DE3907002A1

DE3907002A1 - Device and method for interrogation and digital transmission to a computer of the currently displayed measurement value of a measuring device with a digital display

Info

Publication number: DE3907002A1
Application number: DE19893907002
Authority: DE
Inventors: Peter Guettler
Original assignee: Allinger & Partner Software En
Current assignee: Allinger & Partner Software En
Priority date: 1989-02-25
Filing date: 1989-03-04
Publication date: 1990-08-30

Abstract

In the device for interrogation and digital transmission to a computer (38) of the measurement value of a measuring device (20) with a digital display (26), which consists of individual display elements (32), which each have a contact for triggering, and are either triggered or not depending on the current display, each contact (30) of a display element (32) which is to be interrogated is preferably electrically connected with an input of a shift register (36) with parallel input. The shift register (36) is connected to a clock line (42) from the computer (38), and the serial output (54) of the shift register (36) is connected to the computer (38) via a data line (40). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Abfrage und digitalen Übertragung des aktuell angezeigten Meßwertes eines Meß gerätes mit Digitalanzeige an einen Rechner (Mikroprozessor), wobei die Digitalanzeige sich aus einzelnen Anzeigeelementen zusammen setzt, die jeweils einen der Ansteuerung dienenden Kontakt haben und in Abhängigkeit von der aktuellen Anzeige entweder angesteuert oder nicht angesteuert sind.The invention relates to a device for interrogation and digital transmission of the currently displayed measured value of a measurement device with digital display to a computer (microprocessor), whereby the digital display is composed of individual display elements sets, which each have a control-serving contact and either controlled depending on the current display or are not controlled.

Die Digitalanzeigeeinheit derartiger Meßgeräte ist üblicherweise mit einer Siebensegmentanzeige ausgestattet, die typischerweise mit LEDs, also lichtemittierenden Dioden, oder mit LCDs, also Flüssig kristallanzeigeeinheiten, ausgerüstet sind. Als Anzeigeelement wird dabei ein separat ansteuerbares Teil der Gesamtanzeige verstanden, bei einer Siebensegmentanzeige werden sieben einzelne Anzeigeele mente benötigt, um die Ziffern 0 bis 9 darzustellen. Zu den Anzei geelementen gehören aber auch die Punkt- bzw. Kommastellen, die Vorzeichen, eventuelle Meßwertangaben (V, A, Ohm, T usw.) sowie gegebenenfalls numerische Darstellungen.The digital display unit of such measuring devices is usually equipped with a seven segment display, typically with LEDs, i.e. light-emitting diodes, or with LCDs, i.e. liquid crystal display units are equipped. As a display element understood a separately controllable part of the overall display, in a seven-segment display, seven individual displays are elements are required to represent the digits 0 to 9. To the display However, the dot or comma digits also belong to the elements Sign, possible measured values (V, A, Ohm, T etc.) and where appropriate, numerical representations.

Nach dem Stand der Technik werden für die Übertragung von Meßwerten eines Meßgeräts an einen Rechner, also Vorrichtungen der eingangs genannten Art, Meßgeräte mit eingebauter Schnittstelle eingesetzt. Die Schnittstellen sind im allgemeinen genormt, sie entsprechen beispielsweise den Normen IEEE488, RS-232 oder HP-IL. Hierdurch ist eine weitgehende Kompabilität gewährleistet, derartig ausgerüstete Meßgeräte können an unterschiedliche Rechner angeschlossen werden, sofern sie eine Schnittstelle gleichen Typs enthalten. Meßgeräte mit eingebauter Schnittstelle bieten zumeist über die Abfrage und digitale Übertragung des aktuell angezeigten Meßwertes hinaus oft eine Vielzahl von Programmier- und Fernbedienungsmöglichkeiten, die von dem eingebauten Mikroprozessor gesteuert werden. Sie werden daher auch als Systemmeßgeräte bezeichnet.According to the prior art for the transmission of measured values of a measuring device to a computer, that is devices of the beginning mentioned type, measuring devices with built-in interface used. The interfaces are generally standardized, they correspond for example the standards IEEE488, RS-232 or HP-IL. This is guarantees extensive compatibility, such equipped Measuring devices can be connected to different computers, if they contain an interface of the same type. Measuring device with built-in interface mostly offer via query and digital transmission of the currently displayed measured value often a variety of programming and remote control options that controlled by the built-in microprocessor. you will be therefore also referred to as system measuring devices.

