專利名稱：可編程時間繼電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種可編程時間繼電器。
在各種工業(yè)設(shè)備、生產(chǎn)線、供配電系統(tǒng)、交通運輸、甚至日常生活中都廣泛需要使用時間繼電器，來完成延時控制和時序控制。目前常用的有電磁式、氣囊阻尼式、鐘表機械式和半導(dǎo)體式時間繼電器。但這些時間繼電器功能單一，要么接通延時，要么就是斷開延時，加上其長短延時調(diào)節(jié)范圍小，因此要完成多種控制，往往要用多個時間繼電器，如繞線型異步電動機起動控制，在電動機轉(zhuǎn)子電路中采用4級或3級起動電阻按時間順序切換，就需采用4只或3只時間繼電器，造成安裝面積大，成本費用高；另外其精度低，一般為±10％，而且不能進行編程，也不能進行定時與計數(shù)控制，而使適用場合受到了限制；其次現(xiàn)有時間繼電器外形為非模數(shù)化，不能安裝于標準的導(dǎo)軌上，也不適合用于模數(shù)化的終端電器中，給用戶選用帶來諸多不便。
本實用新型的目的是設(shè)計一種可編程時間繼電器，它相當于4個時間繼電器的智能組合。它精度高，可達0.01秒，延時范圍大，為0.1秒～一周，所以不僅完全可取代現(xiàn)有的時間繼電器，還可進行定時控制，計數(shù)控制，可進行編程，可取代部分小型可編程控器，從而達到縮小安裝體積，降低成本，提高性能的功效。
本實用新型的目的是在輸出繼電器基礎(chǔ)上，通過采用單片微機、地址鎖存器、外部數(shù)據(jù)存貯器、程序存貯器、8D鎖存器、與門、反相器、七段譯碼器、或非門單元、光電耦合放大器、顯示器、八位并行輸出串行移位寄存器、鍵盤、各種按鍵和地址譯碼器、及編程來加以實現(xiàn)的，上述元器件分別組裝于三塊印刷線路板上。
以下結(jié)合附圖給出實施例，并加以詳細說明。


圖1為本實用新型電路圖。
圖2為本實用新型結(jié)構(gòu)和外形的正視圖。
圖3為本實用新型結(jié)構(gòu)和外形的俯視圖。
圖4為本實用新型結(jié)構(gòu)和外形的側(cè)剖視圖。
圖5為本實用新型的附件圖。
圖1中，1為單片微機(選用8051系列，也可用8048、8098系列)；2為地址鎖存器(選用74LS373芯片)；3為外部數(shù)據(jù)存貯器(選用6116芯片)；4為程序存貯器(選用2732芯片)；5、6為8D鎖存器(分別用74LS377與74LS373芯片)；7、17、18為“與門”；8、15為反相器(由三片6反相器74LS04構(gòu)成)；9、16為BCD七段譯碼器；10為或非門單元，11～14為光電耦合放大器，作為4路光電隔離輸入；19～26為顯示器；27為八位并行輸出串行移位寄存器(用74LS164芯片)；28為鍵盤；29～32為輸出繼電器；33為復(fù)位按鍵；34為程序顯示按鍵；35為輸出繼電器接通時間值設(shè)定按鍵；36為輸出繼電器斷電時間值設(shè)定按鍵；37為地址譯碼器(選用3～8多路解調(diào)器74LS138芯片)。
圖2中，38為電池盒(內(nèi)裝6伏電池)；39為顯示板(安裝顯示器)；40為上蓋；41為按鍵板(放置鍵盤)；49為接線端子。
圖3中，48為安裝件；50為底座，51為安裝件上的槽口。
圖4中，42、43、46為印刷電路板；44為輸出繼電器(實際就是電路圖中的29～32)；45為電源變壓器；47為外殼(全塑料制成)。
圖5中52為安裝腳。
實施例所用芯片選自中南工業(yè)大學(xué)出版社出的“最新世界TTL數(shù)字集成電路手冊及互換手冊”。
本實用新型由帶單片微機的三塊印刷電路板、4個輸出繼電器、電源變壓器、顯示器、鍵盤、外殼、底座、上蓋、電池盒、接線端子和4只安裝件組成，并還帶有4個安裝腳。
上述各圖中19～26、27、28、33～36元器件安裝于第一塊印刷電路板上；11～14、29～32、45安裝于第二塊印刷電路板上；1～10、15、16安裝于第三塊印刷電路板上。
圖1中，單片微機1的雙向輸入／輸出口P0.0～P0.7端接到地址鎖存器2的輸入端1D～8D；微機1的地址鎖存允許端ALE接到2的數(shù)據(jù)打入信號端G；微機1的P2.0～P2.2端分別接至外部數(shù)據(jù)存貯器3的地址線A8～A10和程序存貯器4的A8～A10；微機1的P2.3分別接至3的CE端和4的A11端；微機1的P2.4端接至4的A12端；微機1的寫脈沖輸出端WR與3的寫選通端WE相連接，而1的讀脈沖輸出端RD與3的數(shù)據(jù)輸出選通線OE相連接，同時和與門7的輸入端相連接，與門7的另一輸入端接至地址譯碼器37的輸出端Y3；微機1的外部程序存貯器選通端PSEN接至4的數(shù)據(jù)輸出選通線OE。
