CN112289257B - 燃气涡轮发电机组的显示及操作装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃气涡轮发电机组的显示及操作装置，其利用显示板A组件将燃气涡轮发电机组输出的5位SPI码转换为4位BCD信号和1位CLK时钟信号，一路直接输出至显示板B组件，显示板B组件将4位BCD信号和1位CLK时钟信号编译为七段码以进行数码显示，另一路显示板A组件对3位BCD‑A\B\C信号进行处理后输出字符显示行控制信号和字符显示列控制信号至显示板B组件以进行字符显示，操作人员可以目视观察显示的内容后对上面板组件进行操控，以控制燃气涡轮发电机组的工作状态，通过以字符显示故障信号和以数码形式显示工作状态信号，有利于操作人员更加直观、准确地获取燃气涡轮发电机组的工作状态，整个装置体积小、重量轻，便于携带。

Description

燃气涡轮发电机组的显示及操作装置

技术领域

本发明涉及燃气涡轮发电机组的显示技术领域，特别地，涉及一种燃气涡轮发电机组的显示及操作装置。

背景技术

燃气涡轮发电机组主要由离心压缩机、燃烧室、涡轮机、减速器、发电机组、电子附件、电缆等组成。其主要工作原理是压缩空气与燃油混合燃烧驱动燃气涡轮转动，再带动发电机组运转，从而输出400Hz、220V的交流电，供给各种用电设备。显示和操作装置是燃气涡轮发电机组的重要组成部分，是目视检查机组工作状况的主要设备。在装置的控制面板上配置有各种开关、按钮、灯光信号器(发光二极管)和显示部件，用于操作燃气涡轮发电机组、显示机组的工作状态信息以及故障信息等。显示和操作装置的信号及指令的实现是通过机组中的控制装置、连接装置等之间的信号相互传输来实现的，操作人员根据实际要求按下显示和操作装置上相应的开关和按钮，起动发电机组按相应流程运行，同时监视发电机组的工作状况。

但是，现有的燃气涡轮发电机组的显示和操作装置存在以下问题：

1、SPI码承载发电机组工作状态信号以及故障信号，现有的显示和操作装置无法实现以字符形式显示故障信号和以数码形式显示工作状态信号；

2、现有的显示和操作装置体积庞大、重量大，无法满足便携式要求。

发明内容

本发明提供了一种燃气涡轮发电机组的显示及操作装置，以解决现有的显示和操作装置无法以字符形式显示故障信号和以数码形式显示工作状态信号，并且由于体积庞大而无法满足便携式要求的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种燃气涡轮发电机组的显示及操作装置，包括壳体、保险及电源板组件、显示板A组件、显示板B组件、信号指示板组件和上面板组件，所述上面板组件位于壳体的上方并作为壳体的上盖板，所述显示板A组件、显示板B组件、信号指示板组件和上面板组件均位于壳体内，其中，信号指示板组件和显示板B组件紧贴着上面板组件的下方安装，显示板A组件紧贴着显示板B组件的下方安装，保险及电源板组件位于显示板A组件的下方；

所述保险及电源板组件用于提供+5V直流电压和信号传输通路，所述显示板A组件用于将燃气涡轮发电机组输出的5位SPI码转换为4位BCD信号和1位CLK时钟信号，并输出字符显示行控制信号和字符显示列控制信号，所述显示板B组件用于将显示板A组件输出的4位BCD信号和1位CLK时钟信号编译为七段码以进行数码显示，同时根据字符显示行控制信号和字符显示列控制信号进行字符显示，所述信号指示板组件用于根据指示燃气涡轮发电机组的工作状态，所述上面板组件用于输入控制信号以控制燃气涡轮发电机组的工作状态。

进一步地，所述显示板B组件包括字符显示允许电路、字符显示电路、第二时钟电路、反相电路、数码显示控制电路、数码显示电路，所述字符显示允许电路、反相电路、第二时钟电路、字符显示电路均与显示板A组件连接，所述数码显示控制电路分别与显示板A组件、反相电路、数码显示电路、字符显示允许电路连接；

所述字符显示允许电路用于生成字符显示允许控制信号至显示板A组件以控制寄存器的工作状态，所述反相电路用于将4位BCD码反相，以隔离前端干扰和提高后端驱动能力，所述第二时钟电路用于给数码显示控制电路提供时钟信号，所述数码显示控制电路用于控制数码显示电路、字符显示允许电路的工作状态，在数码显示电路全部显示完毕后，所述数码显示控制电路再控制字符显示允许电路开始输出字符显示允许控制信号至显示板A组件，所述数码显示电路用于以数码形式显示燃气涡轮发电机组的工作状态，所述字符显示电路用于以字符形式显示燃气涡轮发电机组的故障信号。

进一步地，所述数码显示控制电路包括与非门U22、非门U23、与非门U24、非门U25、计数器U26、电阻R16、电容C5、与非门U30、非门U28、计数器U27、非门U29、非门U31、非门U32、非门U33、与非门U34、非门U35、与非门U36、非门U37、与非门U38、非门U39、与非门U40、非门U41、与非门U42、非门U43、与非门U44、非门U45、与非门U46、非门U47、与非门U48、非门U49、与非门U50、非门U51、与非门U52、非门U53、与非门U54、非门U55、与非门U56、非门U57，所述与非门U22的输入端分别与显示板A组件、第二时钟电路连接以接入BCD-A、BCD-B以及时钟UU15-1Q，与非门U22的输出端与非门U23的输入端连接，非门U23的输出端与与非门U24的输入端连接，与非门U24的输入端还与反相电路连接以接入BCD-C和BCD-D的反相信号，与非门U24的输出端与非门U25的输入端连接，非门U25的输出端与计数器U26的复位端连接，计数器U26的时钟端还与第二时钟电路连接，计数器U26的10号引脚分别与电阻R16的第一端、非门U28的输入端连接，非门U28的输出端与计数器U27的复位端连接，电阻R16的第二端分别与电容C5的第一端、与非门U30的输入端连接，电容C5的第二端接地，与非门U30的输入端还与第二时钟电路连接，与非门U30的输出端与非门U29的输入端连接，非门U29的输出端与计数器U27的时钟端连接，计数器U27的10号引脚与字符显示允许电路连接以控制其工作状态，非门U31的输入端与第二时钟电路连接，非门U31的输出端分别与非门U32的输入端、非门U33的输入端连接，非门U32的输出端分别与与非门U34、与非门U36、与非门U38、与非门U40、与非门U42、与非门U44的输入端连接，与非门U34、与非门U36、与非门U38、与非门U40、与非门U42、与非门U44的输入端还与计数器U26的六个输出端一一对应连接，非门U33的输出端分别与与非门U46、与非门U48、与非门U50、与非门U52、与非门U54、与非门U56的输入端连接，与非门U46、与非门U48、与非门U50、与非门U52、与非门U54、与非门U56的输入端还与计数器U27的六个输出端一一对应连接，与非门U34、与非门U36、与非门U38、与非门U40、与非门U42、与非门U44的输出端分别与非门U35、非门U37、非门U39、非门U41、非门U43、非门U45的输入端按照顺序一一对应连接，与非门U46、与非门U48、与非门U50、与非门U52、与非门U54、与非门U56的输出端分别与非门U47、非门U49、非门U51、非门U53、非门U55、非门U57的输入端按照顺序一一对应连接，非门U35、非门U37、非门U39、非门U41、非门U43、非门U45、非门U47、非门U49、非门U51、非门U53、非门U55、非门U57的输出端与数码显示电路连接以控制其工作状态；

第二时钟电路输出的时钟信号UU15-2Q经过两个非门后与计数器U26、计数器U27输出的U26-Q1～U26-Q6、U27-Q1～U27-Q6一起产生七段译码器的数据锁存信号X11～X13、X18～X20、X1～X4、X7、X8至数码显示电路，BCD-C和BCD-D的反相信号与BCD-A、BCD-B、时钟UU15-1Q一起控制计数器U26的工作状态，计数器U26每计数一次，Q1～Q6依次输出1，同时第二时钟电路输入的UU15-2Q也为1，则X11～X13、X18～X20依次输出0，数码显示电路显示BCD-A\B\C\D的信息；当U26-Q1～U26-Q6依次输出0时，数码显示数据被锁存；计数器U26计数7次时，计数器U26的10号引脚输出1，计数停止，计数器U26输出的U26-Q1～U26-Q6均为0，并被锁存，数据锁存信号X11～X13、X18～X20输出为1，对应的数码显示数据被锁存；当计数器U26停止计数后，计数器U26的10号引脚输出1，非门U28输出为0，计数器U27开始工作，当计数器U27的10号引脚输出1时，控制字符显示允许电路开始工作，当第二时钟电路计数12次后，数码显示电路被锁存，而当BCD-A、BCD-B、时钟UU15-1Q以及BCD-C和BCD-D的反相信号均处为1时，计数器U26和计数器U27复位，重新开始计数。

