CN2121048U - 保龄球微机自动控制装置 - Google Patents

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CN 92222521
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阮秋琦
丁晓明
裘正定
王大石
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Beijing Jiaotong University
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Beijing Jiaotong University
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Abstract

一种保龄球自动控制装置由主控机、适配器、受 控机、接口板、显示屏和由信息采集与弱电控制、灯光 控制、强电控制构成的控制箱组成,其间电连接。信 息采集板可自动接收击球次数,击倒瓶数及号码等信 息,并实时传送给微机处理,微机将自动记录和计算 比赛成绩、控制收瓶的协调动作,屏幕上显示出击瓶 情况和最佳投球路线的提示,报告所得分数。具有电 路简单、易实现、灵敏度高、可靠、成本低、趣味性强等 特点。

Description

本实用新型涉及一种计算机信息处理及自动控制装置,适用于保龄球的自动控制及计分。
目前,只有美国两家公司(BRONSWEIC公司、AMF公司)生产保龄球设备,而该保龄球设备没有自动计分及电视屏幕显示,复杂的计分必须由人工完成,价格昂贵。因此,使这一运动的普及受到很大限制。
本实用新型的目的是提供一种具有电视屏幕显示、成本低、能联网集总控制的保龄球微机自动控制及计分设备。
保龄球的微机自动控制及计分是通过硬件和软件模块结合实现的。该装置是由主控计算机(主机)、联网集总控制适配器电路板、受控计算机(分机)、计算机接口板、显示屏和由信息采集与弱电控制电路板、灯光控制板、强电控制板构成的控制箱组成,各部分之间由传输线和插头座连接。信息采集板可自动接收击球次数,设备运行状态,击倒瓶数及号码等信息,并时实传送给微机处理,微机将自动记录和计算比赛成绩,同时自动控制收瓶的协调动作,在显示屏幕上将自动形象地显示出击瓶情况和最佳投球路线的提示,客观的报告所得分数。
本实用新型的优点是:电路简单、容易实现、灵敏度高、工作可靠、自动记分、成本低、趣味性。实验证明:本实用新型的功能已完全达到正式国际比赛的要求。
图1保龄球自动控制装置联网方框图
图2联网集总控制适配器电路原理图
图3保龄球单机自动控制装置方框图
图4计算机接口板电路原理框图
图5计算机接口板电路原理图(一)
图6计算机接口板电路原理图(二)
图7信息采集与弱电控制电路板框图
图8信息采集与弱电控制电路原理图
图9强电控制电路板
图10保龄球国际比赛程序流程图
结合附图对本实用新型作进一步说明:
本实用新型由主控计算机(主机,图1)、联网集总控制适配器电路(图2)、受控计算机(分机)、计算机接口板电路(图4、5、6)、显示屏和由信息采集与弱电控制电路板(图7、8)、灯光控制板(图8上)、强电控制板(图9)构成的控制箱组成,各部分之间由传输线和插头座J连接。
本实用新型在运行中实行每道单机控制的方法。为实现集总控制,设计了一种多机联网方案,由一台主机控制多台分机的运行,其实现方法是对PC机自带的RS-232口附加一块由模拟电子通道开关芯片(LF13331)构成的适配器,使之达到分别控制的目的。网络采用星型主从式结构(图2),主机的RS-232口的发送端2脚(SD)直连从机RS-232口的数据接收端3脚(RD),而主机RS-232口的3脚(RD)连开关芯片(LF13331)的3脚,分机RS-232口的2脚连接开关芯片的2脚,分机RS-232口的4脚(RS)连接开关芯片的1脚,有效的解决了RS-232串行口没有第三态所带来的问题。图2中:Z为主控机,(1)、(2)...(8)为受控机。
计算机接口是计算机与外设打交道的界面。
本实用新型的计算机(分机)接口电路板(图4、5、6),该接口板包括三态收发器U1(74LS245)、三态缓冲器U8、U9(74LS365)、光电隔离器U13-U19(TLP521-4)、D触发器U10(74LS77)、U11、U12(74LS174)和3-8译码器U3(74LS138)、2-4译码器U5:A、U5:B(74LS139)及门电路U4(74LS20)、U2(741S32)、U6(74LS08)、U7(74LS04)等,其间由传输线连接而成。该接口板的任务是完成对外界信息的采集、数据传输处理及对外设的智能化控制任务。本装置占用了总线I/O口地址2FOH-2F3H。计算机与外界打交道是通过总线与三态收发器U1(74LS245)来实现的。数据总线的D0-D5经过三态收发器U1,三态缓冲器U8、U9连到光电隔离器U13-U15(TLP521-4),经插头座J3、控制箱插头座J5进入控制箱,经锁存器U21-U23(CD4043)与外界传感器(光敏三极管G1-G13)相连。来自传感器的信息经控制箱插头座J5、接口板插头座J3、光电隔离器U13-U15,三态缓冲器U8、U9及三态收发器U1进入数据总线,从而完成信息采集任务。
计算机发出的控制信息也通过总线、三态收发器U1送出,经D触发器U10(74LS77)、U11、U12(74LS174)及光耦隔离器U17、U18、U19(TLP521-4)经接口板插头座J2、控制箱插头座J4输出到控制箱,进而控制执行机构的运转。
原理图5、6中的三-八译码器U3(74LS138)、二-四译码器U5(74LS139)及门电路U4(74LS20)、U2(741S32)、U6(74LS08)、U7(74LS04)等共同完成I/O口的地址选通及读写命令的执行控制工作。
信息采集与弱电控制电路板(图7)是控制箱中的主要部件。它由锁存器U21-U23、光耦可控硅OP1-OP13、联锁控制电路、门电路组成。各部分之间均以传输线和插头座J连接。
信息采集与显示控制电路(图8中)。传感器(光敏三极管G1——G12共12路,G1-G10为十个瓶的传感器,G11-G13为过球传感器)的信号送入锁存器U21-U23(CD4043),而后锁存器将存储的信息分两路送出。一路通过控制箱插头座J5、接口插头座J3送往计算机接口板;另一路经光耦  可控硅OP1、OP2、…OP13送到灯光显示板(L1-L13),直接控制显示结果。其中一路的电路原理图图8,光敏三板管G1的发射极与电阻R1的一端和锁存器U21的R0端连接,电阻R1的另一端接地,U21的S0端通过二极管U20:A接复位,U21的Q0端经控制箱插头座J5与计算机接口板的插头座J3连接,U21的Q0端还接光耦可控硅OP1的2端,光耦可控硅OP1的1端经电阻R25与光敏三极管G1的集电极(接+12V)连接;光耦OP1的3、4端接指示灯L1。
信息采集与弱电控制电路板的联锁控制电路(图8中),它即是由双D触发器U2:A、U2:B(CD4013)和与非门U1:A、U1:B(CD4011)构成的联锁触发器。来自计算机的控制信号,经接口插头座J2、控制箱插头座J4,送至双D触发器U2:A、U2:B的6、8脚,其输出端1、13脚和与非门的一输入端1、6脚连接,U1:A的2脚接U1:B的4脚,U1:B的5脚接U1:A的3脚,与非门U1:A、U1:B的输出端3、4脚经插头座J6和J7与固态继电器SSR的控制端相连,从而实现联锁控制电机的动作。
由门电路U19(CD4073)、U16-U18(CD4082)组成的控制电路(图8中),在电机运转时产生一低电平,关闭锁存器U21-U23(CD4043),传感器的信号停止向外输送,直到电机运转完毕,才使CD4043的EN端呈高电平状态,以至锁存器恢复接收传感器的信号。由于有十个待控电机,因此,在控制板上有10路相同的电路。
强电控制电路板(图9),它的主要功能是接收来自弱电控制板的控制信息,再变成强电信号,从而驱动电机运转。来自弱电控制板的信号经插头座J6、J7,送入固态继电器SSR的控制端,从而控制电机的运转。
保龄球的软件模块可智能化的指挥整个设备运转。它将完成信息采集、处理、显示、记忆、查询、记帐等全部功能。全部程序采用GWBASIC高级语言编制。

