CN204557100U - 延时通断控制系统 - Google Patents

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邹伟
王秀
苏帅
冯青春
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Abstract

本实用新型提供一种延时通断控制系统,包括:控制器和与所述控制器连接的固体继电器,所述固体继电器与外部负载电路连接;所述控制器,用于获取欲定时时间,并在计时达到所述欲定时时间时,向所述固体继电器发送控制信号;所述固体继电器,用于在所述控制信号的控制下,控制所述外部负载电路导通或截止。本实用新型提供的延时通断控制系统,通过控制器内部的定时器对延时时间进行计时,定时精确度较高,能够满足要求定时精度高且延时时间范围相对较宽的应用场景。

Description

延时通断控制系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种电路的开关电器,尤其涉及一种延时通断控制系统。
背景技术
[0002]目前,在一些特殊的工作环境中,控制系统需要通过精确的时间延迟来对负载电路进行开启或关闭,这种时间延迟一般是通过延时通断器来实现的。
[0003] 当前,国内大部分的延时通断器大多都属于时间继电器类,它的种类很多,有空气阻尼式时间继电器、电磁式时间继电器和电动式时间继电器等。其中,空气阻尼式时间继电器又称为气囊式时间继电器,它是根据空气压缩产生的阻力来进行延时的,其延时范围为0.4〜180s,但延时精确度低(延时误差±10%〜±20% )。电磁式时间继电器结构比较简单,通过减缓电磁铁的磁场变化获得延时,通常用在断电延时场合和直流电路中,但它延时时间比较短,延时范围在0.3〜1.6s之间。电动式时间继电器的原理与钟表类似,它是由内部电动机带动减速齿轮转动而获得延时的,它的延时范围较宽,(0.4〜72h),但结构比较复杂,而且延时时精度不高,不能设定毫秒级精度的定时。
[0004] 综上,目前的多种类型的时间继电器的定时精确度不高,不能满足定时精度要求高且延时时间范围相对较宽的应用场景。
实用新型内容
[0005] 本实用新型提供一种延时通断控制系统,用以解决现有技术中时间继电器的定时精确度不高,不能满足定时精度要求高且延时时间范围相对较宽的应用场景的问题。
[0006] 本实用新型提供的延时通断控制系统包括:
[0007] 控制器和与所述控制器连接的固体继电器,所述固体继电器与负载连接;
[0008] 所述控制器,用于获取欲定时时间,并在计时达到所述欲定时时间时,向所述固体继电器发送控制信号;
[0009] 所述固体继电器,用于在所述控制信号的控制下,控制所述负载导通或截止。
[0010] 所述延时通断控制系统还包括:
[0011] 电位器和模拟数字信号A/D转换器;
[0012] 所述A/D转换器的一端与所述控制器连接,所述A/D转换器的另一端与所述电位器连接;
[0013] 所述电位器,用于产生与所述欲定时时间的值对应的模拟电压信号;
[0014] 所述A/D转换器,用于将所述模拟电压信号转换为数字电压信号;
[0015] 所述控制器,还用于根据所述数字电压信号获得所述欲定时时间。
[0016] 本实用新型提供的延时通断控制系统,还包括:与所述控制器连接的模式切换按钮;
[0017] 所述模式切换按钮未按下,所述控制系统为断电延时导通模式,所述固体继电器具体用于控制所述负载截止;
[0018] 所述模式切换按钮按下,所述控制系统为通电延时导通模式,所述固体继电器具体用于控制所述负载导通。
[0019] 本实用新型提供的延时通断控制系统,还包括:分别与所述控制器和所述固体继电器连接的控制按键;
[0020] 所述控制按键按下,所述固体继电器得电,所述控制器启动所述欲定时时间的计时。
[0021 ] 所述延时通断控制系统还包括:驱动电路,所述驱动电路包括:
[0022] 光耦合器,所述光耦合器的输入端与控制器连接,所述光耦合器的输出端与所述固体继电器的输入端连接;所述固体继电器输出端与所述负载的输入端连接,所述负载的输出έ而接地。
[0023] 所述延时通断控制系统还包括:液晶显示器;