进一步地，所述字符显示允许电路包括非门U58、非门U59、与非门U60、非门U61、与非门U62、与非门U63、非门U64、与非门U65、非门U66、非门U67、与非门U68、与非门U69、与非门U70、电阻R17、电容C6、与非门U71、电阻R18、电容C7、与非门U72、与非门U73、与非门U74、计数器U75、与非门U76、非门U77、与非门U78、非门U79，所述非门U58、与非门U65的输入端与显示板A组件连接以接入BCD-A信号，与非门U60、非门U64的输入端与显示板A组件连接以接入BCD-B信号，非门U59、与非门U65的输入端与显示板A组件连接以接入BCD-C信号，与非门U62、非门U67的输入端与显示板A组件连接以接入BCD-D信号，非门U58、非门U59的输出端与与非门U60的输入端连接，与非门U60的输出端与非门U61的输入端连接，非门U61的输出端与与非门U62的输入端连接，与非门U62的输出端与与非门U63的输入端连接，非门U64的输出端与与非门U65的输入端连接，与非门U65的输出端与非门U66的输入端连接，非门U66的输出端与与非门U68的输入端连接，非门U67的输出端与与非门U68的输入端连接，与非门U68的输出端与与非门U69的输入端连接，电阻R18的第一端、非门U73的输入端与计数器U27的10号引脚连接，电阻R18的第二端分别与电容C7的第一端、与非门U72的输入端连接，电容C7的第二端接地，与非门U72的输入端还与第二时钟电路连接以接入时钟UU15-1Q，与非门U72的输出端与非门U74的输入端连接，非门U74的输出端与计数器U75的时钟端连接，非门U73的输出端与计数器U75的复位端连接，计数器U75的7号引脚分别与与非门U62、与非门U63的输入端连接，计数器U75的11号引脚分别与与非门U68、与非门U69的输入端连接，计数器U75的1号引脚与与非门U76的输入端连接，计数器U75的3号引脚与与非门U78的输入端连接，与非门U76、与非门U78的输入端还与第二时钟电路连接以接入时钟UU15-2Q，与非门U76的输出端与非门U77的输入端连接，与非门U78的输出端与非门U79的输入端连接，与非门U63、与非门U69的输出端与与非门U70的输入端连接，与非门U70的输出端与电阻R17的第一端连接，电阻R17的第二端分别与电容C6的第一端、与非门U71的输入端连接，电容C6的第二端接地，非门U77、非门U79、与非门U71的输出端作为字符显示允许电路的输出端，均与显示板A组件连接。

进一步地，所述数码显示电路包括12个数码显示单元电路，每个数码显示单元电路分别与数码显示控制电路的一个输出端连接，所述数码显示单元电路包括七段码译码器U80、电阻排RN1、电阻排RN2、数码管DS1，七段码译码器U80的输入端与反相电路连接以接入4位BCD-A\B\C\D的反相信号，七段码译码器U80的输入端还与数码显示控制电路中的一个输出端连接，由数码显示控制电路控制数据是否被锁存，七段码译码器U80将4位BCD-A\B\C\D的反相信号编译为七段码，并将其输送至数码管DS1中以控制其点亮，七段码译码器U80的输出端分别与电阻排RN1、电阻排RN2的第一端连接，电阻排RN1、电阻排RN2的第二端与数码管DS1连接，电阻排RN1和电阻排RN2起到限流作用；

当数码显示控制电路输出为1时，数码管DS1的显示被锁定，当数码显示控制电路输出为0时，数码管DS1的显示内容随输入的4位BCD-A\B\C\D的反相信号的变化而变化。

进一步地，所述显示板A组件包括光耦转换电路、寄存器电路、存储器电路、计数器电路、三极管阵列电路、场效应管阵列电路、复位电路和第一时钟电路，所述光耦转换电路分别与保险及电源板组件、寄存器电路、显示板B组件连接，所述寄存器电路分别与显示板B组件、存储器电路、计数器电路连接，所述三极管阵列电路分别与存储器电路、显示板B组件连接，所述场效应管阵列电路分别与计数器电路、显示板B组件连接，所述计数器电路和复位电路还与显示板B组件连接，所述复位电路和第一时钟电路均与存储器电路、计数器电路连接；

所述光耦转换电路用于将5位SPI码转换为4位BCD信号和1位CLK信号时钟信号，转换后的一路4位BCD信号和1位CLK信号时钟信号输出至显示板B组件，另一路中的3位BCD-A\B\C信号输出至寄存器电路，所述寄存器电路用于进行数据的锁存，显示板B组件输出字符显示允许控制信号控制寄存器电路的工作状态，寄存器电路按照时序要求将BCD信号送至寄存器的输出端，然后分别输送至存储器电路和计数器电路，所述存储器电路中存储有三极管阵列电路的驱动信号，其用于控制三极管阵列电路的工作状态，所述三极管阵列电路用于生成字符显示行控制信号并输出至显示板B组件，所述计数器电路用于按照时序控制场效应管阵列电路的工作状态，所述场效应管阵列电路用于生成字符显示列控制信号并输出至显示板B组件，所述复位电路用于为存储器电路和计数器电路提供复位信号，所述第一时钟电路用于为存储器电路和计数器电路提供时钟信号。

进一步地，所述光耦转换电路包括电阻R1、电容C3、光耦B1、电阻R2、电阻R3，所述电阻R1的第一端与保险及电源板组件连接以接入五位SPI码，电阻R1的第二端分别与电容C3的第一端、光耦B1的1号引脚连接，电容C3的第二端、光耦B1的2号引脚接地，光耦B1的3号引脚悬空，光耦B1的4号引脚接地，光耦B1的6号引脚与电阻R2的第一端连接，电阻R2的第二端接地，光耦B1的5号引脚分别与电阻R3的第二端、显示板B组件、寄存器电路连接，电阻R3的第一端与保险及电源板组件连接以接入+5V电压；

当五位SPI码为高电平时，光耦B1的5号引脚接地，光耦B1无输出，当五位SPI码为低电平时，光耦B1的5号引脚输出5V电压，从而将+27V的SPI码转换为幅值为5V的方波信号，方波信号的频率与SPI码相同。

进一步地，所述寄存器电路包括4位移位寄存器U2、8位总线寄存器U3、与非门U4、与非门U5、与非门U6、与非门U7、电阻R4，所述4位移位寄存器U2、8位总线寄存器U3均与光耦转换电路的输出端连接以接入3位BCD-A\B\C信号，与非门U4的输入端、与非门U5的输入端均与显示板B组件连接，与非门U4的输出端与与非门U6的输入端连接，与非门U6的输出端与4位移位寄存器U2的时钟端连接，与非门U5的输出端与与非门U7的输入端连接，与非门U7的输出端与8位总线寄存器U3的时钟端连接，4位移位寄存器U2的输出端还与8位总线寄存器U3的输入端连接；

3位BCD-A\B\C信号以并行的方式输入至4位移位寄存器U2，显示板B组件输出字符显示允许控制信号至与非门U4和与非门U5的输入端，当4位移位寄存器U2的时钟端输入上升沿时，数据并行传输至4位移位寄存器U2的输出端并锁存，下一个周期，新的3位BCD-A\B\C信号和4位移位寄存器U2输出的数据并行输入至8位总线寄存器U3中，当8位总线寄存器U3的时钟端为上升沿时，数据并行传输至其输出端。

进一步地，所述存储器电路包括与非门U8、非门U9、与非门U10、非门U11、与非门U12、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、三极管Q1、计数器U13、计数器U14、与非门U15、与非门U16、与非门U17、与非门U18、与非门U19、存储器U20、存储器U21，所述与非门U8、与非门U10、与非门U15、与非门U16、与非门U17、与非门U18、与非门U19的输入端均与寄存器电路的输出端连接，计数器U13、计数器U14的复位端与复位电路连接，计数器U13的时钟端、与非门U19的输入端与第一时钟电路连接，计数器U13、计数器U14、与非门U15、与非门U16、与非门U17、与非门U18、与非门U19的输出端均与存储器U20、存储器U21的输入端连接，计数器U14的10号引脚还与计数器U13的6号引脚连接，与非门U8的输出端与非门U9的输入端连接，与非门U10的输出端与非门U11的输入端连接，非门U9、非门U11的输出端均与与非门U12的输入端连接，与非门U12的输出端与电阻R5的第一端连接，电阻R5的第二端分别与电阻R6的第一端、三极管Q1的基极连接，电阻R6的第二端、三极管Q1的发射极均接地，三极管Q1的集电极分别与电阻R7的第二端、存储器U20的24号引脚、存储器U21的24号引脚连接，电阻R7的第一端、电阻R8的第一端均与保险及电源板组件连接以接入+5V电压，电阻R8的第二端分别与存储器U20的23号引脚、存储器U21的23号引脚连接，存储器U20、存储器U21的输出端与三极管阵列电路连接；

