一種多路電磁閥雙態(tài)節(jié)能自動化展示平臺的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種多路電磁閥雙態(tài)節(jié)能自動化展示平臺，包括機架，所述的機架上固定安裝有用以展示動態(tài)特性的電磁閥、用以靜態(tài)展示電磁閥資料的顯示器、用以設置電磁閥打動頻率、選擇打動模式的按鍵、用以實時顯示電磁閥打動信息的LED數碼管和控制電磁閥、LED數碼管和按鍵用的控制電路；所述的控制電路分別通過線路與電磁閥、LED數碼管、按鍵相連。本實用新型克服了現有的電磁閥展示手段、控制方式單一、控制數量少、耗電量高、與客戶互動性較差等不足，本實用新型提供了一種控制模式多樣、控制數量眾多、能耗低、互動性強且結合動、靜態(tài)展示電磁閥特性的多路電磁閥雙態(tài)節(jié)能自動化展示設備。
【專利說明】—種多路電磁閥雙態(tài)節(jié)能自動化展示平臺
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種多路電磁閥雙態(tài)節(jié)能自動化展示平臺。
【背景技術】
[0002]展示設備是生產商、銷售商在展會等一些對外宣傳的重要現場中向客戶介紹其產品特性及功能的必不可少的工具之一。目前，對于某些依靠直流電壓驅動的動態(tài)展品(例如，電磁閥)，傳統(tǒng)的展示方法一是以產品手冊，視頻等靜態(tài)方式介紹給客戶；二是通過簡單的驅動電路驅動少量電磁閥完成單一的動作將電磁閥動態(tài)特性展示給客戶。隨著市場向成熟，規(guī)范的方向發(fā)展，以上兩種方法存在以下幾點不足:1、展示手段單一，產品手冊、視頻等介紹方式無法給客戶一種直觀的感覺。2、簡單的驅動電路控制電磁打動的方式單一，控制數量少，耗電量高，且與客戶不能形成有效互動，缺乏吸引力。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在于提供了一種多路電磁閥雙態(tài)節(jié)能自動化展示平臺；本實用新型克服了現有的電磁閥展示手段、控制方式單一、控制數量少、耗電量高、與客戶互動性較差等不足，本實用新型提供了一種控制模式多樣、控制數量眾多、能耗低、互動性強且結合動、靜態(tài)展示電磁閥特性的多路電磁閥雙態(tài)節(jié)能自動化展示設備。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型的技術方案是:
[0005]一種多路電磁閥雙態(tài)節(jié)能自動化展示平臺，包括機架，所述的機架上固定安裝有用以展示動態(tài)特性的電磁閥、用以靜態(tài)展示電磁閥資料的顯示器、用以設置電磁閥打動頻率、選擇打動模式的按鍵、用以實時顯示電磁閥打動信息的LED數碼管和控制電磁閥、LED數碼管和按鍵用的控制電路；所述的控制電路分別通過線路與電磁閥、LED數碼管、按鍵相連。
[0006]所述的控制電路包括用于接收按鍵指令、輸出電磁閥控制信號和LED數碼管控制信號的核心控制單元(MCU);用于多路擴展、鎖存控制信號，將控制信號和驅動信號進行光耦隔離的信號處理電路；用于驅動電磁閥的驅動電路和用以顯示運行狀態(tài)和程序燒寫、仿真的輔助電路；所述的核心控制單元通過數據總線與信號處理電路相連，所述的信號處理電路與驅動電路信號相連；所述的驅動電路通過線路與電磁閥相連；所述的核心控制單元還分別通過線路與輔助電路、LED數碼管、按鍵相連。
[0007]所述的信號處理電路包括數據擴展鎖存單元和光耦隔離電路；其中所述的數據擴展鎖存單元與光耦隔離電路之間通過信號相連；所述的核心控制單元分別通過數據總線與數據擴展鎖存單元相連，所述的光耦隔離電路與驅動電路之間通過信號相連。
[0008]所述的輔助電路包括程序燒寫、仿真接口和狀態(tài)指示燈；且所述的程序燒寫、仿真接口和狀態(tài)指示燈分別通過線路與核心控制單元相連。
