[發(fā)明專利]電子電位器模塊輸出值數(shù)字顯示

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910061208.3
• 申請日: 2009-03-23
• 公開（公告）號: CN101847974A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程杰保;程馨如
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢市創(chuàng)佳源電子有限公司
• 主分類號: H03H1/00
• 分類號: H03H1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明用數(shù)字顯示器件和通用電子電位器模塊組合，使之成為帶數(shù)字顯示的電子電位器模塊，作為一個(gè)完整的新型電子器件，直接應(yīng)用于各種電子領(lǐng)域。

背景技術(shù)

機(jī)械電位器使用至今已近百年，機(jī)械電位器存在機(jī)械磨損、怕震動(dòng)、精度低、頻繁動(dòng)作很容易損壞等很多弊病，撥碼開關(guān)和電阻網(wǎng)絡(luò)也能構(gòu)成電位器，但存在機(jī)械斷點(diǎn)，在很多對電阻的改變有連續(xù)要求的情況下不能使用。在很多應(yīng)用場合，為了確切知道機(jī)械電位器旋臂所處的位置，便出現(xiàn)了帶刻度的機(jī)械電位器、直滑電位器和用撥碼開關(guān)組成數(shù)字機(jī)械電位器。

通用電子電位器模塊是一種新型的電位器器件，它有兩種輸出模式：電阻輸出模式和電壓輸出模式，根據(jù)人們的使用習(xí)慣以及應(yīng)用特點(diǎn)，電阻輸出采用刻度顯示表示電子電位器的調(diào)節(jié)位置已很充分，但在電壓輸出以及電阻輸出的一些特殊場合，需要確切地知道輸出的具體數(shù)值以便實(shí)時(shí)掌握電位器的工作狀況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明根據(jù)通用電子電位器模塊的特性配置數(shù)字顯示器件，通過數(shù)字轉(zhuǎn)換或模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將電子電位器所需要表達(dá)和完成的工作信息真實(shí)而精確地顯示出來。下面用附圖1表示的原理框圖說明本發(fā)明內(nèi)容。

附圖1中，《通用電子電位器模塊》可輸出兩種信號：1.從計(jì)數(shù)器輸出BCD碼或二進(jìn)制碼的數(shù)字信號；2.從TL431輸出模擬電壓信號和從電阻網(wǎng)絡(luò)輸出模擬電阻信號。數(shù)字信號通過《BCD碼-七段譯碼器》譯碼后在《數(shù)字顯示器》上將需要表示的內(nèi)容顯示出來，模擬信號則通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器的比值設(shè)置后，將需要的模擬量顯示出來。

顯示材料有兩種：LED數(shù)碼管和LCD液晶顯示屏。基于節(jié)約能源考慮，盡可能用LCD顯示。顯示精度可根據(jù)要求選擇，最高可達(dá)到五位，低可以做到二位或三位。

本發(fā)明可以和通用電子電位器模塊以下三種構(gòu)成方式結(jié)合成一個(gè)整體：

1)用分立元件和小規(guī)模集成電路；

2)用AT89C2051等單片機(jī)為核心；

3)將可集成的功能元器件集成化。

本發(fā)明的特點(diǎn)和有益效果是：

1.用電子取代機(jī)械是人類科技發(fā)展的必然趨勢，《通用電子電位器模塊》增加了數(shù)字顯示功能將加快其取代機(jī)械電位器進(jìn)程；

2.電位器是重要的電子元器件，在很多電位器工業(yè)應(yīng)用場合，都需要迅速而直觀地知道電位器在調(diào)整和靜態(tài)中所涉及的儀器或設(shè)備的工作狀況，以便及時(shí)處理可能出現(xiàn)的問題，電位器增加數(shù)字顯示后，可以更好地提高工作效率，降低設(shè)備的故障機(jī)率。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的原理框圖，用于對本發(fā)明內(nèi)容的原理描述。圖中，字母“Ω”“A”“V”分別代表電阻、電流、電壓，當(dāng)數(shù)碼管需要顯示哪一種變量時(shí)，該字母則點(diǎn)亮。數(shù)字顯示位數(shù)可根據(jù)電子電位器模塊的功能和使用需要采用二位、三位、四位、五位均可。

圖2是帶數(shù)字顯示器的通用電子電位器模塊實(shí)際的表面尺寸，通用電子電位器模塊構(gòu)成方式有以下三種：

1)用分立元件和小規(guī)模集成電路；

2)用AT89C2051等單片機(jī)為核心；

3)將可集成的功能元器件集成化。

實(shí)際表面尺寸以圖二為基準(zhǔn)，分別為：1∶1，2/3∶1，1/2∶1。

圖3是本發(fā)明數(shù)字量輸出接口的電原理圖實(shí)例，該圖虛線內(nèi)為電子電位器模塊在計(jì)數(shù)器后的原電路，虛線外為加數(shù)字顯示器所需的接口電路，其中IC4、IC5、IC6均為BCD碼-七段譯碼器CD4511，也可根據(jù)顯示器特性選擇其它芯片。

圖4是本發(fā)明模擬量電壓輸出接口的電原理圖實(shí)例，該圖虛線內(nèi)為電子電位器模塊在計(jì)數(shù)器后的原電路，虛線外為加數(shù)字顯示器所需的接口電路。圖中TL431為可調(diào)式精密穩(wěn)壓器，輸出電壓在2.5V-36V連續(xù)可調(diào)，其輸出除供別的電路使用外，還可以直接取出經(jīng)電阻分壓器分壓后，作為模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入模擬信號，模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以采用ICL7106驅(qū)動(dòng)液晶顯示器，或采用ICL7107驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管，也可以用其它顯示器驅(qū)動(dòng)方法。

具體實(shí)施方式

下面以圖3和圖4兩個(gè)實(shí)例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

在圖3和圖4中，電子電位器模塊的顯示和輸出精度取決于電阻網(wǎng)絡(luò)的精度和位數(shù)，可根據(jù)需要合理配選，在輸出和顯示模擬量的特性方面，則需要正確選配電阻網(wǎng)絡(luò)的電阻值并恰當(dāng)?shù)亓炕ｏ@示的內(nèi)容除電阻、電壓和電流外，也可以是其它如流量、壓力、溫度、行程等等。在圖3取數(shù)字量顯示中，因?yàn)椴皇侵苯语@示輸出值，所以在重要場合應(yīng)用不要采用此法。在圖4的模擬量顯示中，采樣信號是電子電位器模塊的輸出電壓(電壓輸出模式)，實(shí)際應(yīng)用中，采樣信號也可以直接從輸出電阻上取出(電阻輸出模式)，經(jīng)簡單處理后即可用數(shù)字顯示器進(jìn)行顯示。