电涌保护器中的数据采集装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明的技术方案涉及用于限制过电流或过电压而不切断电路的紧急保护电路 装置，具体地说是电涌保护器中的数据采集装置。
【背景技术】
[0002] 电涌保护器（Surge Protective Device，以下简称SPD)又称浪涌保护器，是用于 带电系统中限制瞬态过电压和导引泄放电涌电流的非线性防护器件，用以保护耐压水平低 的电器或电子系统免遭雷击及雷击电磁脉冲或操作过电压的损害。近年来，随着楼宇自动 化水平的提高，sro作为一种重要防雷击电磁脉冲装置，其工作的安全性和可靠性同楼宇的 电子信息系统安全直接相关。
[0003] 目前，市面上已有的一些便携式SPD，对SPD的测试需通过人工定期监测，大大增 加了监测sro的工作量，且缺少专门针对sro的数据采集装置和在线监测装置，同时以数字 信号处理器（DSP)和现场可编程逻辑门阵列（FPGA)为核心的控制芯片的成本较高。
[0004] sro的进一步研发与改进将以实现提高该保护器在工作条件下的在线监测、预警 与管理性能为方向，这样不仅可以提高SPD的可靠性，减少设备维护成本，同时也可以提高 sro防雷保护的智能化水平。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是：提供电涌保护器中的数据采集装置，由单片机控 制，利用FIFO(即先入先出）寄存器和锁存器作为数据缓冲区的高速AD采样电路，实现了 高速AD采样与较慢速的单片机数据处理间的连接，通过单片机处理采集的泄流电流数据， 与预设的冲击次数值作比较，点亮对应数量的发光二极管，评估sro老化程度并预警，克服 了现有技术缺少专门针对SPD的数据采集装置和在线监测装置，同时以数字信号处理器 (DSP)和现场可编程逻辑门阵列（FPGA)为核心的控制芯片的成本高的缺陷。
[0006] 本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：电涌保护器中的数据采集装置，包 括数据采集电路部分、数据缓冲电路部分、单片机和寿命显示电路部分，其中数据采集电路 部分主要包括接口插针、芯片AD8138和芯片AD9238,数据缓冲电路部分主要包括FIFO寄存 器和两个锁存器，寿命显示电路部分主要包括发光二极管和电阻，单片机中存储有寿命显 示程序和数据采集处理程序；上述各部分之间的连接方式是：数据采集电路部分中接口插 针连接芯片AD8138,芯片AD8138再连接芯片AD9238,数据缓冲电路部分中FIFO寄存器连 接锁存器，寿命显示电路部分的发光二极管连接电阻，数据采集电路部分的芯片AD9238与 数据缓冲电路部分的FIFO寄存器相连接，数据缓冲电路部分的锁存器与单片机相连接，单 片机再与寿命显示电路中的发光二极管相连接；另外，泄涌电流通过接口插针进入数据采 集电路部分。
[0007] 上述电涌保护器中的数据采集装置，所述FIFO寄存器是芯片SN74V245 ;所述锁存 器是芯片CD74HC574。
[0008] 上述电涌保护器中的数据采集装置，所述数据采集电路的完整构成是：包括一个 两针接口插针-P1、芯片AD8138-U1、芯片AD9238-U3、三输入通道与非门SN74R)0D的一个 输入通道-U2A、一个0Ω电阻-R1、两个IOyF电解电容C2和电解电容C3和一个0.1 yF 电解电容Cl ;P1的1引脚接Ul的1引脚，Pl的2引脚接芯片Ul的8引脚，Ul的3引脚接 +3V，Ul的2引脚接+IV，Ul的6引脚接-5V，Ul的4引脚接U3的2引脚，Ul的5引脚接U3 的3引脚，U3的1引脚、U3的4引脚、U3的13引脚和U3的16引脚接模拟地ANGD，U3的5 引脚接短接U3的59引脚并接+3. 3V，U3的12引脚、U3的17引脚和U3的64引脚短接接 +3. 3V，U3的8引脚接IOuF电解电容C3,电解电容C3的另一端接地，U3的9引脚和U3的 20引脚短接接模拟地ANGD，U3的28引脚、U3的40引脚和U3的53引脚短接接地，U3的29 引脚、U3的41引脚和U3的52引脚短接接+2. 5V，并且接两个并联的滤波的电解电容Cl和 电解电容C2的一端，两个并联的滤波的电解电容Cl和电解电容C2的另一端接地，U3的44 引脚、U3的45引脚、U3的46引脚、U3的47引脚、U3的48引脚、U3的49引脚、U3的50引 脚、U3的51引脚、U3的54引脚、U3的55引脚、U3的56引脚和U3的57引脚接数据总线 DATABUSA[0. . 11]，U3的63引脚接工作频率CLK，U3的60引脚接U2A的输出端3引脚，U2A 的1引脚接数据缓冲电路中U5的25引脚，U2A的2引脚、U2A的14引脚短接接5V，U2A的 7引脚接地，模拟地AGND和地之间接Rl。