[0009]其中所述的控制電路中的核心控制單元(MCU)采用ARM公司的32位微控制器STM32F103CB,具有高達72MHZ的工作頻率、48個管腳、低能耗和豐富的外設等特性；數據擴展鎖存單元采用74HCT377芯片；驅動電路主要由N溝道MOS管IRF8313PbF和二極管IN4148組成，其驅動電流高達10A，最高驅動電壓為30V，滿足本實用新型所采用驅動電壓為24V的直動式電磁閥的要求。
[0010]一種多路電磁閥雙態(tài)節(jié)能自動化展示平臺的操控方法，包括如下操控步驟:
[0011]I)在顯示器靜態(tài)展示各類電磁閥相關資料的同時，用戶通過按鍵輸入電磁閥打動的頻率、模式相關參數；
[0012]2)控制電路中的核心控制單元接收到按鍵的打動指令后，輸出電磁閥控制信號給數據總線；與此同時，核心控制單元驅動LED數碼管實時顯示當前的電磁閥打動信息；
[0013]3)信號處理電路中的數據擴展鎖存單元對數據總線上傳來的控制信號做出相應篩選、擴展、升壓處理，傳輸至光耦隔離電路的前端，經過光耦隔離電路處理和隔離后的控制信號轉化為驅動信號輸入至驅動電路。
[0014]4)驅動信號控制驅動電路中的MOS管導通，從而將驅動電壓加載至電磁閥兩端使其打開，展示其工作特性；
[0015]5)重復步驟1)，此時控制電路中的核心控制單元又一次接收到按鍵的打動指令時，首先要判斷并解析當前指令信號數據與前一次是否發(fā)生改變更新；若是則更新各組中控制信號數據，繼續(xù)判斷是哪些組哪些路發(fā)生改變，確認發(fā)生變化的組和路，然后繼續(xù)按照所述步驟2)、3)、4)，利用高壓打開這些電磁閥，并發(fā)送PWM波保持電磁閥打開狀態(tài)；若確認沒有發(fā)生變化的組和路，那就直接發(fā)送PWM波保持電磁閥前一次狀態(tài)；
[0016]6)然后繼續(xù)循環(huán)步驟5)的操作過程，電磁閥動態(tài)打動展示其工作特性；直到控制電路中的核心控制單元接收到按鍵的停止指令時，直到解析當前停止命令并斷開驅動電路中的MOS管，直接關閉電磁閥。
[0017]本實用新型的有益效果是:本實用新型的一種多路電磁閥雙態(tài)節(jié)能自動化展示平臺及其操控方法能同時對產品進行靜態(tài)和動態(tài)展示。顯示器靜態(tài)顯示電磁閥相關資料，給客戶灌輸產品理念；同時，配合按鍵，控制電路控制電磁閥按不同模式打動，并由LED數碼管實時顯示打動信息，更加直觀地將產品特性動態(tài)地展現在客戶面前。與客戶形成有效的互動，增加其對產品的興趣。本實用新型克服了現有的電磁閥展示手段、控制方式單一、控制數量少、耗電量高、與客戶互動性較差等不足，本實用新型提供了一種控制模式多樣、控制數量眾多、能耗低、互動性強且結合動、靜態(tài)展示電磁閥特性的多路電磁閥雙態(tài)節(jié)能自動化展示設備。
[0018]相較傳統(tǒng)控制電路單一地驅動少量電磁閥打動，和耗電等缺點，本實用新型做了 2點顯著的改進。1、在控制電路中增加了包括LED數碼管和按鍵的人機交互模塊接口，使客戶可以自定義電磁閥的打動模式和打動頻率。數據擴展鎖存單元和光耦隔離電路，在驅動多個電磁閥打動的同時，確保電路中控制部分和驅動部分的隔離。2、在驅動方法上，在所述核心控制單元(MCU)接收到打動指令后，判斷當前控制信號數據與前一次是否發(fā)生改變。若是，繼續(xù)判斷出是哪組哪路發(fā)生改變，并且高壓打開這些電磁閥，發(fā)送PWM波保持電磁閥打開狀態(tài)。若否，仍舊發(fā)送PWM波保持電磁閥前一次狀態(tài)，直到接收到停止或改變指令。達到多路驅動節(jié)能的效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0020]圖2是本實用新型控制電路的框圖；
[0021]圖3是本實用新型控制系統(tǒng)主程序設計流程圖；
[0022]圖4是電磁閥驅動方式圖。
[0023]_
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖對本實用新型的實施作近一步詳細描述。
[0025]實施例1