單片微機1的雙向輸入／輸出口P1.0～P1.3分別與4個輸出繼電器29～32的輸入端相連；微機1的串行輸入口RXD／P3.0與移位寄存器27的串行輸入端SI相連接，其串行輸出口TXD／P3.1與27的時鐘脈沖輸入端CK相連接，27的輸出端Q0～Q7作為輸入矩陣的列線；＋5伏經(jīng)過電阻與微機1的P1.4和P1.5輸入端之間的二根連線構(gòu)成輸入矩陣的行線，鍵盤28上安的16個按鍵就跨接在各行線和列線之間。
單片微機1的雙向輸入／輸出口的P2.5～P2.7分別接至地址譯碼器37的輸入端A、B、C，譯碼器37將這三個輸入端的二進制數(shù)分介為8個狀態(tài)輸出端Y0～Y7，Y0接至與門17的輸入端，Y1接至與門18的輸入端，而17與18的另一輸入端并聯(lián)接至微機1的WR端，Y2接至8D鎖存器5的工作控制端E，Y3接至與門7的輸入端，與門7的輸出端接至8D鎖存器6的工作控制端E，Y4～Y7端不用。
單片微機1的雙向輸入／輸出口P0.0～P0.3又與BCD七段譯碼器9和16的輸入端A、B、C、D相接，BCD七段譯碼器9和16的輸出a、b、c、d、e、f、g分別接到反相器8和15的輸入端，反相器8的七個輸出端與顯示器(發(fā)光數(shù)碼管)20、22、24和26的各發(fā)光段的陽級并聯(lián)，反相器15的七個輸出端與顯示器(發(fā)光數(shù)碼管)19、21、23和25的各發(fā)光段的陽極并聯(lián)。
地址鎖存器2的輸出端1～8D分別接至外部數(shù)據(jù)存貯器3的地址線A0～A7及程序存貯器4的地址線A0～A7。
＋5伏電源經(jīng)電阻接到復(fù)位按鍵33上，按鍵33的右端接電源零線，33的左端接到微機1的復(fù)位端RESET，當按鍵33閉合時，就使微機復(fù)位；＋5伏電源經(jīng)電阻接到程序顯示按鍵34上，程序顯示按鍵34、輸出繼電器接通時間值設(shè)定按鍵35和輸出繼電器斷電時間值設(shè)定按鍵36的左端分別與單片微機1的中斷口INTI、雙向輸入／輸出口的P1.6和P1.7端相連接。
本可編程時間繼電器有4個外部起動輸入信號X1～X4經(jīng)過光電耦合放大器11～14分別接到8D鎖存器6的輸入端1D～4D以及或非門單元10的輸入端1、3、9、12；或非門單元10的輸出端8與微機1的中斷控制端INTO相連；8D鎖存器6的輸出端D0～D7接至微機1的P0.0～P0.7端；8D鎖存器5的輸出端Q0接至顯示器19～26中的25和26公共陰極，Q1接至23和24的公共陰極，Q2接至21和22的公共陰極，Q3接至19和20的公共陰極。
本實用新型中，單片微機是核心，當它在訪問外部數(shù)據(jù)存貯器3和程序存貯器4時，它是分時多路轉(zhuǎn)換的地址和數(shù)據(jù)總線。高位地址由P2.0～P2.4輸出，指令由Po口輸入，程序和數(shù)據(jù)由鍵盤28輸入，鍵盤通過移位寄存器27接至單片微機的串行輸入口(RXD／P3.0)，時鐘端(CK)接至串行輸出口(TXD／P3.1)。微機1的地址鎖存允許端ALE為高電平時，Po口輸出的地址信息有效，而打入地址鎖存器2，當ALE為低電平時，寫信號端WR有效，將Po口的輸出數(shù)據(jù)寫入相應(yīng)的RAM單元。
起動輸入信號X1～x4經(jīng)過光電耦合放大器分別送至或非門10和帶三態(tài)門的8D鎖存器6的輸入端。當X1～X4中某一個為高電平時，或非門10就輸出低電平，引起單片微機中斷，在“讀”周期時就將8D鎖存器6的狀態(tài)讀入數(shù)據(jù)口，P0.1～P0.7輸入端口就能判斷是那一路起動信號來。
單片微機1的輸入／輸出口P1.0～P1.3通過光電耦合放大器驅(qū)動輸出繼電器29～32，平時P1.0～P1.3輸出高電平，繼電器不動作，當起動脈沖輸入后，單片微機中定時器的累加值如和用戶設(shè)定的繼電器接通時刻相一致，則P1.0～P1.3的對應(yīng)端輸出低電平，經(jīng)過光電耦合放大器使對應(yīng)的繼電器吸合；到了用戶設(shè)定的繼電器釋放時刻，P1.0～P1.3的對應(yīng)端又恢復(fù)高電平，繼電器釋放。就這樣使四個輸出繼電器能按預(yù)先設(shè)定的時間工作程序接通和斷電。通過內(nèi)部程序的安排，也可以使最后一個繼電器動作作為起動信號輸入，而使繼電器可周期循環(huán)工作。