[0024] 所述液晶显示器用于显示所述欲定时时间和所述控制系统的工作模式,并动态显示剩余延时时间,所述工作模式包括所述断电延时导通模式和所述通电延时导通模式。
[0025] 所述延时通断控制系统还包括:
[0026] 电流检测器,所述电流检测器的第一连接端与供电电源正极连接,所述电流检测器的第二连接端与待检测器件连接,所述电流检测器的第三连接端与所述控制器连接,其中所述待检测器件包括所述控制器、液晶显示器、固体继电器、模拟数字信号A/D转换器、光耦合器中的至少一种。
[0027] 所述延时通断控制系统中所述控制器为单片机。
[0028] 本实用新型提供的延时通断控制系统,通过控制器获取设定的欲延时时间,并通过其内部的定时器根据设定的欲延时时间进行延时计时,进而能够精确的按照设定的欲延时时间,控制固体继电器控制负载。系统的定时精度较高,能够满足定时精度要求高且延时时间范围相对较宽的应用场景的需要。
附图说明
[0029]图1为本实用新型实施例一提供的延时通断控制系统的系统结构示意图;
[0030]图2为本实用新型实施例一提供的延时通断控制系统的工作时序图;
[0031] 图3为本实用新型实施例二提供的一延时通断控制系统的系统结构示意图;
[0032]图4为本实用新型实施例三提供的延时通断控制系统的系统结构示意图;
[0033]图5为本实用新型实施例四提供的延时通断控制系统的系统结构示意图;
[0034] 图6为本实用新型实施例五提供的延时通断控制系统的主程序流程示意图;
[0035] 图7为本实用新型实施例六提供的延时通断控制系统的中断服务程序流程示意图。
具体实施方式
[0036] 图1为本实用新型实施例一提供的延时通断控制系统的系统结构示意图,如图1所示,本实用新型实施例一提供的延时通断控制系统包括:
[0037] 控制器和与所述控制器连接的固体继电器,所述固体继电器与负载连接;
[0038] 所述控制器,用于获取欲定时时间,并在计时达到所述欲定时时间时,向所述固体继电器发送控制信号;
[0039] 所述固体继电器,用于在所述控制信号的控制下,控制所述负载导通或截止。
[0040] 具体地,本实施例提供的延时通断控制系统包括,控制器和与所述控制器连接的固体继电器,当控制器获取到欲延时的时间后,通过其自身携带的定时器按照设定的欲延时时间进行计时,当定时器计时到达设定的欲延时时间时,控制器控制固体继电器打开或关闭,以达到控制负载的目的。其中,上述控制器可以为单片机,但并不仅限于单片机,在这里不做具体限定。
[0041] 本实施例中,通过控制器获取设定的欲延时时间,并通过其内部的定时器根据设定的欲延时时间进行延时计时,进而能够精确的按照设定的欲延时时间,控制固体继电器控制负载。系统的定时精度较高,能够满足定时精度要求高且延时时间范围相对较宽的应用场景的需要。
[0042] 进一步的,本实施例在上述延时通断控制系统的基础上还包括:分别与所述控制器和所述固体继电器连接的控制按键;
[0043] 所述控制按键按下,所述固体继电器得电,所述控制器启动所述欲定时时间的计时。
[0044] 进一步的,本实施例在上述延时通断控制系统的基础上还包括:与所述控制器连接的模式切换按钮;
[0045] 所述模式切换按钮未按下,所述控制系统为断电延时导通模式,所述固体继电器具体用于控制所述负载截止。
[0046] 具体的,如图2所示,图2为本实用新型实施例一提供的延时通断控制系统的工作时序图,在断电延时导通模式下,当按下控制按键后,固体继电器得电,此时负载电路处于闭合状态,控制器启动断电延时计时,经过定时器计时到达延时时间,固体继电器断开,从而切断负载电路使负载截止。如果在控制器进行断电延时计时期间再次按下控制按键,定时器会重新开始计时,直到计满设定时间,切断负载电路。其中,控制按键为自复位开关,在具体操作过程中,按一下即松开。在此模式下,若要使固体继电器再次得电,则控制器无需进行延时计时,直接控制固体继电器得电,使负载电路导通即可。
[0047] 所述模式切换按钮按下,所述控制系统为通电延时导通模式,所述固体继电器具体用于控制所述负载导通。
