基于stc12c5a60s單片機壓載水仿真電路板的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于STC12C5A60S單片機壓載水仿真電路板，包括STC12C5A60S單片機的主控制電路、RS232串口通訊調(diào)試電路、RS485遠程通訊電路、AD采樣電路、LED液晶顯示電路、基于繼電器的閥門模擬及采集電路、基于鎖存芯片74HC573的LED指示電路、工業(yè)標準信號的模擬量產(chǎn)生電路；單片機的主控制電路連接RS232串口通訊調(diào)試電路，通過RS232通訊端口進行電路調(diào)試、通訊；單片機的主控制電路連接RS485遠程通訊電路實現(xiàn)遠程通訊。本實用新型能模擬壓載水系統(tǒng)所有被控設備，給壓載水系統(tǒng)的出廠調(diào)試帶來方便，提高了生產(chǎn)效率，大幅度減少了壓載水調(diào)試時間，提高了經(jīng)濟效益。
【專利說明】基于STC12C5A60S單片機壓載水仿真電路板

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及嵌入式電路系統(tǒng)設計，通過各個功能電路實現(xiàn)整個系統(tǒng)的功能要求。

【背景技術】
[0002]對于現(xiàn)代船舶運輸而言，壓載水是必需的，它可以保證船舶的安全和高效操作，保證未載貨船的平衡和穩(wěn)定。然而，它也給生態(tài)環(huán)境，經(jīng)濟和人類健康造成了威脅。每天，數(shù)以億計的海洋生物通過船舶的壓載水艙被帶往世界各地。入侵物種不僅對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成威脅，還對沿海地區(qū)甚至更遠的內(nèi)陸地區(qū)居民生活造成了危害。頂O把通過船舶壓載水帶來的海洋物種入侵列為四個最具威脅的海洋問題之一。
[0003]對于上述環(huán)境污染問題，各個國家相關企業(yè)針對壓載水污染問題，研制開發(fā)壓載水處理系統(tǒng)，將壓載水提前進行處理，已達到環(huán)境要求。而壓載水處理系統(tǒng)因其外圍設備多，調(diào)試難度大等特點給企業(yè)產(chǎn)品的出廠調(diào)試帶來難題，因此開發(fā)壓載水仿真系統(tǒng)，用于模擬壓載水外圍設備，對壓載水系統(tǒng)的出廠調(diào)試帶來方便，提高生產(chǎn)效率。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于為解決壓載水系統(tǒng)調(diào)試難度大等問題，設計一種壓載水仿真電路板，用于模擬壓載水系統(tǒng)外圍設備，減少系統(tǒng)調(diào)試難度，提高生產(chǎn)效率。
[0005]為完成上述目的，本實用新型所采用的技術手段是:一種基于STC12C5A60S單片機壓載水仿真電路板，包括STC12C5A60S單片機的主控制電路、RS232串口通訊調(diào)試電路、RS485遠程通訊電路、AD采樣電路、LED液晶顯示電路、基于繼電器的閥門模擬及采集電路、基于鎖存芯片74HC573的LED指示電路、工業(yè)標準信號的模擬量產(chǎn)生電路；STC12C5A60S單片機的主控制電路連接RS232串口通訊調(diào)試電路，通過RS232通訊端口進行電路調(diào)試、通訊；STC12C5A60S單片機的主控制電路連接RS485遠程通訊電路實現(xiàn)遠程通訊；所述AD采樣電路設置五路用于模擬壓載水系統(tǒng)中設備的調(diào)節(jié)信號量；所述工業(yè)標準信號的模擬量產(chǎn)生電路采用XTRllO及IRF9513芯片產(chǎn)生4?20mA工業(yè)標準信號的模擬量，并通過電位器調(diào)節(jié)信號輸出的大??；基于繼電器的閥門模擬及采集電路設置19路繼電器控制電路，繼電器接受24V電壓控制吸合并將繼電器吸合狀態(tài)返回給基于繼電器的閥門模擬及采集電路；基于鎖存芯片74HC573的LED指示電路具有4個鎖存芯片74HC573鎖存由STC12C5A60S單片機P2 口輸出的32個不同開關狀態(tài)信息，并驅(qū)動32個LED燈顯示各個開關狀態(tài)。