3位BCD-A\B\C信号通过寄存器电路产生的信号U3-Q1\Q2\Q3\Q4\Q5分成两路，一路通过逻辑门电路配合三极管Q1转换成控制存储器U20和存储器U21的片选信号，以控制两个存储器的工作状态，当U3-Q1\Q2\Q3\Q4\Q5均为1时，三极管Q1截止，存储器U20、存储器U21的24号引脚输入1，两个存储器都不工作，当U3-Q1\Q2\Q3\Q4\Q5任意一个为0时，三极管Q1导通，存储器U20、存储器U21的24号引脚输入0，两个存储器被选中，允许工作；另一路通过五个与非门产生两个存储器的地址信号A6-A10，计数器U13和计数器U14为二进制加法计数器，当时钟信号U17-1Q由1变为0时，计数器U13计一位数，当计数器U13计数16次时，计数器U14计一位数，从而产生两个存储器的地址信号A0-A5。

进一步地，所述三极管阵列电路包括14个三极管阵列单元电路，每个三极管阵列单元电路与存储器电路的一个输出端连接，所述三极管阵列单元电路包括电阻R9、三极管Q2、电阻R10、电阻R11、电阻R12、三极管Q3，电阻R9的第一端与存储器电路的一个输出端连接，电阻R9的第二端与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的集电极接入+5V电压，三极管Q2的发射极与电阻R10的第一端连接，电阻R10的第二端分别与电阻R11的第一端、三极管Q3的基极连接，电阻R11的第二端、三极管Q3的发射极均接地，三极管Q3的集电极与电阻R12的第一端连接，电阻R12的第二端与显示板B组件连接；

当存储器电路的一个存储器输出1时，三极管Q2、三极管Q3导通，三极管阵列单元电路输出5V信号作为字符显示行控制信号至显示板B组件，当存储器输出0时，三极管Q2、三极管Q3截止，三极管阵列单元电路不输出。

本发明具有以下效果：

本发明的燃气涡轮发电机组的显示及操作装置，利用显示板A组件将燃气涡轮发电机组输出的5位SPI码转换为4位BCD信号和1位CLK时钟信号，一方面直接输出至显示板B组件，显示板B组件将4位BCD信号和1位CLK时钟信号编译为七段码以进行数码显示，实现了以数码形式显示燃气涡轮发电机组的工作状态，另一方面显示板A组件对3位BCD-A\B\C信号进行处理后输出字符显示行控制信号和字符显示列控制信号至显示板B组件，显示板B组件根据显示板A组件输出的字符显示行控制信号和字符显示列控制信号进行字符显示，实现了以字符形式显示燃气涡轮发电机组的故障信号，操作人员可以目视观察显示板B组件和信号指示板组件显示的内容对上面板组件进行操控，以控制燃气涡轮发电机组的工作状态，通过以字符显示故障信号和以数码形式显示工作状态信号，有利于操作人员更加直观、准确地获取燃气涡轮发电机组的工作状态，为燃气涡轮发电机组使用的安全性提供了充分保障。并且，上面板组件作为壳体的上盖板，所述显示板A组件、显示板B组件、信号指示板组件和上面板组件均位于壳体内，其中，信号指示板组件和显示板B组件紧贴着上面板组件的下方安装，这样可以方便的从上面板组件上观察到发光二极管、数码管以及字符管的显示，显示板A组件紧贴着显示板B组件的下方安装，缩短信号传输回路，避免信号受到外部干扰，保险及电源板组件安装有电源模块，功率较大，因此安装位置远离其它电路板，避免干扰，整个装置的外廓尺寸为(长×宽×高)236mm×151mm×172mm，重量实测不超过3.4kg，体积小，重量轻，便于携带。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的燃气涡轮发电机组的显示及操作装置的模块结构示意图。

图2是本发明优选实施例的图1中的保险及电源板组件中的电压转换模块及附属电路的示意图。

图3是本发明优选实施例的图1中的保险及电源板组件中的信号传输示意图。

图4是本发明优选实施例的图1中的显示板A组件的模块结构示意图。

图5是本发明优选实施例的图4中的光耦转换电路的电路结构示意图。

图6是本发明优选实施例的图4中的寄存器电路的电路结构示意图。

图7是本发明优选实施例的图4中的存储器电路的电路结构示意图。

图8是本发明优选实施例的图4中的三极管阵列电路包含的三极管阵列单元电路的电路结构示意图。

图9是本发明优选实施例的图4中的场效应管阵列电路包含的场效应管阵列单元电路的电路结构示意图。

图10是本发明优选实施例的图1中的显示板B组件的模块结构示意图。

图11是本发明优选实施例的图10中的数码显示控制电路的电路结构示意图。

图12是本发明优选实施例的图10中的字符显示允许电路的电路结构示意图。

图13是本发明优选实施例的图10中的数码显示电路包含的数码显示单元电路的电路结构示意图。

图14是本发明优选实施例的图10中的字符显示电路包含的字符显示单元电路的电路结构示意图。

图15是本发明优选实施例的燃气涡轮发电机组的显示及操作装置的装配结构示意图。

附图标记说明

11、保险及电源板组件；12、显示板A组件；13、显示板B组件；14、信号指示板组件；15、上面板组件；121、光耦转换电路；122、寄存器电路；123、存储器电路；124、计数器电路；125、三极管阵列电路；126、场效应管阵列电路；127、复位电路；128、第一时钟电路；131、字符显示允许电路；132、字符显示电路；133、第二时钟电路；134、反相电路；135、数码显示控制电路；136、数码显示电路。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1所示，本发明的优选实施例提供一种燃气涡轮发电机组的显示及操作装置，包括保险及电源板组件11、显示板A组件12、显示板B组件13、信号指示板组件14和上面板组件15，所述保险及电源板组件11分别与燃气涡轮发电机组、显示板A组件12、信号指示板组件14和上面板组件15连接，所述显示板A组件12还与显示板B组件13连接。所述保险及电源板组件11用于将18V～31V的直流电压VⅠ转换为+5V直流电压，同时为各个电路板组件之间的信号传输提供通路，所述显示板A组件12用于将5位SPI码转换为4位BCD信号和1位CLK时钟信号，并输出字符显示行控制信号和字符显示列控制信号，所述显示板B组件13用于将显示板A组件12输出的4位BCD信号和1位CLK时钟信号编译为七段码以进行数码显示，同时根据字符显示行控制信号和字符显示列控制信号进行字符显示，所述信号指示板组件14用于根据指示燃气涡轮发电机组的工作状态，所述上面板组件15用于输入控制信号控制燃气涡轮发电机组的工作状态。所述燃气涡轮发电机组输出5位SPI码和机组状态信号至保险及电源板组件11，其中5位SPI码经保险及电源板组件11传输至显示板A组件12，机组状态信号经保险及电源板组件11传输至信号指示板组件14，信号指示板组件14根据机组状态信号控制对应的发光二极管亮起以指示燃气涡轮发电机组的工作状态，显示板A组件12将5位SPI码转换为4位BCD信号和1位CLK时钟信号，一方面直接输出至显示板B组件13，显示板B组件13将4位BCD信号和1位CLK时钟信号编译为七段码以进行数码显示燃气涡轮发电机组的工作状态，另一方面显示板A组件12对3位BCD-A\B\C信号进行处理后输出字符显示行控制信号和字符显示列控制信号至显示板B组件13，显示板B组件13即根据显示板A组件12输出的字符显示行控制信号和字符显示列控制信号进行字符显示，以显示燃气涡轮发电机组的故障信号，操作人员可以目视观察显示板B组件13和信号指示板组件14显示的内容对上面板组件15进行操控，以控制燃气涡轮发电机组的工作状态。可以理解，所述上面板组件15上装配有开关、按钮，用于对燃气涡轮发电机组进行各种操作。

可以理解，本实施例的燃气涡轮发电机组的显示及操作装置，利用显示板A组件12将燃气涡轮发电机组输出的5位SPI码转换为4位BCD信号和1位CLK时钟信号，一方面直接输出至显示板B组件13，显示板B组件13将4位BCD信号和1位CLK时钟信号编译为七段码以进行数码显示，实现了以数码形式显示燃气涡轮发电机组的工作状态，另一方面显示板A组件12对3位BCD-A\B\C信号进行处理后输出字符显示行控制信号和字符显示列控制信号至显示板B组件13，显示板B组件13根据显示板A组件12输出的字符显示行控制信号和字符显示列控制信号进行字符显示，实现了以字符形式显示燃气涡轮发电机组的故障信号，操作人员可以目视观察显示板B组件13和信号指示板组件14显示的内容对上面板组件15进行操控，以控制燃气涡轮发电机组的工作状态，通过以字符显示故障信号和以数码形式显示工作状态信号，有利于操作人员更加直观、准确地获取燃气涡轮发电机组的工作状态，为燃气涡轮发电机组使用的安全性提供了充分保障。

如图2所示，所述保险及电源板组件11包括电压转换模块U1、电容C1和电容C2，所述电压转换模块U1的正极输入端与电源连接以接入直流电压VⅠ，直流电压VⅠ的范围一般为18V～31V，电压转换模块U1的负极输入端接地，电压转换模块U1的输出端输出+5V直流电压，电容C1的正极端与电压转换模块U1的正极输入端连接，电容C1的负极端接地，电容C2的正极端与电压转换模块U1的输出端连接，电容C2的负极端接地。电压转换模块U1可以将18V～31V的直流电压转换为+5V直流电压以给各个板组件提供工作电压。其中，电容C1的容值为50μF，电容C2的容值为100nF。如图3所示，所述保险及电源板组件11还包括并联设置的保险管和印制条，燃气涡轮发电机组输入的信号经过保险管和印制条后输出至各个电路板组件，为各个电路板和燃气涡轮发电机组之间的信号传输提供通路。