Claims (1)

1、一种保龄球微机自动控制装置,它包括由主控计算机、受控计算机、计算机接口板、显示屏和由信息采集与弱电控制电路板、灯光控制板、强电控制板构成的控制箱等,它们各部分之间由传输线和插头座连接,其特征是:
a、对PC机自带的RS-232口附加一块由模拟电子通道开关芯片(LF13331)构成的适配器,主机的RS-232口的发送端2脚(SD)直连从机RS-232口的数据接收端3脚(RD),而主机RS-232口的3脚(RD)连开关芯片(LF13331)的3脚,分机RS-232口的2脚连接开关芯片的2脚,分机RS-232口的4脚(RS)连接开关芯片的1脚;
b、信息采集与弱电控制电路板的信息采集与显示控制电路,其中一路的电路为:光敏三板管G1的发射极与电阻R1的一端和锁存器U21的R0端连接,电阻R1的另一端接地,U21的S0端通过二极管U20∶A接复位,U21的Q0端经控制箱插头座J5与计算机接口板的插头座J3连接,U21的Q0端接光耦可控硅OP1的2端,光耦可控硅OP1的1端经电阻R25与光敏三极管G1的集电极(接+12V)连接;光耦可控硅OP1的3、4端接指示灯L1;
c、信息采集与弱电控制电路板的联锁控制电路:由双D触器U2∶A、U2∶B(CD4013)和与非门U1∶A、U1∶B(CD4011)构成的联锁触发器,来自计算机的控制信号,经接口插头座J2、控制箱插头座J4,送至双D触发器U2∶A、U2∶B的6、8脚,其输出端1、13脚和与非门的一输入端1、6脚连接,U1∶A的2脚与U1∶B的4脚连,U1∶B的4脚与U1∶A的2脚连,与非门U1∶A、U1∶B的输出端3、4脚经插头座J6和J7与固态继电器SSR的控制端相连。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101830241B (zh) * 2009-03-12 2012-08-29 上海科泰信息技术有限公司 一种轨道交通系统配置器及其方法
CN118034472A (zh) * 2024-04-12 2024-05-14 深圳市南方智控科技有限公司 一种多按键复位电路

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