[0006]進一步的，所述RS232串口通訊調(diào)試電路設置一個，所述STC12C5A60S單片機的主控制電路設置兩個STC12C5A60S單片機，兩個STC12C5A60S單片機電路與RS232串口通訊調(diào)試電路連接設置選擇開關。
[0007]進一步的，所述STC12C5A60S單片機的主控制電路利用STC12C5A60S單片機的雙串口與RS485遠程通訊電路連接，所述RS485遠程通訊電路設置四路RS485串口電路，四路RS485串口電路按四種不同波特率進行通訊。
[0008]本實用新型的有益效果在于:解決現(xiàn)有壓載水系統(tǒng)調(diào)試難度大等問題，基于STC12C5A60S單片機壓載水仿真電路板能夠模擬壓載水系統(tǒng)所有被控設備，給壓載水系統(tǒng)的出廠調(diào)試帶來方便，提高了生產(chǎn)效率，大幅度減少了壓載水調(diào)試時間，提高了經(jīng)濟效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步的描述。
[0010]圖1本實用新型的電路原理圖。

【具體實施方式】
[0011]如圖1所示的一種基于STC12C5A60S單片機壓載水仿真電路板，包括STC12C5A60S單片機的主控制電路、RS232串口通訊調(diào)試電路、RS485遠程通訊電路、AD采樣電路、LED液晶顯示電路、基于繼電器的閥門模擬及采集電路、基于鎖存芯片74HC573的LED指示電路、工業(yè)標準信號的模擬量產(chǎn)生電路；STC12C5A60S單片機的主控制電路連接RS232串口通訊調(diào)試電路，通過RS232通訊端口進行電路調(diào)試、通訊；STC12C5A60S單片機的主控制電路連接RS485遠程通訊電路實現(xiàn)遠程通訊；所述AD采樣電路設置五路用于模擬壓載水系統(tǒng)中設備的調(diào)節(jié)信號量；所述工業(yè)標準信號的模擬量產(chǎn)生電路采用XTRllO及IRF9513芯片產(chǎn)生4?20mA工業(yè)標準信號的模擬量，并通過電位器調(diào)節(jié)信號輸出的大小；基于繼電器的閥門模擬及采集電路設置19路繼電器控制電路，繼電器接受24V電壓控制吸合并將繼電器吸合狀態(tài)返回給基于繼電器的閥門模擬及采集電路；基于鎖存芯片74HC573的LED指示電路具有4個鎖存芯片74HC573鎖存由STC12C5A60S單片機P2 口輸出的32個不同開關狀態(tài)信息，并驅(qū)動32個LED燈顯示各個開關狀態(tài)。
[0012]所述RS232串口通訊調(diào)試電路設置一個，所述STC12C5A60S單片機的主控制電路設置兩個STC12C5A60S單片機，兩個STC12C5A60S單片機電路與RS232串口通訊調(diào)試電路連接設置選擇開關。
[0013]所述STC12C5A60S單片機的主控制電路利用STC12C5A60S單片機的雙串口與RS485遠程通訊電路連接，所述RS485遠程通訊電路設置四路RS485串口電路，四路RS485串口電路按四種不同波特率進行通訊。
[0014]STC12C5A60S單片機主控制電路由兩個STC12C5A60S單片機U9和UlO組成，主控制電路由基本單片機最小系統(tǒng)及各個信號引腳構成。其中U9通過P2 口輸出各種開關控制信號，PO 口用于采集開關量狀態(tài)信號，TXD2與RXD2為第二串口輸出引腳，TXD和RXD為第一串口輸出引腳。而UlO通過P2 口輸出LED液晶屏數(shù)據(jù)信號，PO 口用于模擬外圍設備快關狀態(tài)、報警狀態(tài)及輸出LED液晶屏控制信號，狀態(tài)顯示通過控制LED等亮滅實現(xiàn)。Pl.0、PL UPl.5,Pl.6,Pl.7利用單片機引腳AD采樣第二功能，完成5路AD采樣電路，用于模擬外圍設備的各種運行參數(shù)。TXD2與RXD2為第二串口輸出引腳，TXD和RXD為第一串口輸出引腳。
[0015]基于RS232通訊協(xié)議的串口調(diào)試電路，串口調(diào)試電路通過9針串口接收上位機調(diào)試信息，經(jīng)過芯片內(nèi)部電路將232電平轉(zhuǎn)換成單片機能夠識別的TTL電平信號輸入至P14端子，通過P14端子跳帽連接到U9或U10。
[0016]基于RS485通訊協(xié)議的4串口遠程通訊電路的其中一個串口電路，其余3個電路與之相同。本電路通過S9013三級管實現(xiàn)電路的自動收發(fā)，通過單片機發(fā)送引腳TXD控制S9013開關從而實現(xiàn)對MAX485芯片的收發(fā)控制。
