專利名稱:總線結(jié)構(gòu)式模擬屏控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域:
本發(fā)明屬于調(diào)度自動化控制技術領域。
運用先進的調(diào)度自動化控制系統(tǒng),和由此帶來的巨大的經(jīng)濟效益正日益廣泛地為人們所認識。作為調(diào)度自動化控制系統(tǒng)中人機對話重要組成部分之一的調(diào)度模擬屏控制系統(tǒng)也同樣受到人們的重視。而目前市場上模擬屏控制系統(tǒng)采用的是一種集中轉(zhuǎn)發(fā)分布式結(jié)構(gòu)的技術,如
圖1所示,智能接口1通過RS232串行口接收上位機傳送過來的信息,通過譯碼驅(qū)動箱2-1~2-N,再通過轉(zhuǎn)接板3-1~3-N,由轉(zhuǎn)接板的輸出直接控制開關或指示元件4-1~4-M,該元件一般為LED二極管或磁翻板元件等指示器,此外,該系統(tǒng)中遙測顯示器5-1~5-L是直接連接至2-1~2-N譯碼驅(qū)動箱,由該圖可看出,該系統(tǒng)的最大缺點是連線結(jié)構(gòu)復雜,硬件量大大增加,從而使得系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性及可靠性大大受到影響,也使得系統(tǒng)的日常維護帶來極大的困難。
本發(fā)明的目的是在于從根本上改變目前模擬屏控制系統(tǒng)所存在的問題,從而實現(xiàn)一個接線少、性能優(yōu)、維護方便的模擬屏控制系統(tǒng)。
圖1為目前模擬屏控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖;圖2為本發(fā)明模擬屏控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖;圖3為智能化開關或指示元件的原理框圖;圖4為單片微處理器實現(xiàn)的程序框圖;圖5為本發(fā)明的實施例。
采用本發(fā)明的模擬屏控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理可由圖2來說明,由圖2可知,本發(fā)明的關鍵在于采用總線結(jié)構(gòu),所有的開關或指示元件7-1~7-Q及遙測顯示器8-1~8-P與智能接口6直接聯(lián)接在一起,由于采用總線結(jié)構(gòu),每個開關或指示元件都必須是智能的(遙測顯示器本身帶CPU是智能的)。其內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)如圖3所示,它由振蕩電路9、時序分頻電路10、通訊接口電路11、數(shù)據(jù)緩沖及譯碼電路12、地址比較電路13、輸出控制電路14、硬件地址電路15組成。硬件地址保證了屏上所有元件的地址都是唯一的。該電路的原理如下振蕩電路9產(chǎn)生的振蕩信號經(jīng)過時序分頻電路10、產(chǎn)生各種時序控制信號分別接至通訊接口電路11,數(shù)據(jù)緩沖及譯碼電路12,及輸出控制電路14,通訊接口電路11的輸入端RXD接收總線上來自上位機串行口的輸出數(shù)據(jù),該數(shù)據(jù)中包括地址碼及命名碼的部分。當通訊接口電路11接收到數(shù)據(jù)后,將地址碼送至地址比較電路13,與來自硬件地址電路15的地址進行比較,判斷是否與自己的硬件地址相符,如果相符輸出控制電路14就執(zhí)行來自數(shù)據(jù)緩沖及譯碼電路12的命令碼,通過輸出控制電路14的二個輸出信號VP1、VP2分別去控制LED的亮與暗或者其它指示器件,如蜂鳴器、磁翻板等,同時通過通訊輸出口TXD向智能接口發(fā)送問答信號,表示已收到數(shù)據(jù)。當?shù)刂凡环蠒r,則智能元件不動作。15為硬地址電路,可用跳線,DIP開關或二極管等實現(xiàn)。
上述功能也可以由單片微型處理器實現(xiàn)圖4為其程序流程圖,其工作過程如下電路上電后,單片機首先復位,同時通過I/O口讀硬地址的地址值,當讀入的地址碼如果不在規(guī)定的范圍內(nèi),可以發(fā)出報警信號,以提醒用戶系統(tǒng)有問題。
當檢查地址碼正確后,電路即處于等待狀態(tài),以接收來自通訊接口輸入端RXD的數(shù)據(jù),當接收到數(shù)據(jù)后,首先進行校檢,例如奇偶校檢等,檢查數(shù)據(jù)是否有效,如果由于干擾等原因,數(shù)據(jù)為無效數(shù)據(jù),則回到待命狀態(tài),否則繼續(xù)判別數(shù)據(jù)中的地址是否與本元件的地址碼相符合,如果不符合,表示該數(shù)據(jù)是發(fā)給別的元件的,則直接回到待命狀態(tài),否則就執(zhí)行數(shù)據(jù)碼中的命令動作,通過輸出口VP1、VP2直接驅(qū)動顯示或開關元件,同時通過通訊輸出口向智能接口發(fā)送回答信號,以表示接收數(shù)據(jù)成功,然后回到待命狀態(tài)等待接收新的命令。