[0026]本實施例的一種多路電磁閥雙態(tài)節(jié)能自動化展示平臺，如圖1-2所示，包括機架1，所述的機架I上固定安裝有用以展示動態(tài)特性的電磁閥2、用以靜態(tài)展示電磁閥資料的顯示器3、用以設置電磁閥打動頻率、選擇打動模式的按鍵5、用以實時顯示電磁閥打動信息的LED數碼管6和控制電磁閥、LED數碼管和按鍵用的控制電路4 ;所述的控制電路4分別通過線路與電磁閥2、LED數碼管6、按鍵5相連。所述的控制電路4包括用于接收按鍵指令、輸出電磁閥控制信號和LED數碼管控制信號的核心控制單元(MCU) 41 ;用于多路擴展、鎖存控制信號并將控制信號和驅動信號進行光耦隔離的信號處理電路42 ;用于驅動電磁閥的驅動電路43和用以顯示運行狀態(tài)和程序燒寫、仿真的輔助電路44 ;所述的核心控制單元41通過數據總線49與信號處理電路42相連，所述的信號處理電路42與驅動電路43信號相連；所述的驅動電路43通過線路與電磁閥2相連；所述的核心控制單元41還分別通過線路與輔助電路44、LED數碼管6、按鍵5相連。所述的信號處理電路42包括數據擴展鎖存單元47和光耦隔離電路48 ;其中所述的數據擴展鎖存單元47與光耦隔離電路48之間通過信號相連；所述的核心控制單元41分別通過數據總線49與數據擴展鎖存單元47相連，所述的光耦隔離電路48與驅動電路43之間通過信號相連。所述的輔助電路44包括程序燒寫、仿真接口 45和狀態(tài)指示燈46 ;且所述的程序燒寫、仿真接口 45和狀態(tài)指示燈46分別通過線路與核心控制單元41相連。其中所述的控制電路4中的核心控制單元(MCU) 41采用ARM公司的32位微控制器STM32F103CB，其高達72MHZ的工作頻率、48個管腳、低能耗和豐富的外設的特性；數據擴展鎖存單元47采用74HCT377芯片；驅動電路43主要由N溝道MOS管IRF8313PbF和二極管IN4148組成，其驅動電流高達10A，最高驅動電壓為30V，滿足本實用新型所采用驅動電壓為24V的直動式電磁閥2的要求。
[0027]—種多路電磁閥雙態(tài)節(jié)能自動化展示平臺的操控方法，包括如下操控步驟:
[0028]I)在顯示器3靜態(tài)展示各類電磁閥相關資料的同時，用戶通過按鍵5輸入電磁閥2打動的頻率、模式相關參數；
[0029]2)控制電路4中的核心控制單元41接收到按鍵5的打動指令后，輸出電磁閥2控制信號給數據總線49 ;與此同時，核心控制單元41驅動LED數碼管6實時顯示當前的電磁閥打動信息；
[0030]3)信號處理電路42中的數據擴展鎖存單元47對數據總線49上傳來的控制信號做出相應篩選、擴展、升壓處理，傳輸至光耦隔離電路48的前端，經過光耦隔離電路48處理和隔離后的控制信號轉化為驅動信號輸入至驅動電路43。
[0031]4)驅動信號控制驅動電路43中的MOS管導通，從而將驅動電壓加載至電磁閥2兩端使其打開，展示其工作特性；
[0032]5)重復步驟I)，此時控制電路4中的核心控制單元41又一次接收到按鍵5的打動指令時，如圖3所示，首先要判斷并解析當前指令信號數據與前一次是否發(fā)生改變更新；若是則更新各組中控制信號數據，繼續(xù)判斷是哪些組哪些路發(fā)生改變，確認發(fā)生變化的組和路，然后繼續(xù)按照所述步驟2)、3)、4)，利用高壓打開這些電磁閥2，并發(fā)送PWM波保持電磁閥2打開狀態(tài)；若確認沒有發(fā)生變化的組和路，那就直接發(fā)送PWM波保持電磁閥2前一次狀態(tài)；
[0033]6)然后繼續(xù)循環(huán)步驟5)的操作過程，電磁閥2動態(tài)打動展示其工作特性；直到控制電路(4)中的核心控制單元(41)接收到按鍵(5)的停止指令時，解析當前停止命令并斷開驅動電路(43 )中的MOS管，直接關閉電磁閥(2 )。
[0034]以上所述操控方法中電磁閥驅動的結果如圖4所示:圖中橫坐標指施加電壓的時間，縱坐標指施加的電壓；在電磁閥通電初期(tl到t2這段時間)施加高電壓，注入大量能量，提高電磁閥的啟動響應速度。一旦電磁閥完全打開之后，施加PWM型電壓脈沖，在保持電磁閥打開(t2到t3這段時間)的同時，降低能量消耗，減少電磁閥發(fā)熱量，直到電磁閥關閉階段(t3之后的這段時間)。