Durch den Einbau einer genormten Schnittstelle erhöht sich der Preis eines Meßgerätes jedoch beträchtlich, zumeist ist die Schnittstelle teurer als das eigentliche Meßgerät. Dies ist nach teilig. Weiterhin werden die meisten Funktionen, die eine System schnittstelle bietet, bei den üblichen Anwendungen nicht genutzt. Zudem sind diejenigen Meßgeräte, die bereits herstellerseitig mit einer genormten Schnittstelle ausgerüstet sind, auch hinsichtlich des eigentlichen Meßgerätes komfortabel und damit zumeist auch teuer ausgerüstet. Die Vielseitigkeit und hohe Meßgenauigkeit des eigentlichen Meßgerätes derartiger Systemmeßgeräte wird für viele Anwendungen nicht benötigt.The installation of a standardized interface increases the Price of a measuring device, however, is considerable, mostly Interface more expensive than the actual measuring device. This is after part. Furthermore, most of the functions that a system interface, not used in the usual applications. In addition, those measuring devices that are already manufactured by the manufacturer a standardized interface, also with regard to of the actual measuring device comfortably and therefore mostly expensive equipped. The versatility and high measuring accuracy of the actual measuring device of such system measuring devices is used for many Applications not needed.

Meßgeräte ohne Schnittstelle gibt es als einfache Einbau- und Hand meßgeräte. Die nachträgliche Ausrüstung eines derartigen Meßgerätes mit einer genormten Schnittstelle scheidet zumeist aus Kostengrün den aus.Measuring devices without an interface are available as simple installation and hand Measuring device. The retrofitting of such a measuring device with a standardized interface mostly leaves out of cost reasons the one out.

Es besteht daher ein Bedürfnis nach einer preisgünstigen Vorrich tung zur Abfrage und digitalen Übertragung des aktuell angezeigten Meßwertes eines Meßgerätes mit Digitalanzeige an einen Rechner. Hier setzt die Erfindung ein. Sie hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine preisgünstige Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zur Übertragung des angezeigten Meßwertes zu schaffen, die sich prob lemlos in handelsübliche Meßgeräte mit Digitalanzeige einbauen läßt, im allgemeinen mit der Stromversorgung derartiger Meßgeräte auskommt und sich so klein aufbauen läßt, daß sie zumeist in die Gehäuse von Meßgeräten ohne Schnittstelle eingebaut werden kann.There is therefore a need for an inexpensive device device for querying and digitally transmitting the currently displayed Measured values of a measuring device with digital display on a computer. This is where the invention comes in. She has made it her business an inexpensive device and a corresponding method for Transfer of the displayed measured value to create the prob Install easily in commercially available measuring devices with digital display lets, generally with the power supply of such measuring devices gets along and can be built so small that they mostly in the Housing of measuring devices can be installed without an interface.

Diese Aufgabe wird vorrichtungsmäßig dadurch gelöst, daß jeder Kontakt eines abzufragenden Anzeigeelementes vorzugsweise galva nisch mit einem Eingang eines Schieberegisters mit Paralleleingabe verbunden ist, daß das Schieberegister mit einer vom Rechner kom menden Taktleitung verbunden ist und daß der serielle Ausgang des Schieberegisters über eine Datenleitung mit dem Rechner verbunden ist.In terms of the device, this object is achieved in that everyone Contact of a display element to be queried, preferably galva niche with an input of a shift register with parallel input is connected that the shift register with a com from the computer menden clock line is connected and that the serial output of the Shift registers connected to the computer via a data line is.

Erfindungsgemäß wird somit unmittelbar an der Digitalanzeige abge fragt, welche Anzeigeelemente der Digitalanzeige angesteuert sind und welche nicht. Diese Information wird für alle abzufragenden Anzeigeelemente gleichzeitig, also parallel in ein Schieberegister eingelesen. Der Zeitpunkt einer derartigen Abfrage wird vom Rechner bestimmt, der für die Abfrage ein Taktsignal, das aus einer Anzahl von Einzelimpulsen besteht, an das Meßgerät schickt, im Rhythmus des Taktsignals werden die einzelnen abgespeicherten Informationen über den Zustand der Anzeigelemente seriell aus dem Schieberegister herausgegeben und über die Datenleitung dem Rechner zugeleitet.According to the invention is thus abge directly on the digital display asks which display elements of the digital display are activated and which not. This information will be queried for everyone Display elements simultaneously, i.e. in parallel in a shift register read. The time of such a query is determined by the computer determines the one clock signal that is made up of a number consists of individual pulses, sent to the measuring device, in rhythm the individual stored information of the clock signal about the state of the display elements serially from the shift register issued and fed to the computer via the data line.