[0017]基于STC12C5A60S單片機的AD采樣電路。此電路利用單片機AD采樣功能，為單片機采用引腳輸入OV到5V電壓信號，電壓信號變化通過調(diào)節(jié)三端電位器實現(xiàn)，而后通過一介濾波電路輸入到單片機引腳。
[0018]本實用新型的LED液晶顯示電路及基于繼電器的模擬閥門開關控制及采集電路，LED液晶顯示電路通過一個三端電位器調(diào)節(jié)背光燈亮度，由單片機引腳通過三極管9012實現(xiàn)LED顯示控制，其余引腳直接連接到單片機引腳，用于LED液晶屏的數(shù)據(jù)線及控制線。模擬閥門電路通過2P端子接入繼電器控制引腳，引腳直接并聯(lián)一個二極管對保護電路。繼電器常開觸點與常閉觸點分別接一個LED燈指示閉合狀態(tài)。
[0019]基于鎖存芯片74HC573的LED等指示電路。多個74HC573芯片通過單片機引腳進行片選，然后將數(shù)據(jù)所存在對應的74HC573芯片中，而后通過74HC573芯片控制LED等狀態(tài)，從而實現(xiàn)了數(shù)據(jù)線復用功能，解決了單片機引腳不夠用的問題。
[0020]基于XTRl 10芯片及IRF9513芯片產(chǎn)生4?20mA工業(yè)標準信號的模擬量產(chǎn)生電路。電路通過精密電壓轉(zhuǎn)電流XTRllO芯片及P-MOS IRF9513芯片將OV?5V電壓轉(zhuǎn)換成4?20mA標準工業(yè)信號，電流的調(diào)節(jié)則是通過三端電位器實現(xiàn)。
[0021]以上所述僅是本實用新型的實施方式，通過將上述電路有機的組合在一起，實現(xiàn)了系統(tǒng)要求，達到了模擬壓載水仿真系統(tǒng)功能。
【權利要求】
1.一種基于STC12C5A60S單片機壓載水仿真電路板，其特征在于:包括STC12C5A60S單片機的主控制電路、RS232串口通訊調(diào)試電路、RS485遠程通訊電路、AD采樣電路、LED液晶顯示電路、基于繼電器的閥門模擬及采集電路、基于鎖存芯片74HC573的LED指示電路、工業(yè)標準信號的模擬量產(chǎn)生電路；STC12C5A60S單片機的主控制電路連接RS232串口通訊調(diào)試電路，通過RS232通訊端口進行電路調(diào)試、通訊；STC12C5A60S單片機的主控制電路連接RS485遠程通訊電路實現(xiàn)遠程通訊；所述AD采樣電路設置五路用于模擬壓載水系統(tǒng)中設備的調(diào)節(jié)信號量；所述工業(yè)標準信號的模擬量產(chǎn)生電路采用XTRllO及IRF9513芯片產(chǎn)生4?20mA工業(yè)標準信號的模擬量，并通過電位器調(diào)節(jié)信號輸出的大小；基于繼電器的閥門模擬及采集電路設置19路繼電器控制電路，繼電器接受24V電壓控制吸合并將繼電器吸合狀態(tài)返回給基于繼電器的閥門模擬及采集電路；基于鎖存芯片74HC573的LED指示電路具有4個鎖存芯片74HC573鎖存由STC12C5A60S單片機P2 口輸出的32個不同開關狀態(tài)信息，并驅(qū)動32個LED燈顯示各個開關狀態(tài)。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于STC12C5A60S單片機壓載水仿真電路板，其特征在于:所述RS232串口通訊調(diào)試電路設置一個，所述STC12C5A60S單片機的主控制電路設置兩個STC12C5A60S單片機，兩個STC12C5A60S單片機電路與RS232串口通訊調(diào)試電路連接設置選擇開關。
3.根據(jù)權利要求1所述的基于STC12C5A60S單片機壓載水仿真電路板，其特征在于:所述STC12C5A60S單片機的主控制電路利用STC12C5A60S單片機的雙串口與RS485遠程通訊電路連接，所述RS485遠程通訊電路設置四路RS485串口電路，四路RS485串口電路按四種不同波特率進行通訊。
【文檔編號】G05B17/02GK203941398SQ201420309430
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年6月12日 優(yōu)先權日:2014年6月12日
【發(fā)明者】杜香元, 唐春光, 曹學良, 李玉偉, 曹學磊 申請人:曹學良