专利名称：微电脑比例阀控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及比例阀控制器，特别涉及一种微电脑控制的比例阀控制器。
比例阀是一种广泛应用于液压系统，控制压力、流量的液压控制元件，它的工作原理是根据电控信号按比例控制压力或流量。常用的比例阀控制器是由若干个分立元器件构成的模拟控制电路，电控信号经过该模拟电路的放大、运算、非线性补偿、零点漂移等处理后，产生PWM(脉冲宽度调制)信号控制比例阀的工作。由于这种控制电路是由分立元器件构成的，所以它的工作特性不稳定、输出精度低、可靠性低、电路复杂。
鉴于上述，本实用新型的目的就在于克服现有技术存在的缺点，提供一种电路结构简单、可靠性高、工作特性稳定、输出精度高且操作简单的比例阀控制器。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案一种微电脑比例阀控制器，由外壳、控制板、电源板构成，控制板包括开关选通输入电路、单片机控制电路、键盘显示电路、输出驱动电路，其特征在于单片机控制电路由单片机、上电复位/掉电检测看门狗芯片、串行通讯接口芯片、可编程逻辑芯片构成；开关选通输入电路的输出端与单片机的一个输入口相连；单片机的地址口与显示电路的段码控制端相连；单片机的数据口与可编程逻辑芯片的输入端相连；可编程逻辑芯片的输出端之一与输出驱动电路的输入端相连，其余输出端与显示电路的位码控制端及键盘电路的控制端相连。
本实用新型与常规比例阀控制器相比较，具有以下几方面不可比拟的优点1.电路结构简单，使用的元器件数量少，从而使生产工艺简化、可靠性提高；2.用数字运算方式替代模拟电路的组合、运算、定时等功能，使控制器工作特性稳定、输出精度提高；3.用计算机进行多点、非线性补偿，可以保证输入比例与比例阀输出在全量程内线性一致；4.可以记录存储多组参数以适应液压系统不同的工况要求，方便实际使用；5.具有标准的计算机通讯接口，可以与上位计算机连机，为实现系统级的计算机自动控制提供基础；6.采用盘装式仪表结构，安装简单、操作界面集中。
以下结合附图和实施例对本实用新型作详细说明。
图1是本实用新型的电路原理图。
本实用新型由外壳、控制板、电源板构成。
请参阅图1。控制电路包括开关选通输入电路、单片机控制电路、输出驱动电路、键盘显示电路四部分。其中开关选通输入电路由输入端子J1、限流电阻R10～R17、光耦A2A～A2D及A3A～A3D、排阻S1构成，它们构成八路输入通道。
单片机控制电路包括单片机A1(uPD78C43)、上电复位/掉电检测看门狗芯片A4(MAX8132)、串行通讯接口芯片A6(75156)、可编程逻辑芯片A7(EPM201)。其中A4的输出端FPO与A1的中断脚INT1相连；A6的输入端R、D与A1的串行通讯口SI、SO相连，A6的输出端IN+、IN-可与上位计算机相连，为实现计算机自动控制提供基础；A7的输入端口I1～I7与A1的数据口DB0～DB6相连。本电路的核心部分是单片机A1、可编程逻辑芯片A7及存储在单片机内部的程序，单片机的内存中存储多组参数，每组参数包括各段设定比例数、延迟时间、非线性修正值等。
键盘显示电路包括按键K1～K4、五位LED数码管L11～L15、发光二极管L16～L18。输出驱动电路包括电阻R19～R21、三极管N2(TIP41C)、二极管D2和D3、电容C6。
开关选通输入电路的各输入端通过输入端子J1与外部电控信号相连，开关选通输入电路的输出端K0～K7与单片机A1的P1口相连；单片机A1的地址口A0～A7与显示电路各LED数码管的段码控制端A～G及DP相连；单片机A1的数据端DB7接按键K1～K4的公共端；可编程逻辑芯片A7的数据输出端02～07与按键K1～K4的控制端相连，同时与显示电路LED数码管的位码控制端和发光二极管的控制端相连；A7的数据输出端01与输出驱动电路的输入端R21相连，输出驱动电路的输出端PWMOUT+、PWMOUT-用于与负载即比例阀相连。
本实用新型的工作原理是系统上电后，单片机A1开始工作。当外部电控信号使得开关选通输入电路的某一路输入有效时，该信号便进入单片机A1。单片机A1即调用内存中对应于该电控信号的比例值，对其进行非线性补偿及输入到输出的延时定时，产生相应的PWM信号，由数据端DB0送出，再经可编程逻辑芯片A7，而后通过输出驱动电路产生PWM电流去驱动比例阀工作。从而以数字方式实现了输入到输出的延时定时、比例阀非线性补偿计算、PWM发生等功能。
用户可以通过键盘电路修改单片机A1内存中的某些参数，如设定各段开关选通对应的比例值；设定多点非线性修正值；设定输入延迟时间。单片机根据用户的需要通过显示电路显示有关数据。
本实用新型的电源板包括整流桥B2、+18V稳压芯片W2(LM317L)、+5V稳压芯片W3(LM317)及其相应的电阻电容，它主要是为控制板提供+5V和+18V工作电源。
本实用新型采用盘装式仪表结构，便于安装。
以上仅为本实用新型的较佳实施例，任何基于本实用新型的等同替换，均应在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种微电脑比例阀控制器，由外壳、控制板、电源板构成，控制板包括开关选通输入电路、单片机控制电路、键盘显示电路、输出驱动电路四个部分，其特征在于单片机控制电路由单片机、上电复位/掉电检测看门狗芯片、串行通讯接口芯片、可编程逻辑芯片构成；开关选通输入电路的输出端与单片机的一个输入口相连；单片机的地址口与显示电路的段码控制端相连；单片机的数据口与可编程逻辑芯片的输入端相连；可编程逻辑芯片的输出端之一与输出驱动电路的输入端相连，其余输出端与显示电路的位码控制端及键盘电路的控制端相连。
2.如权利要求1所述的微电脑比例阀控制器，其特征在于所述串行通讯接口芯片接单片机的串行通讯口，所述上电复位/掉电检测看门狗芯片的输出端接单片机的第一中断脚。
专利摘要本实用新型由外壳、控制板、电源板构成,控制板包括开关选通输入电路、单片机控制电路、键盘显示电路、输出驱动电路。单片机控制电路由单片机、上电复位/掉电检测看门狗芯片、串行通讯接口芯片、可编程逻辑芯片构成,单片机的输入口、地址口、数据口分别接开关选通输入电路的输出、显示电路的段码控制端、可编程逻辑芯片的输入端,可编程逻辑芯片的输出端接输出驱动电路的输入端、显示电路的位码控制端及键盘电路的控制端。它操作简单、可替代由分立元件构成的比例阀控制器,广泛应用于液压控制系统。
文档编号G05D9/00GK2364488SQ9920004
公开日2000年2月16日 申请日期1999年1月4日 优先权日1999年1月4日
发明者田青来, 朱国雄 申请人:朱国雄