顯示器可采用液晶顯示器或LED數(shù)碼管，可以顯示天數(shù)、時數(shù)、分鐘數(shù)、秒鐘數(shù)及十分之一秒數(shù)，也可顯示程序，BCD七段譯碼器9、16，反相器8、15，和地址譯碼器37構(gòu)成LED數(shù)碼管的譯碼電路，當七段譯碼器的地址由單片微機選定后，在“寫”操作周期時，便將確定的BCD碼數(shù)據(jù)送入其內(nèi)，與此同時8D鎖存器5的輸出端Q0～Q3分別逐次出現(xiàn)高電平，而使8個LED數(shù)碼管實現(xiàn)動態(tài)顯示。
本實用新型的外形與尺寸是按照IEC629和715標準設(shè)計，從而可以安裝在標準的導(dǎo)軌上；另外還設(shè)計了一種圖3所示的安裝腳52和安裝件48，安裝件通過螺釘固定在底座上(4個)，安裝件具有槽口。將安裝腳卡入安裝件的槽口中，使本時間繼電器也能安裝在普通的設(shè)備板上。
上述輸出繼電器也可改用雙向可控硅。
本實用新型的技術(shù)指標為輸入電交流50或60Hz，220V；輸入控制信號4路開關(guān)量信號(接點或邏輯電平)；輸出2～4路繼電器接點輸出，每一繼電器為一付轉(zhuǎn)換接點10A；斷開功率交流電路660VA；直流電路280W；本實用新型具有六種功能可作4只接通延時繼電器用；作4只斷開延時繼電器用；作為總數(shù)不超過4只的接通延時繼電器與斷開延時繼電器的組合；可作4路輸出的時間程序控制器用，并可循環(huán)執(zhí)行規(guī)定的時間程序；可按標準時間循環(huán)工作(如作為學(xué)校、工廠作息時間報時控制用)；可作計數(shù)控制器用，計算輸入脈沖數(shù)，并在達到規(guī)定次數(shù)時輸出控制信號。
權(quán)利要求1.一種可編程時間繼電器，它包含有電源變壓器45、電池盒38、上蓋40、接線端子49、底座50和外殼47，其特征在于還包含有單片微機1、地址鎖存器2、外部數(shù)據(jù)存貯器3、程序存貯器4、8D鎖存器5和6、與門7和17及18、反相器8和15、BCD七段譯碼器9和16、或非門單元10、光電耦合放大器11～14、顯示器19～26、八位并行輸出串行移位寄存器27、鍵盤28、輸出繼電器29～32、復(fù)位按鍵33、程序顯示按鍵34、輸出繼電器接通時間值設(shè)定按鍵35、輸出繼電器斷電時間值設(shè)定按鍵36和地址譯碼器37，標號為19～26、27、28、33～36的元器件安裝于第一塊印刷電路板上，11～14、29～32、45安裝于第二塊印刷電路板上，1～10、15、16安裝于第三塊印刷電路板上，單片微機1的雙向輸入/輸出口P0.0～P0.7分別與標號為2、3、4、5、6、9、16元器件的有關(guān)端子相連接；P1.0～P1.3與輸出繼電器29～32的輸入端相連；P2.0～P2.4分別與3、4的有關(guān)端子相連；P2.5～P2.7與地址譯碼器相接；其串行輸入/輸出口RXD/TXD與移位寄存器27的串行輸入和時鐘脈沖輸入相連；微機1的寫脈沖輸出端WR與3的寫選通端WE相連；1的讀脈沖輸出端RD與3的數(shù)據(jù)輸出選通線OE相連，并和與門7相連；微機1的中斷控制端INTO和或非門單元10的輸出端相連；微機1的外部程序存貯器選通端PSEN與4的數(shù)據(jù)輸出選通線OE相連；微機1的中斷口DNTI及雙向輸入/輸出口P1.6～P1.7分別與按鍵34、35、36相連；2又分別與3、4的有關(guān)端子相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可編程時間繼電器，其特征在于單片微機1可選用8048系列、或8051系列，或8098系列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可編程時間繼電器，其特征在于還包含有安裝件48和安裝腳52，安裝件48具有槽口51，安裝件48利用螺釘固定在底座50上，安裝腳52卡入槽口51中，使可編程時間繼電器能安裝于普通設(shè)備板上。
專利摘要本實用新型涉及可編程時間繼電器。它由帶單片微機的三塊印刷電路板、4個輸出繼電器、電源變壓器、顯示器、鍵盤、外殼、底座、上蓋、電池盒、接線端子和安裝件組成，并帶有4個附件。由于采用單片微機及編程，從而使本實用新型相當于4只時間繼電器，并具有斷開延時、接通延時、斷開和接通延時組合、按時序控制、定時和計數(shù)控制等功能。
文檔編號H03K17/28GK2130012SQ9221572
公開日1993年4月14日 申請日期1992年6月18日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月18日
發(fā)明者厲無咎, 葛德秋, 葉毅生 申請人:厲無咎