[0035]本實施例的一種多路電磁閥雙態(tài)節(jié)能自動化展示平臺及其操控方法能同時對產品進行靜態(tài)和動態(tài)展示。顯示器靜態(tài)顯示電磁閥相關資料，給客戶灌輸產品理念；同時，配合按鍵，控制電路控制電磁閥按不同模式打動，并由LED數碼管實時顯示打動信息，更加直觀地將產品特性動態(tài)地展現在客戶面前。與客戶形成有效的互動，增加其對產品的興趣。本實施例克服了現有的電磁閥展示手段、控制方式單一、控制數量少、耗電量高、與客戶互動性較差等不足，本實用新型提供了一種控制模式多樣、控制數量眾多、能耗低、互動性強且結合動、靜態(tài)展示電磁閥特性的多路電磁閥雙態(tài)節(jié)能自動化展示設備。
[0036]相較傳統(tǒng)控制電路單一地驅動少量電磁閥打動，和耗電等缺點，本實施例做了 2點顯著的改進。1、在控制電路中增加了包括LED數碼管和按鍵的人機交互模塊接口，使客戶可以自定義電磁閥的打動模式和打動頻率。增加了數據擴展鎖存單元和光耦隔離電路，在驅動多個電磁閥打動的同時，確保電路中控制部分和驅動部分的隔離。2、在驅動方法上，在所述核心控制單元(MCU)接收到打動指令后，判斷當前控制信號數據與前一次是否發(fā)生改變。若是，繼續(xù)判斷出是哪組哪路發(fā)生改變，并且高壓打開這些電磁閥，發(fā)送PWM波保持電磁閥打開狀態(tài)。若否，仍舊發(fā)送PWM波保持電磁閥前一次狀態(tài)，直到接收到停止或改變指令。達到多路驅動節(jié)能的效果。
【權利要求】
1.一種多路電磁閥雙態(tài)節(jié)能自動化展示平臺，其特征在于:包括機架(1)，所述的機架(I)上固定安裝有用以展示動態(tài)特性的電磁閥(2)、用以靜態(tài)展示電磁閥資料的顯示器(3)、用以設置電磁閥打動頻率、選擇打動模式的按鍵(5)、用以實時顯示電磁閥打動信息的LED數碼管(6)和控制電磁閥、LED數碼管和按鍵用的控制電路(4);所述的控制電路(4)分別通過線路與電磁閥(2)、LED數碼管(6)、按鍵(5)相連。
2.如權利要求1所述的一種多路電磁閥雙態(tài)節(jié)能自動化展示平臺，其特征在于:所述的控制電路(4)包括用于接收按鍵指令、輸出電磁閥控制信號和LED數碼管控制信號的核心控制單元(MCU) (41);用于多路擴展、鎖存控制信號并將控制信號和驅動信號進行光耦隔離的信號處理電路(42);用于驅動電磁閥的驅動電路(43)和用以顯示運行狀態(tài)和程序燒寫、仿真的輔助電路(44);所述的核心控制單元(41)通過數據總線(49)與信號處理電路(42)相連，所述的信號處理電路(42)與驅動電路(43)信號相連；所述的驅動電路(43)通過線路與電磁閥(2)相連；所述的核心控制單元(41)還分別通過線路與輔助電路(44)、LED數碼管(6)、按鍵(5)相連。
3.如權利要求2所述的一種多路電磁閥雙態(tài)節(jié)能自動化展示平臺，其特征在于:所述的信號處理電路(42)包括數據擴展鎖存單元(47)和光耦隔離電路(48);其中所述的數據擴展鎖存單元(47)與光耦隔離電路(48)之間通過信號相連；所述的核心控制單元(41)分別通過數據總線(49)與數據擴展鎖存單元(47)相連，所述的光耦隔離電路(48)與驅動電路(43)之間通過信號相連。
4.如權利要求1所述的一種多路電磁閥雙態(tài)節(jié)能自動化展示平臺，其特征在于:所述的輔助電路(44)包括程序燒寫、仿真接口(45)和狀態(tài)指示燈(46);且所述的程序燒寫、仿真接口(45)和狀態(tài)指示燈(46)分別通過線路與核心控制單元(41)相連。
【文檔編號】G09B25/02GK204066572SQ201420200459
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年4月22日 優(yōu)先權日:2014年4月22日
【發(fā)明者】彭來湖, 黃棟明, 史偉民, 黃肖華, 萬中魁, 呂江東 申請人:浙江理工大學