專利名稱：高精度led光柱指示報警儀的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于儀器儀表技術領域。
指示報警儀表是工業(yè)自動化控制過程中的重要儀表。目前，廣泛使用的報警指示儀表一般分為兩種類型一種為動圈指針式儀表，另一種為液晶顯示報警儀表。前者為機械式結構，由于其精度較低，而被淘汰；后者，由于液晶本身并不能發(fā)光，在工業(yè)使用中無法進行遠距離的顯示，故很難大面積地推廣使用。
本實用新型旨在克服上述缺點，提供一種報警指示直觀、準確，并可實現(xiàn)遠距離觀察的高精度LED光柱指示報警儀，以滿足工業(yè)自動化控制的需要。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取了以下措施即在指示報警儀的顯示面板的線路板上，設置了一根由201個LED芯片組成的光柱。在機殼內，設置有驅動電路，通過驅動電路驅動由LED芯片構成的光柱，并利用人們的視覺暫留現(xiàn)象，形成光帶顯示，從而可有效地實現(xiàn)準確而又直觀的遠距離顯示報警。
本實用新型構思獨特、結構新穎、報警指示直觀，并具有快速顯示和較高的顯示精度，因而，它不僅能使操作者準確了解，掌握工業(yè)控制過程中的適時情況，而且有利于操作者做好預防措施，從而可有效地杜絕事故的發(fā)生。
本實用新型的具體實施方案如附圖所示

圖1、圖2是本實用新型的外形結構示意圖圖3是本實用新型的光柱顯示驅動電路原理圖圖4是本實用新型的單片機光柱顯示驅動電路原理圖
以下結合附圖，對本實用新型的具體實施方案進行詳細說明高精度LED光柱指示報警儀包含有一個機殼1，在機殼1內，設置有光柱顯示驅動電路。在機殼上，設置有顯示面板2。在顯示面板2上，設置有一根由201個LED芯片組合而成的光柱8。201個LED芯片呈線性排列，并均在同一根光柱上。在顯示面板上，還設置有高精度的數碼顯示器3、上限報警裝置4、下限報警裝置5、上限設定裝6、下限設定裝置7。高精度數碼顯示器的顯示精度可達1％左右。上、下限報警裝置和上、下限設定裝置，可根據不同的使用條件和埸合由使用者進行任意設定。根據不同的工作要求，其光柱8可以是垂直縱向設置或水平橫向設置。
設置于機殼1內的光柱顯示報警驅動電路可分為模擬驅動電路和單片機驅動電路兩種。模擬驅動電路是運用動態(tài)掃描原理來設計的，它包括有信號變換單元，上限報警單元，下限報警單元，矩陣橫向掃描單元，脈沖信號發(fā)生器，時鐘脈沖節(jié)拍器，階梯波發(fā)生器和矩陣縱向掃描單元等部分。上、下限報警單元分別采用LM324標準電路，階梯波發(fā)生器采用LM324比較電路，時鐘脈沖節(jié)拍器采用9212專用芯片，脈沖信號發(fā)生器采用555時基電路。模擬驅動電路的工作原理是輸入信號電壓Vi(電流信號可通過電阻轉換成電壓信號)經由OP07構成的差動運放電路，使其轉換成0.5-2.5V機內標準信號。此信號經9212專用芯片產生的階梯波送止由LM324構成的階梯波比較電路，產生的電壓比較信號，送止LM3914構成在的矩陣橫向掃描電路。產生開關信號，送入201線矩陣LED光柱的管腳(1、2、3....20)。另外，9212專用芯片的時鐘脈沖由IC555時基電路產生的10千赫茲。同時9212專用芯片還產生縱向時鐘掃描信號，直接經功率放大送入光柱的管腳。上述縱向掃描單元提供光柱的正電壓；橫向掃描單元電路提供光柱的負電壓導通。其動態(tài)掃描為1000赫茲，這樣即可利用人們的視覺暫留現(xiàn)象，最終實現(xiàn)了光柱光帶的顯示。報警單元的實現(xiàn)是由經轉換的后的機內標準電壓信號和設定的電壓信號經LM324比較送止放大驅動繼電器實現(xiàn)。繼電器開關量的輸出，同時帶動面板上的相應報警指示燈顯示。
單片機驅動電路同樣運用動態(tài)掃描原理設計的，它包括有信號變換單元、A/D轉換芯片、單片機、報警單元、矩陣橫向掃描單元、矩陣縱向掃描單元等部分。其A/D轉換單元采用標準的MC14053芯片，單片機采用80C31單片機。其工作原理是輸入信號Vi經由OP07差動運放電路使其轉換成0-2V機內的標準信號，此信號經由MC145053 A/D轉換芯片，變成串行信號送入80C31單片機電路。由于采用單片機可使用按鍵設定，在使用上具有了很大的通用性，除了驅動光柱外，還可以完成上下限任意設定，量程零位和滿量程的任意設定及非線性信號校正和PID功能。根據8 25光柱驅動的特殊要求，在電路上加設了擴展芯片8225A。其中，8225A芯片的一個接口電路送出串行信號止74LS595構成的橫向掃描單元電路，提供光柱的共陰極管腳的導通開關信號，另一接口經由TD62083反相達林頓驅動集成塊構成的矩陣掃描單元，提供光柱的共陽極管腳導通開關信號，其掃描頻率約500赫茲。這樣，利用人們的視覺暫留現(xiàn)象，最終實現(xiàn)了光柱的光帶顯示。其報警單元由單片機擴展芯片8225A的多余接口，輸出的高低電平驅動報警單元9013，帶動繼電器開關量輸出，并帶動面板上相應的報警指示燈顯示。
權利要求1．一種包括有機殼(1)，在機殼內設置有光柱顯示驅動電路，在機殼(1)上，設置有顯示面板(2)的高精度LED光柱指示報警儀，其特征是所述的顯示面板(2)上設置有一根由201個LED芯片組合而成的LED光柱(8)，201個LED芯片呈線性排列。
2．根據權利要求1所述的高精度LED光柱指示報警儀，其特征是所述的顯示面板(2)上，設置有高精度數碼顯示器(3)。
3．根據權利要求1所述的高精度LED光柱指示報警儀，其特征是所述的LED芯片呈垂直縱向設置或呈水平橫向設置。
專利摘要本實用新型公開了一種新型的采用LED光柱作為顯示器的高精度指示報警儀表,它包括有一個機殼,在機殼內設置有光柱驅動電路,在機殼上設置有顯示面板及由201個LED芯片組成的呈線性排列的光柱。本實用新型構思獨特,結構新穎,報警指示直觀,精度高,是一種理想的新型工業(yè)控制儀表。
文檔編號G08B5/00GK2317510SQ97244400
公開日1999年5月5日 申請日期1997年11月19日 優(yōu)先權日1997年11月19日
發(fā)明者管志初, 沈衛(wèi)中, 牟小麗 申請人:杭州晶達自動化儀表有限責任公司