CN215986970U - 一种用于频次仪的控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于频次仪的控制电路，包括控制模块，设备运行次数采集电路和显示电路；控制模块与设备运行次数采集电路及显示电路电连接，设备运行次数采集电路用于采集设备的运行次数，显示电路用于显示设备的运行次数；本实用新型还通过设备启动电路和设备上电控制电路启动设备的运行，通过设备电流采集电路采集设备的电机电流，以检测设备是否运行正常；控制模块还能够将采集的信息发送至向远程终端进行监控，方便快捷。

Description

一种用于频次仪的控制电路

技术领域

本实用新型涉及工业设备领域，尤其涉及一种用于频次仪的控制电路。

背景技术

工业系统中经常使用到各种大型设备、小型设备等，为实现工业系统的有效监控，对设备的运行次数和运行状态进行采集和记录是十分必要的。频次仪就是应这种需求而产生，能够采集工业设备的信息、并记录设备运行次数；因此需要一种用于频次仪的控制电路，以实现对工业设备的监控。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种用于频次仪的控制电路，解决现有技术中缺乏工业设备的运行次数进行记录的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是提供一种用于频次仪的控制电路，包括控制模块，设备运行次数采集电路和显示电路；所述控制模块与所述设备运行次数采集电路、显示电路电连接，所述设备运行次数采集电路用于采集设备的运行次数，所述显示电路用于显示设备的运行次数；所述设备运行次数采集电路包括双向光耦，所述双向光耦的第一输入端输入设备工作信号，第二输入端电连接第一直流电源或接地，发射极接地，集电极电连接所述控制模块的第一采样端。

优选的，所述控制模块为SIM868模块，所述SIM868模块电连接芯片74HC595，所述SIM868模块的网络端电连接芯片74HC595的时钟输出端，所述SIM868模块的状态端电连接芯片74HC595的时钟输入端，所述SIM868模块的串口发送端电连接芯片74HC595的数据端。

优选的，所述显示电路包括芯片TM1638和数码管，所述芯片TM1638和数码管电连接；所述芯片TM1638的片选端电连接芯片74HC595的第一输出端，芯片TM1638的时钟端电连接芯片74HC595的第二输出端，芯片TM1638的数据端电连接芯片74HC595的第三输出端。

优选的，还包括设备启动电路，所述设备启动电路包括启动按键，所述启动按键的第一端电连接所述SIM868模块的启动信号输入端，第二端接地，所述启动按键的第一端还电连接电阻后接入第二直流电源。

优选的，还包括设备上电控制电路，所述设备上电控制电路包括上电控制三极管，所述上电控制三极管的基极电连接上电控制电阻后与芯片74HC595的第四输出端连接，所述上电控制三极管的发射极接地，集电极电连接第一继电器的线圈负极，所述第一继电器的线圈正极电连接第一直流电源；所述第一继电器的第一受控端连接设备供电电源，第二受控端连接设备的电源正极。

优选的，还包括设备电流采集电路，所述设备电流采集电路包括电流互感器，所述电流互感器的第一端电连接第一检测电阻后接入芯片HLW8032的第一模拟输入端，所述电流互感器的第二端电连接第二检测电阻后接入芯片HLW8032的第二模拟输入端，所述芯片HLW8032的数据端作为采样输出端与所述SIM868模块电连接。

优选的，所述设备电流采集电路包括电路组成相同的第一设备电流采集电路和第二设备电流采集电路，所述SIM868模块还连接有电流采集切换电路；所述电流采集切换电路包括采集控制三极管，所述采集控制三极管的基极电连接采集控制电阻后与芯片74HC595的第五输出端连接，所述采集控制三极管的发射极接地，集电极电连接第二继电器的线圈负极，所述第二继电器的线圈正极电连接第一直流电源；所述第二继电器的第一受控端连接所述第一设备电流采集电路的采样输出端，第二受控端连接所述SIM868模块的第二采样端，第三受控端连接所述第二设备电流采集电路的采样输出端。

优选的，还包括电源电路，所述电源电路包括芯片LM2596，所述芯片LM2596的输入端连接外部直流电压，所述芯片LM2596的输出端输出第一直流电源，所述SIM868模块输出第二直流电源。

本实用新型的有益效果是：本实用新型公开了一种用于频次仪的控制电路，包括控制模块，设备运行次数采集电路和显示电路；控制模块与设备运行次数采集电路及显示电路电连接，设备运行次数采集电路用于采集设备的运行次数，显示电路用于显示设备的运行次数；本实用新型还通过设备启动电路和设备上电控制电路启动设备的运行，通过设备电流采集电路采集设备的电机电流，以检测设备是否运行正常；控制模块还能够将采集的信息发送至向远程终端进行监控，方便快捷。