所述信号指示板组件14装配有13个发光二极管，可以分别指示燃气涡轮发电机组的不同工作状态，例如“发电机准备好”、“发电机组接到负载”、“舱口已打开”等，具体的电路结构与现有的显示和操作装置类似。

如图4所示，所述显示板A组件12包括光耦转换电路121、寄存器电路122、存储器电路123、计数器电路124、三极管阵列电路125、场效应管阵列电路126、复位电路127和第一时钟电路128，所述光耦转换电路121分别与保险及电源板组件11、寄存器电路122、显示板B组件13连接，所述寄存器电路122分别与显示板B组件13、存储器电路123、计数器电路124连接，所述三极管阵列电路125分别与存储器电路123、显示板B组件13连接，所述场效应管阵列电路126分别与计数器电路124、显示板B组件13连接，所述计数器电路124和复位电路127还与显示板B组件13连接，所述复位电路127和第一时钟电路128均与存储器电路123、计数器电路124连接。所述光耦转换电路121用于将5位SPI码经过光耦转换为4位BCD信号和1位CLK信号时钟信号，一路4位BCD信号和1位CLK信号时钟信号输出至显示板B组件13，另一路中的3位BCD-A\B\C信号输出至寄存器电路122，所述寄存器电路122用于进行数据的锁存，显示板B组件13输出字符显示允许控制信号控制寄存器电路122的工作状态，寄存器电路122按照时序要求将BCD信号送至寄存器的输出端，然后分别输送至存储器电路123和计数器电路124，所述存储器电路123中存储有三极管阵列电路125的驱动信号，其用于控制三极管阵列电路125的工作状态，所述三极管阵列电路125用于生成字符显示行控制信号并输出至显示板B组件13，所述计数器电路124用于按照时序控制场效应管阵列电路126的工作状态，所述场效应管阵列电路126用于生成字符显示列控制信号并输出至显示板B组件13。所述复位电路127用于为存储器电路123和计数器电路124提供复位信号，所述第一时钟电路128用于为存储器电路123和计数器电路124提供时钟信号。所述计数器电路124、复位电路127和第一时钟电路128采用现有的电路结构，具体电路结构在此不再赘述。

如图5所示，所述光耦转换电路121包括电阻R1、电容C3、光耦B1、电阻R2、电阻R3，所述电阻R1的第一端与保险及电源板组件11连接以接入五位SPI码，电阻R1的第二端分别与电容C3的第一端、光耦B1的1号引脚连接，电容C3的第二端、光耦B1的2号引脚接地，光耦B1的3号引脚悬空，光耦B1的4号引脚接地，光耦B1的6号引脚与电阻R2的第一端连接，电阻R2的第二端接地，光耦B1的5号引脚分别与电阻R3的第二端、显示板B组件13、寄存器电路122连接，电阻R3的第一端与保险及电源板组件11连接以接入+5V电压。当五位SPI码为高电平时，光耦B1的5号引脚接地，光耦B1无输出，当五位SPI码为低电平时，光耦B1的5号引脚输出5V电压，从而将+27V的SPI码转换为幅值为5V的方波信号，方波信号的频率与SPI码相同。其中，电阻R1的阻值为2.4kΩ，电容C3的容值为3.3μF，光耦B1的型号为CNY17F-1X007，电阻R2的阻值为100kΩ，电阻R3的阻值为6.2kΩ。

如图6所示，所述寄存器电路122包括4位移位寄存器U2、8位总线寄存器U3、与非门U4、与非门U5、与非门U6、与非门U7、电阻R4，所述4位移位寄存器U2、8位总线寄存器U3均与光耦转换电路121的输出端(即光耦B1的5号引脚)连接，以接入3位BCD-A\B\C信号，与非门U4的输入端、与非门U5的输入端(即1号引脚和2号引脚)均与显示板B组件13连接，与非门U4的输出端与与非门U6的输入端连接，与非门U6的输出端与4位移位寄存器U2的时钟端连接，与非门U5的输出端与与非门U7的输入端连接，与非门U7的输出端与8位总线寄存器U3的时钟端连接，4位移位寄存器U2的输出端还与8位总线寄存器U3的输入端连接。3位BCD-A\B\C信号以并行的方式输入至4位移位寄存器U2，显示板B组件13输出字符显示允许控制信号至与非门U4和与非门U5的输入端，当4位移位寄存器U2的时钟端输入上升沿时，数据并行传输至4位移位寄存器U2的输出端并锁存，下一个周期，新的3位BCD-A\B\C信号和4位移位寄存器U2输出的数据并行输入至8位总线寄存器U3中，当8位总线寄存器U3的时钟端为上升沿时，数据并行传输至其输出端，即输出至后续电路进行处理。其中，8位总线寄存器U3的A6位(21号引脚)的数据无关紧要，故而在输出时主动丢失数据。

如图7所示，所述存储器电路123包括与非门U8、非门U9、与非门U10、非门U11、与非门U12、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、三极管Q1、计数器U13、计数器U14、与非门U15、与非门U16、与非门U17、与非门U18、与非门U19、存储器U20、存储器U21，所述与非门U8、与非门U10、与非门U15、与非门U16、与非门U17、与非门U18、与非门U19的输入端均与寄存器电路122的输出端连接，计数器U13、计数器U14的复位端与复位电路127连接，计数器U13的时钟端、与非门U19的输入端与第一时钟电路128连接，计数器U13、计数器U14、与非门U15、与非门U16、与非门U17、与非门U18、与非门U19的输出端均与存储器U20、存储器U21的输入端接，计数器U14的10号引脚还与计数器U13的6号引脚连接，与非门U8的输出端与非门U9的输入端连接，与非门U10的输出端与非门U11的输入端连接，非门U9、非门U11的输出端均与与非门U12的输入端连接，与非门U12的输出端与电阻R5的第一端连接，电阻R5的第二端分别与电阻R6的第一端、三极管Q1的基极连接，电阻R6的第二端、三极管Q1的发射极均接地，三极管Q1的集电极分别与电阻R7的第二端、存储器U20的24号引脚、存储器U21的24号引脚连接，电阻R7的第一端、电阻R8的第一端均与保险及电源板组件11连接以接入+5V电压，电阻R8的第二端分别与存储器U20的23号引脚、存储器U21的23号引脚连接，存储器U20、存储器U21的输出端与三极管阵列电路125连接。另外，所述存储器电路123还包括电容C3和电容C4，电容C3的第一端与存储器U20的电源端连接，电容C3的第二端接地，电容C4的第一端与存储器U21的电源端连接，电容C4的第二端接地。3位BCD-A\B\C信号通过寄存器电路122产生的信号U3-Q1\Q2\Q3\Q4\Q5分成两路，一路通过逻辑门电路配合三极管Q1转换成控制存储器U20和存储器U21的片选信号，以控制两个存储器的工作状态，当U3-Q1\Q2\Q3\Q4\Q5均为1时，三极管Q1截止，存储器U20、存储器U21的24号引脚输入1，两个存储器都不工作，当U3-Q1\Q2\Q3\Q4\Q5任意一个为0时，三极管Q1导通，存储器U20、存储器U21的24号引脚输入0，两个存储器被选中，允许工作；另一路通过五个与非门产生两个存储器的地址信号A6-A10，计数器U13和计数器U14为二进制加法计数器，当时钟信号U17-1Q由1变为0时，计数器U13计一位数，当计数器U13计数16次时，计数器U14计一位数，从而产生两个存储器的地址信号A0-A5。与非门U8的型号为CD4023BM，与非门U10、与非门U15、与非门U16、与非门U17、与非门U18、与非门U19的型号为CD4011BM，非门U9、非门U11的型号为CD4049BM，与非门U12的型号为CD4093BM，计数器U13、计数器U14的型号为MC14520BDWG，电阻R5、电阻R8的阻值为1kΩ，电阻R6的阻值为470Ω，电阻R7的阻值为3.9kΩ，三极管Q1的型号为MMBTA05，存储器U20和存储器U21的型号为N82S191。所述存储器U20和存储器U21为2k*8位PROM，里面存储的是字库行电路的驱动信号。