本發(fā)明的實施例如圖5所示,由U17~U21組成了振蕩電路9,可采用455Hz的晶振,由U1~U16組成了時序分頻電路10,由U22~U35、U67~U70、U75~U96組成了數(shù)據(jù)緩沖及譯碼電路12,由U55~U65組成了地址比較電路13,由R1~R8組成了硬件地址電路15,由U97~U118組成了輸出控制電路14,由U36~U46、U71~U74組成了通訊接口電路11綜上所述,本發(fā)明整個系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡單明了,所有器件均由一根四芯電線聯(lián)接成總線方式,這四根線分別是電源、地線、通訊輸入口、通訊輸出口。智能接口完成所有元件與上位機的通訊聯(lián)絡。因此,充分體現(xiàn)了連線少、性能優(yōu)的優(yōu)點,同時在安裝、調(diào)試、修改、維護等各方面均極其方便,從而大大提高了整個系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性及可靠性,在調(diào)度自動化的應用上顯示出其強大的優(yōu)越性。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)度系統(tǒng)顯示用的模擬屏控制系統(tǒng),它由智能接口1,譯碼驅(qū)動箱2-1~2-N,轉(zhuǎn)接板3-1~3-N,開關或指示元件4-1~4-M及遙測顯示器5-1~5-L組成,上述N為1至100,M為1至N*256,L為1至1000,采用分布式結(jié)構(gòu)連接,其特征在于該系統(tǒng)省缺了譯碼驅(qū)動箱及轉(zhuǎn)接板,上述的開關或指示元件7-1~7-Q為智能化元件,采用總線式結(jié)構(gòu)布線,上述Q為1至10000,遙測顯示器8-1~8-P,其中P為1~1000。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬屏控制系統(tǒng),其特征在于開關或指示元件7-1~7-Q中的智能結(jié)構(gòu)由振蕩電路9、時序分頻電路10、通訊接口電路11、數(shù)據(jù)緩沖及譯碼電路12、地址比較電路13、輸出控制電路14、硬件地址電路15組成,振蕩電路9的輸出接至時序分頻電路10,產(chǎn)生各種時序控制信號送至通訊接口電路11,數(shù)據(jù)緩沖及譯碼電路12,以及輸出控制電路14,通訊接口電路11接收來自總線上的數(shù)據(jù)信號RXD,并送至數(shù)據(jù)緩沖及譯碼電路12,硬件地址電路15將對應的地址送至地址比較電路13,與來自數(shù)據(jù)緩沖及譯碼電路12的地址數(shù)據(jù)進行比較,比較結(jié)果送至輸出控制電路14,輸出控制電路根據(jù)地址正確與否,決定是否將來自數(shù)據(jù)緩沖及譯碼電路12的數(shù)據(jù)通過TXD、VP1及VP2輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬屏控制系統(tǒng),其特征在于開關或指示元件7-1~7-Q中的智能結(jié)構(gòu),可由單片微處理器來實現(xiàn),其工作程序由復位模塊、讀硬件地址值模塊、接收串口數(shù)據(jù)并校驗模塊、地址判別模塊、執(zhí)行命令模塊等組成。
全文摘要
本發(fā)明運用專用集成電路或單片微處理器技術,在調(diào)度自動化系統(tǒng)的模擬屏系統(tǒng)中,用先進的總線結(jié)構(gòu)方式代替了傳統(tǒng)的分布式結(jié)構(gòu)方式,改變了以往模擬屏中結(jié)構(gòu)復雜,聯(lián)線多,安裝調(diào)試、修改、維護困難的局面,為用戶提供了一個真正的結(jié)構(gòu)簡單,聯(lián)線少,安裝、調(diào)試、修改、維護極其方便的模擬屏系統(tǒng)。
文檔編號G06G7/48GK1201204SQ97106749
公開日1998年12月9日 申請日期1997年11月28日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月13日
發(fā)明者李逸民 申請人:上海復華科技開發(fā)總公司