附图说明

图1是根据本实用新型一种用于频次仪的控制电路的组成示意图；

图2是根据本实用新型一种用于频次仪的控制电路中的SIM868模块；

图3是根据本实用新型一种用于频次仪的控制电路中的芯片74HC595；

图4是根据本实用新型一种用于频次仪的控制电路中的电源电路；

图5是根据本实用新型一种用于频次仪的控制电路中的设备启动电路；

图6是根据本实用新型一种用于频次仪的控制电路中的设备上电控制电路；

图7是根据本实用新型一种用于频次仪的控制电路中的设备运行次数采集电路；

图8是根据本实用新型一种用于频次仪的控制电路中的显示电路；

图9是根据本实用新型一种用于频次仪的控制电路中的设备电流采集电路；

图10是根据本实用新型一种用于频次仪的控制电路中的电流采集切换电路。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，用于频次仪的控制电路包括控制模块1，设备运行次数采集电路2和显示电路3；控制模块1与设备运行次数采集电路2、显示电路3电连接。设备运行次数采集电路2用于采集设备的运行次数，显示电路3用于显示设备的运行次数。在本实用新型中，设备可以是起重机等外部设备。

还包括设备启动电路4，设备启动电路4可以开启设备的运行，例如启动起重机；还包括设备关闭电路，通过设备关闭电路关闭设备的运行。

还包括设备上电控制电路5，设备上电控制电路5用于控制设备的上电，当使用者通过设备启动电路4启动设备后，设备上电控制电路5对设备进行上电，设备开始运行。

还包括设备电流采集电路6，设备电流采集电路6用于采集设备的工作电流，判断设备是否正常运行以及是否存在故障。

还包括远程终端7，远程终端7与控制模块1通信互联，控制模块1能够将采集到的设备信息传输至远程终端7进行监控。

优选的，还包括电源电路8，电源电路8能够向控制模块1进行供电。

具体的，结合图2和图3。控制模块为SIM868模块，SIM868模块连接有ESIM卡，能够实现物联网通信，与远程终端无线连接。

SIM868模块还电连接芯片74HC595，图2中SIM868模块的网络端(NETLIGHT/IO7)电连接图3中芯片74HC595的时钟输出端RCLK，图2中SIM868模块的状态端(STATUS/IO8)电连接图3中芯片74HC595的时钟输入端SCLK，图2中SIM868模块的串口发送端(UART2_TXD/IO9)电连接芯片74HC595的数据端SER。SIM868模块通过该方式与芯片74HC595实现串口通信连接。

如图4所示，电源电路包括芯片LM2596,芯片LM2596的输入端Vin连接外部直流电压+24V，芯片LM2596的输出端Vout输出第一直流电源+5V。

输出端Vout还接一肖特基二极管D1的阴极，肖特基二极管D1的阳极接地，同时输出端Vout还接一电感L7，电感L7的另一端接第一极性电容C27的正极，第一极性电容C27的负极接地。输出端Vout还与芯片LM2596的反馈端FBack电连接，芯片LM2596的开关端on/off接地，芯片LM2596的接地端均接地。优选的，第一极性电容C27的正极还电连接电容C25后接地。

进一步的，电感L7的另一端还接入整流二极管D6的正极和整流二极管D13的正极，整流二极管D6的负极和整流二极管D13的负极向蓄电池进行充电，蓄电池的电池电压为+5V，用于向SIM868模块供电。图2中SIM868模块的电压输出端VDD_EXT输出第二直流电源VDD_2V8，第二直流电源的电压为2.8V。

如图5所示，设备启动电路包括启动按键K1，启动按键K1的第一端电连接图2中SIM868模块的启动信号输入端(UART1_RTS/IO1)，第二端接地，启动按键K1的第一端还电连接电阻R2后接入第二直流电源VDD_2V8。启动按键K1的第三端和第一端电连接，第四端和第二端电连接，当使用者按压启动按键K1后，SIM868模块的启动信号输入端(UART1_RTS/IO1)输入高电平，即向SIM868模块输入启动设备运行的信号。

设备关闭电路用于输入关闭设备运行的信号，与设备启动电路组成相同，这里不再赘述。

如图6所示，设备上电控制电路包括上电控制三极管Q1，上电控制三极管Q1的基极电连接上电控制电阻R8后与图3中芯片74HC595的第四输出端Q3电连接，上电控制三极管Q1的发射极接地，集电极电连接第一继电器K6的线圈负极，第一继电器K6的线圈正极电连接第一直流电源+5V；第一继电器K6的第一受控端连接设备供电电源A，设备供电电源A用于向设备进行供电，第二受控端连接设备的电源正极B。

按压启动按键K1后，芯片74HC595的第四输出端Q3驱动上电控制三极管Q1导通后，第一继电器K6的线圈通电，第一继电器K6的第一受控端和第二受控端接触，设备通电运行。