所述三极管阵列电路125包括14个三极管阵列单元电路，每个三极管阵列单元电路与存储器电路123的一个输出端连接，所述三极管阵列电路125即为字库行驱动电路。如图8所示，所述三极管阵列单元电路包括电阻R9、三极管Q2、电阻R10、电阻R11、电阻R12、三极管Q3，电阻R9的第一端与存储器电路123的一个输出端连接，电阻R9的第二端与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的集电极接入+5V电压，三极管Q2的发射极与电阻R10的第一端连接，电阻R10的第二端分别与电阻R11的第一端、三极管Q3的基极连接，电阻R11的第二端、三极管Q3的发射极均接地，三极管Q3的集电极与电阻R12的第一端连接，电阻R12的第二端与显示板B组件13连接。当存储器电路123的一个存储器输出1时，三极管Q2、三极管Q3导通，三极管阵列单元电路输出5V信号作为字符显示行控制信号至显示板B组件13，当存储器输出0时，三极管Q2、三极管Q3截止，三极管阵列单元电路不输出。其中，电阻R9的阻值为3.9kΩ，电阻R10的阻值为330Ω，电阻R11的阻值为910Ω，电阻R12的阻值为510Ω，三极管Q2、三极管Q3的型号为MMBTA05。可以理解，存储器输出的1指高电平，存储器输出的0指低电平。

可以理解，本发明通过存储器输出高电平或低电平来控制三极管导通或截止，从而实现字符显示行控制信号的输出控制，电路结构十分简单，控制逻辑简单可靠。

所述场效应管阵列电路126包括24个场效应管阵列单元电路，每个场效应管阵列单元电路分别与计数器电路124的一个输出端连接，所述场效应管阵列电路126即为字库列驱动电路。如图9所示，所述场效应管阵列单元电路包括电阻R12、电阻R14、电阻R15、三极管Q4、场效应管Q5、二极管D1，所述电阻R13的第一端与计数器电路124的输出端连接，电阻R13的第二端与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的发射极与二极管D1的正极端连接，二极管D1的负极端接地，三极管Q4的集电极与电阻R14的第二端连接，电阻R14的第一端分别与电阻R15的第二端、场效应管Q5的栅极连接，电阻R15的第一端、场效应管Q5的漏极接入+27V电压，场效应管Q5的源极与显示板B组件13连接。计数器电路124的输出信号控制场效应管阵列单元电路的工作状态，当计数器电路124输出1时，三极管Q4和场效应管Q5导通，场效应管阵列单元电路输出27V电压信号作为字符显示列控制信号至显示板B组件13，当计数器电路124输出0时，三极管Q4和场效应管Q5截止，电路无输出。其中，电阻R13的阻值为3.9kΩ，电阻R14的阻值为910Ω，电阻R15的阻值为332Ω，三极管Q4的型号为MMBTA05，场效应管Q5的型号为Si2309CDS。

可以理解，本发明通过计数器电路124输出高低电平来控制三极管Q4和场效应管Q5导通或截止，进而控制场效应管阵列电路126的工作状态，实现了字符显示列控制信号的输出控制，电路结构十分简单，控制逻辑简单可靠。

如图10所示，所述显示板B组件13包括字符显示允许电路131、字符显示电路132、第二时钟电路133、反相电路134、数码显示控制电路135、数码显示电路136，所述字符显示允许电路131、反相电路134、第二时钟电路133、字符显示电路132均与显示板A组件12连接，所述数码显示控制电路135分别与显示板A组件12、反相电路134、数码显示电路136、字符显示允许电路131连接。所述字符显示允许电路131用于生成字符显示允许控制信号至显示板A组件12以控制寄存器的工作状态，所述反相电路134用于将4位BCD码反相，以隔离前端干扰，提高后端驱动能力，所述第二时钟电路133用于给数码显示控制电路135提供时钟信号，所述数码显示控制电路135用于控制数码显示电路136、字符显示允许电路131的工作状态，在数码显示电路136全部显示完毕后，所述数码显示控制电路135再控制字符显示允许电路131开始输出字符显示允许控制信号至显示板A组件12，所述数码显示电路136用于以数码形式显示燃气涡轮发电机组的工作状态，所述字符显示电路132用于以字符形式显示燃气涡轮发电机组的故障信号。可以理解，所述第二时钟电路133、反相电路134均采取现有的电路结构，例如反相电路134可以利用反相器实现反相功能。

如图11所示，所述数码显示控制电路135包括与非门U22、非门U23、与非门U24、非门U25、计数器U26、电阻R16、电容C5、与非门U30、非门U28、计数器U27、非门U29、非门U31、非门U32、非门U33、与非门U34、非门U35、与非门U36、非门U37、与非门U38、非门U39、与非门U40、非门U41、与非门U42、非门U43、与非门U44、非门U45、与非门U46、非门U47、与非门U48、非门U49、与非门U50、非门U51、与非门U52、非门U53、与非门U54、非门U55、与非门U56、非门U57，所述与非门U22的输入端分别与显示板A组件12、第二时钟电路133连接，以接入BCD-A、BCD-B以及时钟UU15-1Q，与非门U22的输出端与非门U23的输入端连接，非门U23的输出端与与非门U24的输入端(即8号引脚)连接，与非门U24的输入端(1号引脚和2号引脚)还与反相电路134连接，以接入BCD-C和BCD-D的反相信号，与非门U24的输出端与非门U25的输入端连接，非门U25的输出端与计数器U26的复位端连接，计数器U26的时钟端还与第二时钟电路133连接，计数器U26的10号引脚分别与电阻R16的第一端、非门U28的输入端连接，非门U28的输出端与计数器U27的复位端连接，电阻R16的第二端分别与电容C5的第一端、与非门U30的输入端连接，电容C5的第二端接地，与非门U30的输入端还与第二时钟电路133连接，与非门U30的输出端与非门U29的输入端连接，非门U29的输出端与计数器U27的时钟端连接，计数器U27的10号引脚与字符显示允许电路131连接以控制其工作状态，非门U31的输入端与第二时钟电路133连接，非门U31的输出端分别与非门U32的输入端、非门U33的输入端连接，非门U32的输出端分别与与非门U34、与非门U36、与非门U38、与非门U40、与非门U42、与非门U44的输入端连接，与非门U34、与非门U36、与非门U38、与非门U40、与非门U42、与非门U44的输入端还与计数器U26的六个输出端一一对应连接，非门U33的输出端分别与与非门U46、与非门U48、与非门U50、与非门U52、与非门U54、与非门U56的输入端连接，与非门U46、与非门U48、与非门U50、与非门U52、与非门U54、与非门U56的输入端还与计数器U27的六个输出端一一对应连接，与非门U34、与非门U36、与非门U38、与非门U40、与非门U42、与非门U44的输出端分别与非门U35、非门U37、非门U39、非门U41、非门U43、非门U45的输入端按照顺序一一对应连接，与非门U46、与非门U48、与非门U50、与非门U52、与非门U54、与非门U56的输出端分别与非门U47、非门U49、非门U51、非门U53、非门U55、非门U57的输入端按照顺序一一对应连接，非门U35、非门U37、非门U39、非门U41、非门U43、非门U45、非门U47、非门U49、非门U51、非门U53、非门U55、非门U57的输出端与数码显示电路136连接以控制其工作状态。

可以理解，第二时钟电路133输出的时钟信号UU15-2Q经过两个非门后与计数器U26、计数器U27输出的U26-Q1～U26-Q6、U27-Q1～U27-Q6一起产生七段译码器的数据锁存信号X11～X13、X18～X20、X1～X4、X7、X8至数码显示电路136，BCD-C和BCD-D的反相信号与BCD-A、BCD-B、时钟UU15-1Q一起控制计数器U26的工作状态，计数器U26每计数一次，Q1～Q6依次输出1，同时第二时钟电路133输入的UU15-2Q也为1，则X11～X13、X18～X20依次输出0，数码显示电路136中的七段译码器控制数码管依次显示BCD-A\B\C\D的信息。当Q1～Q6依次输出0时，数码管显示数据被锁存。计数器U26计数7次时，计数器U26的10号引脚输出1，计数停止，计数器U26输出的U26-Q1～U26-Q6均为0，并被锁存，数据锁存信号X11～X13、X18～X20输出为1，对应的数码管显示数据被锁存。当计数器U26停止计数后，计数器U26的10号引脚输出1，非门U28输出为0，计数器U27开始工作，计数器U27的具体工作方式与计数器U26相同，故在此不再赘述。另外，当计数器U27的10号引脚输出1时，控制字符显示允许电路131开始工作，即在数码显示电路136完成全部显示并锁存后再控制字符显示允许电路131开始工作。当第二时钟电路133计数12次后，所有数码显示电路136被锁存，而当BCD-A、BCD-B、时钟UU15-1Q以及BCD-C和BCD-D的反相信号均处为1时，计数器U26和计数器U27复位，又可重新开始计数。

其中，与非门U22、与非门U24的型号为CD4023BM，非门U23、非门U25、非门U28、非门U29、非门U31、非门U32、非门U33的型号为CD4049BM，与非门U30的型号为CD4093BM，非门U35、非门U37、非门U39、非门U41、非门U43、非门U45、非门U47、非门U49、非门U51、非门U53、非门U55、非门U57的型号为CD4050BM，与非门U34、与非门U36、与非门U38、与非门U40、与非门U42、与非门U44、与非门U46、与非门U48、与非门U50、与非门U52、与非门U54、与非门U56的型号为CD4011BM，计数器U26和计数器U27的型号为CD4022BM。