[0048] 具体的,在断电延时导通模式下,当按下控制按键后,控制器启动导通延时计时,此时,负载带路处于截止状态,经过定时器计时到达延时时间后,固体继电器得电,负载电路导通。如果在控制器进行导通延时计时期间再次按下控制按键,定时器会重新开始计时,直到计满设定的导通延时时间,使固体继电器得电,从而使负载电路导通。在此模式下,若要使固体继电器再次失电,则控制器无需进行延时计时,直接控制固体继电器断电,使负载电路截止即可。
[0049] 本实施例中通过改变模式切换按钮的状态,能够随时在断电延时导通模式与断电延时导通模式之间进行自由切换,操作方便简单,具有较高的实用价值。
[0050] 可选的,该控制系统中还可以包括:与所述控制器连接的液晶显示器;
[0051] 所述液晶显示器用于显示所述欲定时时间和所述控制系统的工作模式,并动态显示剩余延时时间,所述工作模式包括所述断电延时导通模式和所述通电延时导通模式。
[0052] 具体的,所述控制器获得设定的欲延时时间后,将欲延时时间以及定时器计时情况显示到液晶显示器上,并根据模式按钮的状态,将当前工作模式同时显示在液晶显示器上,优选的,液晶显示器在显示上述内容时可以分成三行分别显示上述内容,例如,液晶显示器的第一行显示当前系统的工作模式,第二行显示设定的欲延时时间,第三行显示延时剩余时间。本实施例中优选采用型号为HD1602的液晶显示屏,分为两行共32个字符进行显示,第一行显示工作模式与设置的欲延时时间,开始计时时,第二行实时动态显示时间的变化。上述举例说明只是本实施例多种可能实施方式当中的一种,在这里并不对其进行限制。
[0053] 本实施例中通过液晶显示器对系统当前的工作模式,欲延时时间以及计时情况进行显示,能够将系统的延时情况和工作状态更加直观的显示出来,方便技术人员的了解和监控。进一步的,图3为本实用新型实施例二提供的一延时通断控制系统的系统结构示意图,如图3所示,本实用新型提供的延时通断控制系统,还包括:电位器和模拟数字信号A/D转换器;
[0054] 所述A/D转换器的一端与所述控制器连接,所述A/D转换器的另一端与所述电位器连接;
[0055] 所述电位器,用于产生与所述欲定时时间的值对应的模拟电压信号;
[0056] 所述A/D转换器,用于将所述模拟电压信号转换为数字电压信号;
[0057] 所述控制器,还用于根据所述数字电压信号获得所述欲定时时间。
[0058] 优选的,所述A/D转换器可以是Maxl57芯片,但不仅限于Maxl57芯片。
[0059] 具体的,所述Maxl57芯片的引脚CS、CLK、D0、D1分别与单片机的P0.UP0.2,P0.3、P0.4引脚相连;引脚CHO、GND分别与电位器的引脚2、I相连。本实施例中具体操作时,本领域技术人员通过调节电位器的位置,改变电位器输出的模拟电压信号的大小,并将模拟电压信号传输到Maxl57芯片,所述Maxl57芯片将所述模拟电压信号转换成数字电压信号,并通过相应的引脚将数字电压信号传送给单片机,单片机根据接收到的数字模拟电压信号,解析出设定的欲延时时间,并根据系统的当前工作模式(即模式按钮的状态)控制固体继电器导通或截止。与此同时,将系统的延时情况和状态通过液晶显示器显示出来,进而达到延时控制的目的。
[0060] 本实用新型提供的延时通断控制系统,通过调节电位器改变输出模拟电压信号的大小,设定欲延时时间的长短,并通过A/D转换器将模拟电压信号转换成数字电压信号输送给控制器,控制器的内部定时器根据设定的欲延时时间进行延时计时,进而能够按照需要随意设定延时时间,并精确的按照设定的欲延时时间,控制固体继电器控制负载。系统的定时精度较高,能够满足定时精度要求高且延时时间范围相对较宽的应用场景的需要。
[0061] 图4为本实用新型实施例三提供的延时通断控制系统的系统结构示意图,如图4所示,进一步的,在图1或图3所示实施例的基础上,本实用新型提供的延时通断控制系统,还包括:驱动电路,所述驱动电路包括:
[0062] 光親合器,所述光親合器的输入端与控制器连接,所述光親合器的输出端与所述固体继电器的输入端连接;所述固体继电器输出端与所述负载的输入端连接,所述负载的输出έ而接地。
[0063] 具体的,光親合器包括发光端和输出端,所述光親合器发光端的一端通过电阻Rl与电源连接,所述发光端的另一端与控制器连接,所述光耦合器的输出端的一端与固体继电器的输入负端V1-连接,所述光耦合器的输出端的另一端接地,当控制器向所述光耦合器发送低电平信号时,所述光耦合器的发光端发光,所述光耦合器的输出端导通,固体继电器被触发,继而固体继电器控制负载导通工作。