优选的，芯片74HC595的第四输出端Q3还电连接上拉电阻R6后接入第二直流电源VDD_2V8；第一继电器K6的线圈正极和线圈负极之间电连接有保护二极管D3；第一继电器K6的线圈负极还电连接滤波电容C1后接地。

如图7所示，设备运行次数采集电路包括双向光耦U11，双向光耦U11的第一输入端输入设备工作信号X0，该设备工作信号X0是设备运行后输出的一个工作信号。具体的，双向光耦U11的第一输入端电连接第一采样电阻R58后接入设备工作信号X0，第二输入端电连接第一直流电源或接地(COM)，双向光耦U11的第一输入端和第二输入端之间还设置有第二采样电阻R59；双向光耦U11的发射极接地，集电极电连接图2中控制模块的第一采样端(UART1_R1/IO5)。

优选的，若该设备工作信号X0是接地信号(即0V)，则双向光耦U11的第二输入端电连接第一直流电源+5V；若该设备工作信号X0是电压信号，则双向光耦U11的第二输入端接地，该电压信号经过第一采样电阻R58和第二采样电阻R59分压后，输入至双向光耦U11的第一输入端的电压为+5V。因此，当有设备工作信号X0输入至双向光耦U11的第一输入端时，双向光耦U11导通，双向光耦U11的集电极向图2中控制模块的第一采样端(UART1_R1/IO5)输入高电平，表示设备已开始运行，记录一次运行次数。

如图8所示，显示电路包括芯片TM1638和数码管LED8，芯片TM1638和数码管LED8电连接；芯片TM1638的片选端STB电连接芯片74HC595的第一输出端Q0，芯片TM1638的时钟端CLK电连接芯片74HC595的第二输出端Q1，芯片TM1638的数据端DIN电连接芯片74HC595的第三输出端Q2。

数码管LED8共阳极(A-DP)分别一一对应连接芯片TM1638的输出位(GR1-GR8)，数码管LED8的四个位选段(S1-S4)对应连接芯片图7中芯片TM1638的第一输出段至第四输出段(GRID1-GRID4)。

如图9所示，设备电流采集电路包括电流互感器，电流互感器用于检测设备电机的电流。电流互感器的第一端电连接第一检测电阻R9后接入芯片HLW8032的第一模拟输入端CIP，电流互感器的第二端电连接第二检测电阻R11后接入芯片HLW8032的第二模拟输入端CIN，芯片HLW8032的数据端TX作为采样输出端与SIM868模块电连接。

通过该电流采集电路能够检测设备的电机是否工作，如果设备的电机正常运转，会有电流产生，否则无电流；也能够检测设备的电机是否存在故障，即有大电流产生。

优选的，电流互感器的第一端和第二端之间还串联有第三检测电阻R12，芯片HLW8032的第一模拟输入端CIP电连接滤波电容C4后接地，芯片HLW8032的第二模拟输入端CIN电连接滤波电容C8后接地。

进一步的，当设备为起重机时，起重机通常具有起重机大车和起重机小车。设备启动电路可包括电路组成相同的第一设备启动电路和第二设备启动电路，分别用于启动起重机大车和起重机小车；设备上电控制电路可对应包括电路组成相同的第一设备上电控制电路和第二设备上电控制电路，分别用于对起重机大车的上电和起重机小车的电机进行上电。设备电流采集电路对应包括电路组成相同的第一设备电流采集电路和第二设备电流采集电路，分别用于采集起重机大车的电机电流和起重机小车的电机电流。

如图10所示，SIM868模块还连接有电流采集切换电路；电流采集切换电路包括采集控制三极管Q4，采集控制三极管Q4的基极电连接采集控制电阻后R17与芯片74HC595的第五输出端Q6连接，采集控制三极管Q4的发射极接地，集电极电连接第二继电器K7的线圈负极，第二继电器K7的线圈正极电连接第一直流电源+5V；第二继电器K7的第一受控端连接第一设备电流采集电路的采样输出端(例如图9中芯片HLW8032的数据端TX)，第二受控端连接图2中SIM868模块的第二采样端(UART2_RXD)，第三受控端连接第二设备电流采集电路的采样输出端。

当采集控制三极管Q4截至状态时，第二继电器K7的第一受控端和第二受控端接触，SIM868模块的第二采样端(UART2_RXD)通过第一设备电流采集电路采样起重机大车的电机电流；而当需要采样起重机小车的电机电流时，SIM868模块则通过芯片74HC595的第五输出端Q6驱动采集控制三极管Q4导通，第二继电器K7的线圈得电，第二继电器K7的第二受控端与第三受控端接触，SIM868模块的第二采样端(UART2_RXD)通过第二设备电流采集电路采样起重机小车的电机电流。