如图12所示，所述字符显示允许电路131包括非门U58、非门U59、与非门U60、非门U61、与非门U62、与非门U63、非门U64、与非门U65、非门U66、非门U67、与非门U68、与非门U69、与非门U70、电阻R17、电容C6、与非门U71、电阻R18、电容C7、与非门U72、与非门U73、与非门U74、计数器U75、与非门U76、非门U77、与非门U78、非门U79，所述非门U58、与非门U65的输入端与显示板A组件12连接以接入BCD-A信号，与非门U60、非门U64的输入端与显示板A组件12连接以接入BCD-B信号，非门U59、与非门U65的输入端与显示板A组件12连接以接入BCD-C信号，与非门U62、非门U67的输入端与显示板A组件12连接以接入BCD-D信号，非门U58、非门U59的输出端与与非门U60的输入端连接，与非门U60的输出端与非门U61的输入端连接，非门U61的输出端与与非门U62的输入端连接，与非门U62的输出端与与非门U63的输入端连接，非门U64的输出端与与非门U65的输入端连接，与非门U65的输出端与非门U66的输入端连接，非门U66的输出端与与非门U68的输入端连接，非门U67的输出端与与非门U68的输入端连接，与非门U68的输出端与与非门U69的输入端连接，电阻R18的第一端、非门U73的输入端与计数器U27的10号引脚连接，电阻R18的第二端分别与电容C7的第一端、与非门U72的输入端连接，电容C7的第二端接地，与非门U72的输入端还与第二时钟电路133连接以接入时钟UU15-1Q，与非门U72的输出端与非门U74的输入端连接，非门U74的输出端与计数器U75的时钟端连接，非门U73的输出端与计数器U75的复位端连接，计数器U75的7号引脚分别与与非门U62、与非门U63的输入端连接，计数器U75的11号引脚分别与与非门U68、与非门U69的输入端连接，计数器U75的1号引脚与与非门U76的输入端连接，计数器U75的3号引脚与与非门U78的输入端连接，与非门U76、与非门U78的输入端还与第二时钟电路133连接以接入时钟UU15-2Q，与非门U76的输出端与非门U77的输入端连接，与非门U78的输出端与非门U79的输入端连接，与非门U63、与非门U69的输出端与与非门U70的输入端连接，与非门U70的输出端与电阻R17的第一端连接，电阻R17的第二端分别与电容C6的第一端、与非门U71的输入端连接，电容C6的第二端接地，非门U77、非门U79、与非门U71的输出端作为字符显示允许电路131的输出端，其分别与显示板A组件12的寄存器电路122连接。可以理解，所述字符显示允许电路131中的XS8端口的44号引脚、16号引脚、17号引脚通过板间连接器与寄存器电路122中的XS6端口的empty引脚、16号引脚、17号引脚连接。

其中，非门U58、非门U59、非门U61、非门U64、非门U66、非门U67、非门U73、非门U74、非门U77、非门U79的型号为CD4049BM，非门U60、与非门U62、与非门U65、与非门U68的型号为CD4023BM，与非门U63、与非门U69、与非门U70、与非门U76、与非门U78的型号为CD4011BM，与非门U71、与非门U72的型号为CD4093BM，计数器U75的型号为CD4022BM，电阻R17、电阻R18的阻值为10kΩ，电容C6的容值为5.1nF，电容C7的容值为100pF。

可以理解，在数码显示过程中，计数器U27的10号引脚输出的U27-10为0，则计数器U75的输出全部为0，XS8的44号引脚输出1，XS8的16、17号引脚输出0，显示板A组件12中的寄存器电路122的两个寄存器时钟输入为0，BCD码未能送到寄存器的输出端，三极管阵列电路125和场效应管阵列电路126不工作，显示板B组件13中的字符显示电路132不工作。当数码显示结束后，计数器U27的10号引脚输出的U27-10为1，计数器U75开始工作，具体工作过程如下：

1、计数器U75的1号引脚输出由0变为1，当第二时钟电路133输入的UU15-2Q为1时，XS8的16号引脚输出由0变为1，寄存器电路122中的寄存器U2工作，BCD码送至寄存器U2输出端；

2、计数器U75的14号引脚输入第1个脉冲，计数器U75的3号引脚输出由0变为1，XS8的16号引脚输出由1变为0，XS8的17号引脚输出由0变为1，XS8的44号引脚输出1，寄存器电路122中的寄存器U2不工作，寄存器U3工作，输入的BCD信号锁存至寄存器U3的输出端，同时复位电路127输出的复位信号RESET1为1，后续所有电路复位。

3、计数器U75的14号引脚输入第2个脉冲，计数器U75的7号引脚输出1，XS8的16、17号引脚输出变为0，复位电路127输出的复位信号RESET1变为0，后续电路工作，显示板B组件13上的字符显示电路132工作，同时新的BCD信号不能进入显示板A组件12中的寄存器，字符显示被锁存。

4、计数器U75继续计数，当计数器U75的4号引脚输出1时，计数器U75停止计数，输出端数据锁存。

可以理解，所述数码显示电路136包括12个数码显示单元电路，每个数码显示单元电路分别与数码显示控制电路135的一个输出端连接。如图13所示，所述数码显示单元电路包括七段码译码器U80、电阻排RN1、电阻排RN2、数码管DS1，七段码译码器U80的输入端(1～2、6～7号引脚)与反相电路134连接以接入4位BCD-A\B\C\D的反相信号A1、B1、C1、D1，七段码译码器U80的输入端(5号引脚)还与数码显示控制电路135中的一个输出端连接，由数码显示控制电路135控制数据是否被锁存，七段码译码器U80用于将4位BCD-A\B\C\D的反相信号编译为七段码(a-g)，并将其输送至数码管DS1中以控制其点亮。七段码译码器U80的输出端分别与电阻排RN1、电阻排RN2的第一端连接，电阻排RN1、电阻排RN2的第二端与数码管DS1连接，电阻排RN1和电阻排RN2起到限流作用。七段码译码器U80的3号引脚为灯测试信号端。当数码显示控制电路135输出的X1-11为1时，数码管DS1的显示被锁定，当X1-11为0时，数码管DS1的显示内容随输入的4位BCD-A\B\C\D的反相信号的变化而变化。其中，七段码译码器U80的型号为CD4511BM，数码管DS1的型号为DS11SM430391N。

可以理解，所述字符显示电路132包括10个字符显示单元电路，每个字符显示单元电路分别与三极管阵列电路125、场效应管阵列电路126连接。如图14所示，所述字符显示单元电路包括字符管U81，其型号为3JIC34，其包括7行*5列共35个点阵LED，一个字符管显示一个俄文字母，点阵每一行的所有LED共阴极，每一列的所有LED共阳极。点阵LED中每一行LED阴极都通过三极管阵列电路125中的三极管Q3接地，三极管Q2和三极管Q3的通断由2K×8位的PROM存储器的输出决定，从而由2片2K×8位的PROM控制10个字符管的行显示；而点阵LED中每一列的阳极通过场效应管阵列电路126中的场效应管Q5接27V电源，场效应管Q5的通断由计数器电路124控制，场效应管Q5并行送出选通信号来点亮该列中的LED灯，接着控制下一列LED，送出下一列中LED灯的选通信号，直到5列LED灯被扫描一遍，一个俄文字母信息就显现完成。

如图15所示，所述保险及电源板组件11、显示板A组件12、显示板B组件13、信号指示板组件14和上面板组件15集成在一个壳体上，所述上面板组件15位于最上方，所述上面板组件15作为壳体的上盖板，所述显示板A组件12、显示板B组件13、信号指示板组件14和上面板组件15均位于壳体内，其中，信号指示板组件14和显示板B组件13紧贴着上面板组件15的下方安装，这样可以方便的从上面板组件15上观察到发光二极管、数码管以及字符管的显示，显示板A组件12紧贴着显示板B组件13的下方安装，缩短信号传输回路，避免信号受到外部干扰，保险及电源板组件11安装有电源模块，功率较大，因此安装位置远离其它电路板，避免干扰。另外，所述显示板A组件12和显示板B组件13组合即形成显示板组件。整个显示及操作装置的外廓尺寸为(长×宽×高)236mm×151mm×172mm，重量实测不超过3.4kg，体积小，重量轻，便于携带。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种燃气涡轮发电机组的显示及操作装置，其特征在于，

包括壳体、保险及电源板组件(11)、显示板A组件(12)、显示板B组件(13)、信号指示板组件(14)和上面板组件(15)，所述上面板组件(15)位于壳体的上方并作为壳体的上盖板，所述显示板A组件(12)、显示板B组件(13)、信号指示板组件(14)和上面板组件(15)均位于壳体内，其中，信号指示板组件(14)和显示板B组件(13)紧贴着上面板组件(15)的下方安装，显示板A组件(12)紧贴着显示板B组件(13)的下方安装，保险及电源板组件(11)位于显示板A组件(12)的下方；

