機(jī)界面部分。圖2為本實(shí)用新型主電路功能部分原理框圖。其中11、中央處理電路單元，12、串行通訊功能 電路單元，13、LCD驅(qū)動(dòng)電路單元，14、隔離穩(wěn)壓電路單元。15、MSP430F149單片機(jī)，16、FLASH 存儲(chǔ)器 AT45DB041D，17、時(shí)鐘芯片 DS1302，18、RS_485_ADM2483 芯片，19、RS_232_SPC3232 芯片。主電路功能部分根據(jù)MSP430單片機(jī)內(nèi)部固化好的控制程序執(zhí)行數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)、屏幕數(shù)據(jù)顯示、參數(shù)設(shè)置查詢等功能，通過(guò)相應(yīng)的功能電路單元來(lái)完成設(shè)備的操作控 制目的，用戶也可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要利用控制器內(nèi)部的短路子進(jìn)行RS232/RS485通訊模式的切 換；該控制器工作時(shí)可以實(shí)時(shí)顯示電氣設(shè)備的電壓、電流、功率、頻率等電氣參數(shù)，在顯示電 氣參數(shù)較多時(shí)可以通過(guò)翻頁(yè)操作來(lái)顯示其他參數(shù)，控制器上的上/下方向鍵可直接對(duì)轉(zhuǎn)速 或頻率等線性操控量進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，控制器屏幕上方的狀態(tài)指示燈可直觀的對(duì)電氣設(shè)備運(yùn) 行狀況進(jìn)行指示，當(dāng)電氣設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，控制器可根據(jù)用戶需要將當(dāng)前故障信息進(jìn)行存 儲(chǔ)處理。由于薄膜式矩陣鍵盤在設(shè)計(jì)上采用了數(shù)字功能復(fù)用模式，因此可根據(jù)需要直接通 過(guò)SHIFT鍵加數(shù)字鍵組合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能菜單的快速切換和操作，增加了該監(jiān)控器 的操作靈活性。本實(shí)用新型使用時(shí)，將電氣柜上預(yù)留出的網(wǎng)線端子插入控制器的網(wǎng)線內(nèi)，再將控 制器卡進(jìn)面板凹槽，系統(tǒng)正常上電即可，按數(shù)字鍵選擇進(jìn)入相應(yīng)的功能菜單，控制器可實(shí) 現(xiàn)設(shè)備的起?？刂啤⒄{(diào)速控制、參數(shù)下設(shè)操作、實(shí)時(shí)電氣參數(shù)顯示、參數(shù)保存、故障報(bào)警等功 能。需要更改電氣設(shè)備控制柜或進(jìn)行手持操作時(shí)，只要直接按住面板卡簧將該控制器從面 板凹槽取下即可。
權(quán)利要求1.一種嵌入式手持監(jiān)測(cè)控制器，包括主電路功能部分，控制器前蓋，控制器后蓋，IXD 液晶屏罩，RJ45通用網(wǎng)線接口，IXD片上型液晶顯示屏和薄膜式矩陣鍵盤，其特征在于控 制器前蓋與控制器后蓋連接組成控制器外殼部分，外殼部分上、下端分別設(shè)計(jì)有內(nèi)嵌卡口， IXD液晶屏罩和薄膜式矩陣鍵盤安裝于控制器前蓋上，IXD片上型液晶顯示屏和主電路功 能部分安裝于控制器外殼部分內(nèi)部，LCD片上型液晶顯示屏與主電路功能部分電信號(hào)連接， 薄膜式矩陣鍵盤與主電路功能部分電信號(hào)連接，LCD片上型液晶顯示屏和薄膜式矩陣鍵盤 組成人機(jī)界面部分，RJ45通用網(wǎng)線接口安裝于控制器后蓋上，RJ45通用網(wǎng)線接口與主電路 功能部分電信號(hào)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式手持監(jiān)測(cè)控制器，其特征在于所述的主電路功 能部分包括中央處理電路單元，串行通訊功能電路單元，IXD驅(qū)動(dòng)電路單元，隔離穩(wěn)壓電路 單元，IXD驅(qū)動(dòng)電路單元與IXD片上型液晶顯示屏電信號(hào)連接，中央處理電路單元與IXD驅(qū) 動(dòng)電路單元電信號(hào)連接，中央處理電路單元與串行通訊功能電路單元電信號(hào)連接，串行通 訊功能電路單元與RJ45通用網(wǎng)線接口電信號(hào)連接，RJ45通用網(wǎng)線接口與隔離穩(wěn)壓電路電 信號(hào)連接，隔離穩(wěn)壓電路分別與中央處理電路單元和LCD驅(qū)動(dòng)電路單元電信號(hào)連接，薄膜 式矩陣鍵盤與中央處理電路單元電信號(hào)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種嵌入式手持監(jiān)測(cè)控制器，其特征在于所述的中央處理 電路單元包括MSP430F149單片機(jī)、FLASH存儲(chǔ)器AiMOTBiMlD和時(shí)鐘芯片DS1302，F(xiàn)LASH存 儲(chǔ)器AT45DB041D和時(shí)鐘芯片DS1302分別與MSP430F149單片機(jī)電信號(hào)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種嵌入式手持監(jiān)測(cè)控制器，其特征在于所述的串行通訊 功能電路單元由ADI公司的ADMM83芯片和Sipex公司的SPC3232芯片組成。
專利摘要一種嵌入式手持監(jiān)測(cè)控制器，包括主電路功能部分，控制器前蓋，控制器后蓋，LCD液晶屏罩，RJ45通用網(wǎng)線接口，LCD片上型液晶顯示屏和薄膜式矩陣鍵盤，LCD液晶屏罩和薄膜式矩陣鍵盤安裝于控制器前蓋上，LCD片上型液晶顯示屏和主電路功能部分安裝于控制器內(nèi)部，LCD片上型液晶顯示屏和薄膜式矩陣鍵盤分別與主電路功能部分電信號(hào)連接，LCD片上型液晶顯示屏和薄膜式矩陣鍵盤組成人機(jī)界面部分，RJ45通用網(wǎng)線接口安裝于控制器后蓋上，RJ45通用網(wǎng)線接口與主電路功能部分電信號(hào)連接。本控制器外觀小巧、操作靈活，具有良好的人機(jī)操作界面，采用RS232/RS485通用串行通訊接口，便于實(shí)現(xiàn)多種不同類型電氣設(shè)備的監(jiān)控操作。
文檔編號(hào)G05B19/048GK201886324SQ201020142709
公開(kāi)日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2010年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月29日
發(fā)明者周維來(lái), 孫敬華, 郭欽鑫, 陳晨, 韓洪臣 申請(qǐng)人:哈爾濱九洲電氣股份有限公司