[0009] 上述电涌保护器中的数据采集装置，所述数据缓冲电路的完整构成是：包括FIFO 寄存器芯片SN74V245-U5、锁存器芯片CD74HC574-U4、锁存器芯片CD74HC574-U6、三输入通 道与非门SN74R)0D的另一个输入通道-U2B和三输入通道与非门SN74R)0D的第三个输入 通道-U2C ;其中U5的1引脚、U5的2引脚、U5的3引脚、U5的4引脚、U5的35引脚、U5的 40引脚、U5的46引脚、U5的51引脚、U5的55引脚、U5的58引脚、U5的59引脚、U5的62 引脚、U5的63引脚和U5的64引脚接地，U5的5引脚、U5的6引脚、U5的7引脚、U5的8 引脚、U5的9引脚、U5的10引脚、U5的11引脚、U5的12引脚、U5的13引脚、U5的14引 脚、U5的15引脚和U5的16引脚接数据采集电路中的U3的数据总线DATABUSA[0. . 11]， U5的18引脚接工作频率CLK，U5的20引脚接U2B的输出端6引脚，U2B的4引脚接U5的 25引脚，U2B的5引脚接单片机的写标志位WR，U2B的7引脚接地，U2B的14引脚接5V，U5 的22引脚接+3. 3V，U5的28引脚接U4的2引脚，U5的29引脚接U4的3引脚，U5的30 引脚接地，U5的31引脚接U4的4引脚，U5的32引脚接U4的5引脚，U5的33引脚、U5 的43引脚、U5的49引脚和U5的56引脚接+5V，U5的34引脚接U4的6引脚，U5的36引 脚接U4的7引脚，U5的37引脚接U4的8引脚，U5的38引脚接U4的9引脚，U5的39引 脚接U6的2引脚，U5的41引脚接U6的3引脚，U4的1引脚接地，U4的10引脚接地，U4 的11引脚接工作频率CLK，U4的20引脚接+5V，U4的19引脚、U4的18引脚、U4的17引 脚、U4的16引脚、U4的15引脚、U4的14引脚、U4的13引脚和U4的12引脚分别接数据 总线DATABUSB[0. . 7]，U5的42引脚接U6的4引脚，U5的44引脚接U6的5引脚，U5的 60引脚接U2C的输出8引脚，U5的54引脚接U2C的输入9引脚，U2C的输入端10引脚接 单片机的单片机读标志位RD，U2C的7引脚接地，U2C的14引脚接5V，U6的6引脚、U6的 7引脚、U6的8引脚、U6的9引脚和U6的10引脚接地，U6的11引脚接工作频率CLK，U6 的20引脚接+5V，U6的19引脚、U6的18引脚、U6的17引脚和U6的16引脚接数据总线 DATABUSB[8. . 11]，U6的15引脚、U6的14引脚、U6的13引脚和U6的15引脚置高电平不 接。
[0010] 上文中，Pl是两针接口插针的简称，Ul是芯片AD8138的简称，U3是芯片AD9238的 简称，U2A是三输入通道与非门SN74R)0D的一个输入通道的简称，Rl是0Ω电阻的简称，U5 是芯片SN74V245的简称，U4是锁存器芯片CD74HC574的简称，U6是锁存器芯片CD74HC574 的简称，U2B是三输入通道与非门SN74R)0D的另一个输入通道的简称，U2C是三输入通道与 非门SN74R)0D的第三个输入通道的简称。下文同。
[0011] 上述电涌保护器中的数据采集装置，所述寿命显示电路的构成是：包括三个 100 Ω的电阻R3、电阻R4和电阻R5,三个发光二极管D1、发光二极管D2和发光二极管D3 ; 电阻R3 -端与发光二极光管Dl的负极连接，电阻R4 -端与发光二极光管D2的负极连接 电阻R3,电阻R5 -端与发光二极光管D3的负极连接，电阻R3、电阻R4和电阻R5的另端同 时接地，发光二极光管Dl、发光二极光管D2和发光二极光管D3的正极分别与接单片机的相 应输出端连接。
[0012] 上述电涌保护器中的数据采集装置，所述单片机中存有的寿命显示程序的流程 是：开始一初始化一检测到数据？一否，返回检测到数据？；是，进位标志位置0-大于比 较1 ?-否，三盏灯亮一结束；是，大于比较2 ?-否，二盏灯亮一结束；是，一盏灯亮一结 束，其中比较1的值为29H，比较2的值为19A H。
[0013] 上述电涌保护器中的数据采集装置，所述单片机中存有的数据采集处理的程序的 流程是：开始一初始化 _检测一泄流电流？-否一返回-检测一泄流电流？；_是一尚速数 据采集一数据缓冲区一寄存器写满？-否一返回高速数据采集；-是一低速PIC -处理显 示一重新返回-检测一泄流电流？。
[0014] 上述电涌保护器中的数据采集装置，所涉及的元器件均通过公知的途径或商购获 得。
[0015] 上述电涌保护器中的数据采集装置，实现泄流电流数据采集的过程是