所述保险及电源板组件(11)用于提供+5V直流电压和信号传输通路，所述显示板A组件(12)用于将燃气涡轮发电机组输出的5位SPI码转换为4位BCD信号和1位CLK时钟信号，并输出字符显示行控制信号和字符显示列控制信号，所述显示板B组件(13)用于将显示板A组件(12)输出的4位BCD信号和1位CLK时钟信号编译为七段码以进行数码显示，同时根据字符显示行控制信号和字符显示列控制信号进行字符显示，所述信号指示板组件(14)用于根据指示燃气涡轮发电机组的工作状态，所述上面板组件(15)用于输入控制信号以控制燃气涡轮发电机组的工作状态；

所述显示板B组件(13)包括字符显示允许电路(131)、字符显示电路(132)、第二时钟电路(133)、反相电路(134)、数码显示控制电路(135)、数码显示电路(136)，所述字符显示允许电路(131)、反相电路(134)、第二时钟电路(133)、字符显示电路(132)均与显示板A组件(12)连接，所述数码显示控制电路(135)分别与显示板A组件(12)、反相电路(134)、数码显示电路(136)、字符显示允许电路(131)连接；

所述字符显示允许电路(131)用于生成字符显示允许控制信号至显示板A组件(12)以控制寄存器的工作状态，所述反相电路(134)用于将4位BCD码反相，以隔离前端干扰和提高后端驱动能力，所述第二时钟电路(133)用于给数码显示控制电路(135)提供时钟信号，所述数码显示控制电路(135)用于控制数码显示电路(136)、字符显示允许电路(131)的工作状态，在数码显示电路(136)全部显示完毕后，所述数码显示控制电路(135)再控制字符显示允许电路(131)开始输出字符显示允许控制信号至显示板A组件(12)，所述数码显示电路(136)用于以数码形式显示燃气涡轮发电机组的工作状态，所述字符显示电路(132)用于以字符形式显示燃气涡轮发电机组的故障信号；

所述数码显示控制电路(135)包括与非门U22、非门U23、与非门U24、非门U25、计数器U26、电阻R16、电容C5、与非门U30、非门U28、计数器U27、非门U29、非门U31、非门U32、非门U33、与非门U34、非门U35、与非门U36、非门U37、与非门U38、非门U39、与非门U40、非门U41、与非门U42、非门U43、与非门U44、非门U45、与非门U46、非门U47、与非门U48、非门U49、与非门U50、非门U51、与非门U52、非门U53、与非门U54、非门U55、与非门U56、非门U57，所述与非门U22的输入端分别与显示板A组件(12)、第二时钟电路(133)连接以接入BCD-A、BCD-B以及时钟UU15-1Q，与非门U22的输出端与非门U23的输入端连接，非门U23的输出端与与非门U24的输入端连接，与非门U24的输入端还与反相电路(134)连接以接入BCD-C和BCD-D的反相信号，与非门U24的输出端与非门U25的输入端连接，非门U25的输出端与计数器U26的复位端连接，计数器U26的时钟端还与第二时钟电路(133)连接，计数器U26的10号引脚分别与电阻R16的第一端、非门U28的输入端连接，非门U28的输出端与计数器U27的复位端连接，电阻R16的第二端分别与电容C5的第一端、与非门U30的输入端连接，电容C5的第二端接地，与非门U30的输入端还与第二时钟电路(133)连接，与非门U30的输出端与非门U29的输入端连接，非门U29的输出端与计数器U27的时钟端连接，计数器U27的10号引脚与字符显示允许电路(131)连接以控制其工作状态，非门U31的输入端与第二时钟电路(133)连接，非门U31的输出端分别与非门U32的输入端、非门U33的输入端连接，非门U32的输出端分别与与非门U34、与非门U36、与非门U38、与非门U40、与非门U42、与非门U44的输入端连接，与非门U34、与非门U36、与非门U38、与非门U40、与非门U42、与非门U44的输入端还与计数器U26的六个输出端一一对应连接，非门U33的输出端分别与与非门U46、与非门U48、与非门U50、与非门U52、与非门U54、与非门U56的输入端连接，与非门U46、与非门U48、与非门U50、与非门U52、与非门U54、与非门U56的输入端还与计数器U27的六个输出端一一对应连接，与非门U34、与非门U36、与非门U38、与非门U40、与非门U42、与非门U44的输出端分别与非门U35、非门U37、非门U39、非门U41、非门U43、非门U45的输入端按照顺序一一对应连接，与非门U46、与非门U48、与非门U50、与非门U52、与非门U54、与非门U56的输出端分别与非门U47、非门U49、非门U51、非门U53、非门U55、非门U57的输入端按照顺序一一对应连接，非门U35、非门U37、非门U39、非门U41、非门U43、非门U45、非门U47、非门U49、非门U51、非门U53、非门U55、非门U57的输出端与数码显示电路(136)连接以控制其工作状态；

第二时钟电路(133)输出的时钟信号UU15-2Q经过两个非门后与计数器U26、计数器U27输出的U26-Q1～U26-Q6、U27-Q1～U27-Q6一起产生七段译码器的数据锁存信号X11～X13、X18～X20、X1～X4、X7、X8至数码显示电路(136)，BCD-C和BCD-D的反相信号与BCD-A、BCD-B、时钟UU15-1Q一起控制计数器U26的工作状态，计数器U26每计数一次，Q1～Q6依次输出1，同时第二时钟电路(133)输入的UU15-2Q也为1，则X11～X13、X18～X20依次输出0，数码显示电路(136)显示BCD-A\B\C\D的信息；当U26-Q1～U26-Q6依次输出0时，数码显示数据被锁存；计数器U26计数7次时，计数器U26的10号引脚输出1，计数停止，计数器U26输出的U26-Q1～U26-Q6均为0，并被锁存，数据锁存信号X11～X13、X18～X20输出为1，对应的数码显示数据被锁存；当计数器U26停止计数后，计数器U26的10号引脚输出1，非门U28输出为0，计数器U27开始工作，当计数器U27的10号引脚输出1时，控制字符显示允许电路(131)开始工作，当第二时钟电路(133)计数12次后，数码显示电路(136)被锁存，而当BCD-A、BCD-B、时钟UU15-1Q以及BCD-C和BCD-D的反相信号均处为1时，计数器U26和计数器U27复位，重新开始计数。

2.如权利要求1所述的燃气涡轮发电机组的显示及操作装置，其特征在于，

所述字符显示允许电路(131)包括非门U58、非门U59、与非门U60、非门U61、与非门U62、与非门U63、非门U64、与非门U65、非门U66、非门U67、与非门U68、与非门U69、与非门U70、电阻R17、电容C6、与非门U71、电阻R18、电容C7、与非门U72、与非门U73、与非门U74、计数器U75、与非门U76、非门U77、与非门U78、非门U79，所述非门U58、与非门U65的输入端与显示板A组件(12)连接以接入BCD-A信号，与非门U60、非门U64的输入端与显示板A组件(12)连接以接入BCD-B信号，非门U59、与非门U65的输入端与显示板A组件(12)连接以接入BCD-C信号，与非门U62、非门U67的输入端与显示板A组件(12)连接以接入BCD-D信号，非门U58、非门U59的输出端与与非门U60的输入端连接，与非门U60的输出端与非门U61的输入端连接，非门U61的输出端与与非门U62的输入端连接，与非门U62的输出端与与非门U63的输入端连接，非门U64的输出端与与非门U65的输入端连接，与非门U65的输出端与非门U66的输入端连接，非门U66的输出端与与非门U68的输入端连接，非门U67的输出端与与非门U68的输入端连接，与非门U68的输出端与与非门U69的输入端连接，电阻R18的第一端、非门U73的输入端与计数器U27的10号引脚连接，电阻R18的第二端分别与电容C7的第一端、与非门U72的输入端连接，电容C7的第二端接地，与非门U72的输入端还与第二时钟电路(133)连接以接入时钟UU15-1Q，与非门U72的输出端与非门U74的输入端连接，非门U74的输出端与计数器U75的时钟端连接，非门U73的输出端与计数器U75的复位端连接，计数器U75的7号引脚分别与与非门U62、与非门U63的输入端连接，计数器U75的11号引脚分别与与非门U68、与非门U69的输入端连接，计数器U75的1号引脚与与非门U76的输入端连接，计数器U75的3号引脚与与非门U78的输入端连接，与非门U76、与非门U78的输入端还与第二时钟电路(133)连接以接入时钟UU15-2Q，与非门U76的输出端与非门U77的输入端连接，与非门U78的输出端与非门U79的输入端连接，与非门U63、与非门U69的输出端与与非门U70的输入端连接，与非门U70的输出端与电阻R17的第一端连接，电阻R17的第二端分别与电容C6的第一端、与非门U71的输入端连接，电容C6的第二端接地，非门U77、非门U79、与非门U71的输出端作为字符显示允许电路(131)的输出端，均与显示板A组件(12)连接。