优选的，芯片74HC595的第五输出端Q6还电连接上拉电阻R10后接入第二直流电源VDD_2V8；第二继电器K7的线圈正极和线圈负极之间电连接有保护二极管D10；第二继电器K7的线圈负极还电连接滤波电容C6后接地。

可以看出，本实用新型能够通过设备启动电路和设备上电控制电路启动设备的运行；设备运行后，通过设备运行次数采集电路采集设备的运行次数，并通过显示电路显示设备的运行次数；还通过设备电流采集电路采集设备电机的电流，以观察是否运行正常；在本实用新型中，控制模块还能够将采集的这些参数发送至向远程终端进行监控，方便快捷。

由此可见，本实用新型公开了一种用于频次仪的控制电路，包括控制模块，设备运行次数采集电路和显示电路；控制模块与设备运行次数采集电路及显示电路电连接，设备运行次数采集电路用于采集设备的运行次数，显示电路用于显示设备的运行次数；本实用新型还通过设备启动电路和设备上电控制电路启动设备的运行，通过设备电流采集电路采集设备的电机电流，以检测设备是否运行正常；控制模块还能够将采集的信息发送至向远程终端进行监控，方便快捷。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于频次仪的控制电路，其特征在于：包括控制模块，设备运行次数采集电路和显示电路；所述控制模块与所述设备运行次数采集电路、显示电路电连接，所述设备运行次数采集电路用于采集设备的运行次数，所述显示电路用于显示设备的运行次数；所述设备运行次数采集电路包括双向光耦，所述双向光耦的第一输入端输入设备工作信号，第二输入端电连接第一直流电源或接地，发射极接地，集电极电连接所述控制模块的第一采样端。

2.根据权利要求1所述的用于频次仪的控制电路，其特征在于：所述控制模块为SIM868模块，所述SIM868模块电连接芯片74HC595，所述SIM868模块的网络端电连接芯片74HC595的时钟输出端，所述SIM868模块的状态端电连接芯片74HC595的时钟输入端，所述SIM868模块的串口发送端电连接芯片74HC595的数据端。

3.根据权利要求2所述的用于频次仪的控制电路，其特征在于：所述显示电路包括芯片TM1638和数码管，所述芯片TM1638和数码管电连接；所述芯片TM1638的片选端电连接芯片74HC595的第一输出端，所述芯片TM1638的时钟端电连接芯片74HC595的第二输出端，芯片TM1638的数据端电连接芯片74HC595的第三输出端。

4.根据权利要求3所述的用于频次仪的控制电路，其特征在于：还包括设备启动电路，所述设备启动电路包括启动按键，所述启动按键的第一端电连接所述SIM868模块的启动信号输入端，第二端接地，所述启动按键的第一端还电连接电阻后接入第二直流电源。

5.根据权利要求4所述的用于频次仪的控制电路，其特征在于：还包括设备上电控制电路，所述设备上电控制电路包括上电控制三极管，所述上电控制三极管的基极电连接上电控制电阻后与芯片74HC595的第四输出端连接，所述上电控制三极管的发射极接地，集电极电连接第一继电器的线圈负极，所述第一继电器的线圈正极电连接第一直流电源；所述第一继电器的第一受控端连接设备供电电源，第二受控端连接设备的电源正极。

6.根据权利要求5所述的用于频次仪的控制电路，其特征在于：还包括设备电流采集电路，所述设备电流采集电路包括电流互感器，所述电流互感器的第一端电连接第一检测电阻后接入芯片HLW8032的第一模拟输入端，所述电流互感器的第二端电连接第二检测电阻后接入芯片HLW8032的第二模拟输入端，所述芯片HLW8032的数据端作为采样输出端与所述SIM868模块电连接。

7.根据权利要求6所述的用于频次仪的控制电路，其特征在于：所述设备电流采集电路包括电路组成相同的第一设备电流采集电路和第二设备电流采集电路，所述SIM868模块还连接有电流采集切换电路；所述电流采集切换电路包括采集控制三极管，所述采集控制三极管的基极电连接采集控制电阻后与芯片74HC595的第五输出端连接，所述采集控制三极管的发射极接地，集电极电连接第二继电器的线圈负极，所述第二继电器的线圈正极电连接第一直流电源；所述第二继电器的第一受控端连接所述第一设备电流采集电路的采样输出端，第二受控端连接所述SIM868模块的第二采样端，第三受控端连接所述第二设备电流采集电路的采样输出端。

8.根据权利要求6所述的用于频次仪的控制电路，其特征在于：还包括电源电路，所述电源电路包括芯片LM2596，所述芯片LM2596的输入端连接外部直流电压，所述芯片LM2596的输出端输出第一直流电源，所述SIM868模块输出第二直流电源。

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