[0064] 如图4所示,。在实际应用中,图中光耦合器可以优选为TLP521,。
[0065] 进一步的所述驱动电路还可以包括,继电器(valve)以及续流二极管,所述续流二极管优选为IN5819,在继电器复位的过程中,通过这个续流二极管将线圈里储存的电能释放掉。本实施例中,控制器优选为单片机。
[0066] 具体的,驱动电路中的光耦合器TLP521的输入端与单片机的1 口连接。固体继电器的输入负端V1-与光親合器TLP521的输出端串联,固体继电器的输出负端与继电器valve的输入端I连接,固体继电器的输入正端Vi+通过一电阻R2分别与固体继电器的输出正端和固体继电器的供电电源相连。续流二极管IN5819的一端通过电阻R3与继电器valve的输入端I相连。继电器valve的输出端2与续流二极管IN5819的另一端接地。当定时器计时到达延时时间后,单片机发出低电平,光耦合器的发光器发光,触发输出端导通,此时固体继电器被触发,固体继电器的输出端导通,电流从电源正极流过继电器valve,继电器吸合,驱动负载工作,继而达到了延时驱动负载的目的。
[0067] 本实施例图4中所示各器件的型号只是本实施例优选型号,在本实施例中并不对其作具体限定。
[0068] 本实施例中提供的负载驱动电路,在到达延时时间后能够通过改变固体继电器SSR的工作状态,有效的控制负载电路的导通和截止。
[0069] 图5为本实用新型实施例四提供的延时通断控制系统的系统结构示意图,如图5所示,本实施例提供的延时通断控制系统还包括:
[0070] 电流检测器,所述电流检测器的第一连接端a与供电电源正极连接,所述电流检测器的第二连接端b与待检测器件连接,所述电流检测器的第三连接端c与所述控制器连接,其中所述待检测器件包括所述控制器、液晶显示器、固体继电器、模拟数字信号A/D转换器、光親合器中的至少一种。
[0071] 优选的,电流检测器可以实时对待检测器件的电流进行检测,并在检测完成后,将电流转化为控制器可以识别的数字信号传送给控制器。本实施例中的电流检测器能够实时的对待检测器件电流进行监控检测,从而避免了由于系统过载对系统造成的不良影响。具体应用中,该电流检测器比如可以是电流传感器,控制系统中的各个器件都可以与该电流检测器连接,从而该电流检测器可以分别检测获得每个器件的工作电流。在某个器件的工作电流与该器件的额定或者说是正常工作的电流值不符合的时刻,控制器根据该电流检测器的检测情况对该器件进行保护,比如断开该器件的通路。
[0072] 图6为本实用新型实施例五提供的延时通断控制系统的主程序流程示意图,为了使本实用新型技术方案更加清楚,下面将结合图6对本实用新型提供的延时通断控制系统的主程序工作流程进行详细叙述。
[0073] 结合图6,本实施例提供的延时通断控制系统的主程序工作流程包括如下步骤:
[0074] 步骤10、控制器判断系统当前的工作模式,即判断模式按钮是否按下。若按没下则执行步骤101,若按下则执行步骤107。
[0075] 步骤101、系统当前处于断电延时工作模式,控制器采集A/D转换器的数字电压信号,获取当前系统欲延时时间。
[0076] 步骤103、控制器对控制按键的动作状态进行判断,若控制按键被按下,则执行步骤104,若控制按键没有被按下则返回步骤10。
[0077] 步骤104、闭合固体继电器。
[0078] 步骤105、控制器开中断,更新数据,并通过显示器对工作模式、欲延时时间以及计时情况进行显示。
[0079] 步骤106、计时结束后返回步骤10。
[0080] 上述步骤中步骤104、步骤105可以同时进行。
[0081] 步骤107、系统当前处于通电延时工作模式,控制器采集A/D转换器的数字电压信号,获取当前系统欲延时时间。
[0082] 步骤108、控制器对控制按键的动作状态进行判断,若控制按键被按下,则执行步骤109,若控制按键没有被按下则返回步骤10。
[0083] 步骤109、关闭固体继电器。
[0084] 步骤110、控制器开中断,更新数据,并通过显示器对工作模式、欲延时时间以及计时情况进行显示。
[0085] 步骤111、计时结束后返回步骤10。