3.如权利要求1所述的燃气涡轮发电机组的显示及操作装置，其特征在于，

所述数码显示电路(136)包括12个数码显示单元电路，每个数码显示单元电路分别与数码显示控制电路(135)的一个输出端连接，所述数码显示单元电路包括七段码译码器U80、电阻排RN1、电阻排RN2、数码管DS1，七段码译码器U80的输入端与反相电路(134)连接以接入4位BCD-A\B\C\D的反相信号，七段码译码器U80的输入端还与数码显示控制电路(135)中的一个输出端连接，由数码显示控制电路(135)控制数据是否被锁存，七段码译码器U80将4位BCD-A\B\C\D的反相信号编译为七段码，并将其输送至数码管DS1中以控制其点亮，七段码译码器U80的输出端分别与电阻排RN1、电阻排RN2的第一端连接，电阻排RN1、电阻排RN2的第二端与数码管DS1连接，电阻排RN1和电阻排RN2起到限流作用；

当数码显示控制电路(135)输出为1时，数码管DS1的显示被锁定，当数码显示控制电路(135)输出为0时，数码管DS1的显示内容随输入的4位BCD-A\B\C\D的反相信号的变化而变化。

4.如权利要求1所述的燃气涡轮发电机组的显示及操作装置，其特征在于，

所述显示板A组件(12)包括光耦转换电路(121)、寄存器电路(122)、存储器电路(123)、计数器电路(124)、三极管阵列电路(125)、场效应管阵列电路(126)、复位电路(127)和第一时钟电路(128)，所述光耦转换电路(121)分别与保险及电源板组件(11)、寄存器电路(122)、显示板B组件(13)连接，所述寄存器电路(122)分别与显示板B组件(13)、存储器电路(123)、计数器电路(124)连接，所述三极管阵列电路(125)分别与存储器电路(123)、显示板B组件(13)连接，所述场效应管阵列电路(126)分别与计数器电路(124)、显示板B组件(13)连接，所述计数器电路(124)和复位电路(127)还与显示板B组件(13)连接，所述复位电路(127)和第一时钟电路(128)均与存储器电路(123)、计数器电路(124)连接；

所述光耦转换电路(121)用于将5位SPI码转换为4位BCD信号和1位CLK信号时钟信号，转换后的一路4位BCD信号和1位CLK信号时钟信号输出至显示板B组件(13)，另一路中的3位BCD-A\B\C信号输出至寄存器电路(122)，所述寄存器电路(122)用于进行数据的锁存，显示板B组件(13)输出字符显示允许控制信号控制寄存器电路(122)的工作状态，寄存器电路(122)按照时序要求将BCD信号送至寄存器的输出端，然后分别输送至存储器电路(123)和计数器电路(124)，所述存储器电路(123)中存储有三极管阵列电路(125)的驱动信号，其用于控制三极管阵列电路(125)的工作状态，所述三极管阵列电路(125)用于生成字符显示行控制信号并输出至显示板B组件(13)，所述计数器电路(124)用于按照时序控制场效应管阵列电路(126)的工作状态，所述场效应管阵列电路(126)用于生成字符显示列控制信号并输出至显示板B组件(13)，所述复位电路(127)用于为存储器电路(123)和计数器电路(124)提供复位信号，所述第一时钟电路(128)用于为存储器电路(123)和计数器电路(124)提供时钟信号。

5.如权利要求4所述的燃气涡轮发电机组的显示及操作装置，其特征在于，

所述光耦转换电路(121)包括电阻R1、电容C3、光耦B1、电阻R2、电阻R3，所述电阻R1的第一端与保险及电源板组件(11)连接以接入五位SPI码，电阻R1的第二端分别与电容C3的第一端、光耦B1的1号引脚连接，电容C3的第二端、光耦B1的2号引脚接地，光耦B1的3号引脚悬空，光耦B1的4号引脚接地，光耦B1的6号引脚与电阻R2的第一端连接，电阻R2的第二端接地，光耦B1的5号引脚分别与电阻R3的第二端、显示板B组件(13)、寄存器电路(122)连接，电阻R3的第一端与保险及电源板组件(11)连接以接入+5V电压；

当五位SPI码为高电平时，光耦B1的5号引脚接地，光耦B1无输出，当五位SPI码为低电平时，光耦B1的5号引脚输出5V电压，从而将+27V的SPI码转换为幅值为5V的方波信号，方波信号的频率与SPI码相同。

6.如权利要求4所述的燃气涡轮发电机组的显示及操作装置，其特征在于，

所述寄存器电路(122)包括4位移位寄存器U2、8位总线寄存器U3、与非门U4、与非门U5、与非门U6、与非门U7、电阻R4，所述4位移位寄存器U2、8位总线寄存器U3均与光耦转换电路(121)的输出端连接以接入3位BCD-A\B\C信号，与非门U4的输入端、与非门U5的输入端均与显示板B组件(13)连接，与非门U4的输出端与与非门U6的输入端连接，与非门U6的输出端与4位移位寄存器U2的时钟端连接，与非门U5的输出端与与非门U7的输入端连接，与非门U7的输出端与8位总线寄存器U3的时钟端连接，4位移位寄存器U2的输出端还与8位总线寄存器U3的输入端连接；

3位BCD-A\B\C信号以并行的方式输入至4位移位寄存器U2，显示板B组件(13)输出字符显示允许控制信号至与非门U4和与非门U5的输入端，当4位移位寄存器U2的时钟端输入上升沿时，数据并行传输至4位移位寄存器U2的输出端并锁存，下一个周期，新的3位BCD-A\B\C信号和4位移位寄存器U2输出的数据并行输入至8位总线寄存器U3中，当8位总线寄存器U3的时钟端为上升沿时，数据并行传输至其输出端。

7.如权利要求4所述的燃气涡轮发电机组的显示及操作装置，其特征在于，

所述存储器电路(123)包括与非门U8、非门U9、与非门U10、非门U11、与非门U12、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、三极管Q1、计数器U13、计数器U14、与非门U15、与非门U16、与非门U17、与非门U18、与非门U19、存储器U20、存储器U21，所述与非门U8、与非门U10、与非门U15、与非门U16、与非门U17、与非门U18、与非门U19的输入端均与寄存器电路(122)的输出端连接，计数器U13、计数器U14的复位端与复位电路(127)连接，计数器U13的时钟端、与非门U19的输入端与第一时钟电路(128)连接，计数器U13、计数器U14、与非门U15、与非门U16、与非门U17、与非门U18、与非门U19的输出端均与存储器U20、存储器U21的输入端连接，计数器U14的10号引脚还与计数器U13的6号引脚连接，与非门U8的输出端与非门U9的输入端连接，与非门U10的输出端与非门U11的输入端连接，非门U9、非门U11的输出端均与与非门U12的输入端连接，与非门U12的输出端与电阻R5的第一端连接，电阻R5的第二端分别与电阻R6的第一端、三极管Q1的基极连接，电阻R6的第二端、三极管Q1的发射极均接地，三极管Q1的集电极分别与电阻R7的第二端、存储器U20的24号引脚、存储器U21的24号引脚连接，电阻R7的第一端、电阻R8的第一端均与保险及电源板组件(11)连接以接入+5V电压，电阻R8的第二端分别与存储器U20的23号引脚、存储器U21的23号引脚连接，存储器U20、存储器U21的输出端与三极管阵列电路(125)连接；

3位BCD-A\B\C信号通过寄存器电路(122)产生的信号U3-Q1\Q2\Q3\Q4\Q5分成两路，一路通过逻辑门电路配合三极管Q1转换成控制存储器U20和存储器U21的片选信号，以控制两个存储器的工作状态，当U3-Q1\Q2\Q3\Q4\Q5均为1时，三极管Q1截止，存储器U20、存储器U21的24号引脚输入1，两个存储器都不工作，当U3-Q1\Q2\Q3\Q4\Q5任意一个为0时，三极管Q1导通，存储器U20、存储器U21的24号引脚输入0，两个存储器被选中，允许工作；另一路通过五个与非门产生两个存储器的地址信号A6-A10，计数器U13和计数器U14为二进制加法计数器，当时钟信号U17-1Q由1变为0时，计数器U13计一位数，当计数器U13计数16次时，计数器U14计一位数，从而产生两个存储器的地址信号A0-A5。

8.如权利要求4所述的燃气涡轮发电机组的显示及操作装置，其特征在于，

所述三极管阵列电路(125)包括14个三极管阵列单元电路，每个三极管阵列单元电路与存储器电路(123)的一个输出端连接，所述三极管阵列单元电路包括电阻R9、三极管Q2、电阻R10、电阻R11、电阻R12、三极管Q3，电阻R9的第一端与存储器电路(123)的一个输出端连接，电阻R9的第二端与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的集电极接入+5V电压，三极管Q2的发射极与电阻R10的第一端连接，电阻R10的第二端分别与电阻R11的第一端、三极管Q3的基极连接，电阻R11的第二端、三极管Q3的发射极均接地，三极管Q3的集电极与电阻R12的第一端连接，电阻R12的第二端与显示板B组件(13)连接；

当存储器电路(123)的一个存储器输出1时，三极管Q2、三极管Q3导通，三极管阵列单元电路输出5V信号作为字符显示行控制信号至显示板B组件(13)，当存储器输出0时，三极管Q2、三极管Q3截止，三极管阵列单元电路不输出。

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