[0086] 上述步骤中步骤109、步骤110可以同时进行。
[0087] 本实用新型实施例四中提供的延时通断控制系统,通过控制器获取设定欲延时时间,并通过其内部的定时器对欲延时时间进行延时计时,进而能够精确的按照设定的欲延时时间,控制固体继电器控制负载。系统的定时精度较高,能够满足定时精度要求高且延时时间范围相对较宽的应用场景的需要。
[0088] 图7为本实用新型实施例六提供的延时通断控制系统的中断服务程序流程示意图。如图7所示,在上述实施例五的基础上,上述实施例五中的开中断具体包括以下步骤:
[0089] 步骤S1、控制器判断系统当前的工作模式,若系统当前为断电延时模式,则执行步骤S11,若系统当前为断电延时模式,则执行步骤S13。
[0090] 步骤S11、控制器判断控制按键是否松开,若判断控制按键为松开状态,则执行步骤S12,若否则控制器执行中断返回。
[0091] 步骤S12、控制器启动内部定时器,开始计时,并对延时时间进行实时监控。
[0092] 当监控到延时时间未到,控制器进行时间计数,并更新剩余延时时间数据。
[0093] 当监控到延时时间结束,控制器控制关闭继电器,并将计数清零,中断返回。
[0094] 步骤S13、控制器启动定时器,开始计时,并对延时时间进行实时监控。
[0095] 当监控到延时时间未到,控制器进行时间计数,并更新剩余延时时间数据。
[0096] 当监控到延时时间结束,控制器控制开启继电器,并将计数清零。
[0097] 在步骤S13监控到延时时间结束,控制器控制开启继电器,并将计数清零之后,还包括步骤S14。
[0098] 步骤S14、控制器判断控制按键是否松开。若控制按键为松开状态,则关闭继电器;否则执行中断返回。
[0099] 本实施例提供的中断服务程序,根据系统当前所处的工作模式,以及设定的延时时间,能够精确的完成延时控制工作。
[0100] 本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0101] 最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种延时通断控制系统,其特征在于,包括: 控制器和与所述控制器连接的固体继电器,所述固体继电器与负载连接; 所述控制器,用于获取欲定时时间,并在计时达到所述欲定时时间时,向所述固体继电器发送控制信号; 所述固体继电器,用于在所述控制信号的控制下,控制所述负载导通或截止。
2.根据权利要求1所述的延时通断控制系统,其特征在于,还包括: 电位器和模拟数字信号A/D转换器; 所述A/D转换器的一端与所述控制器连接,所述A/D转换器的另一端与所述电位器连接; 所述电位器,用于产生与所述欲定时时间的值对应的模拟电压信号; 所述A/D转换器,用于将所述模拟电压信号转换为数字电压信号; 所述控制器,还用于根据所述数字电压信号获得所述欲定时时间。
3.根据权利要求1所述的延时通断控制系统,其特征在于,还包括:与所述控制器连接的模式切换按钮; 所述模式切换按钮未按下,所述控制系统为断电延时导通模式,所述固体继电器具体用于控制所述负载截止; 所述模式切换按钮按下,所述控制系统为通电延时导通模式,所述固体继电器具体用于控制所述负载导通。
4.根据权利要求1所述的延时通断控制系统,其特征在于,还包括:分别与所述控制器和所述固体继电器连接的控制按键; 所述控制按键按下,所述固体继电器得电,所述控制器启动所述欲定时时间的计时。
5.根据权利要求1所述的延时通断控制系统,其特征在于,还包括:驱动电路,所述驱动电路包括: 光耦合器,所述光耦合器的输入端与控制器连接,所述光耦合器的输出端与所述固体继电器的输入端连接;所述固体继电器输出端与所述负载的输入端连接,所述负载的输出端接地。
6.根据权利要求1所述的延时通断控制系统,其特征在于,还包括:与所述控制器连接的液晶显示器; 所述液晶显示器用于显示所述欲定时时间和所述控制系统的工作模式,并动态显示剩余延时时间,所述工作模式包括断电延时导通模式和通电延时导通模式。
7.根据权利要求1所述的延时通断控制系统,其特征在于,所述控制器为单片机。
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