Verfahrensmäßig besteht die Lösung darin, daß der Rechner über eine Taktleitung und eine Datenleitung mit dem Meßgerät verbunden ist, daß bei Beginn der Abfrage und Übertragung der Rechner über die Taktleitung ein mehrere Taktimpulse enthaltendes Taktsignal liefert und mit einem ersten Taktimpuls die an den Kontakten der einzelnen Anzeigeelemente der Digitalanzeige aktuell anliegenden logischen Zustände in ein Schieberegister eingelesen werden, wobei jedem abgefragten Anzeigelement ein Element (Eingang) des Schieberegi sters zugeordnet ist, daß mit den folgenden Taktsignalen die im Schieberegister gespeicherte Information seriell ausgelesen und über die Datenleitung an den Rechner übertragen wird.In procedural terms, the solution is that the computer has a Clock line and a data line is connected to the measuring device, that at the beginning of the query and transmission of the computer via the Clock line provides a clock signal containing several clock pulses and with a first clock pulse on the contacts of the individual Display elements of the digital display currently pending logical States are read into a shift register, each queried display element an element (input) of the shift control sters is assigned that with the following clock signals the in Information stored in the shift register is read out serially and is transmitted to the computer via the data line.

Erfindungsgemäß wird damit die Anzeigeeinheit des Meßgerätes ähn lich abgelesen, wie auch ein Mensch die angezeigten Symbole erfaßt: Aus den einzelnen, angesteuerten Anzeigeelementen ergibt sich das abzulesende Gesamtbild, also ein Spannungswert, ein Stromwert oder dergleichen, ebenso werden dem Rechner die Informationen darüber zugeleitet, welche der einzelnen Anzeigeelemente aktiv sind und welche nicht, aus dieser Information ermittelt der Rechner mittels eines Programms die tatsächlich angezeigten Ziffern, eventuell auch Kommastellen und sonstige Zusatzinformationen, wodurch wiederum eine Weiterverarbeitung innerhalb des Rechners möglich ist, bei spielsweise eine Protokollierung der vom Meßgerät angezeigten Meß werte innerhalb periodischer Zeitabstände, eine Umwandlung des erfaßten Meßwertes in eine Sprachausgabe, eine unmittelbare Weiter verarbeitung des erfaßten Meßwertes innerhalb des Rechners bei einer Rechenoperation, für eine Schaltfunktion usw.According to the invention, the display unit of the measuring device is thus similar read how a person detects the displayed symbols: This results from the individual, controlled display elements overall picture to be read, i.e. a voltage value, a current value or the like, as well as the information about the computer forwarded which of the individual display elements are active and which does not, the computer uses this information to determine the actual digits of a program, possibly also Decimal places and other additional information, which in turn further processing within the computer is possible at for example, a log of the measurement displayed by the measuring device values within periodic intervals, a conversion of the recorded measured value in a speech output, an immediate next processing of the recorded measured value within the computer an arithmetic operation, for a switching function, etc.

Erfindungsgemäß ist der Aufwand, der im Meßgerät selbst getrieben werden muß, sehr gering, die erfindungsgemäße, einfache Schnitt stelle benötigt sehr wenige Bauteile, die zudem noch als preisgün stige Standardbauteile zur Verfügung stehen, sie läßt sich sehr klein aufbauen, so daß sie im allgemeinen noch in das Gehäuse des Meßgerätes eingebaut werden kann und hat eine derartig geringe Leistungsaufnahme, daß ihre Spannungsversorgung durch das Span nungsversorgungsgerät des Meßgerätes, also im allgemeinen durch dessen Netzgerät, übernommen werden kann.According to the invention, the effort is driven in the measuring device itself must be very low, the simple cut according to the invention position requires very few components, which are also inexpensive Standard components are available, it can be very build small, so that they are generally still in the housing of the Measuring device can be installed and has such a low Power consumption that their voltage supply through the chip voltage supply device of the measuring device, that is generally by whose power supply can be taken over.

Die erfindungsgemäße, einfache Schnittstelle benötigt weder einen eigenen Prozessor, noch einen eigenen Taktgenerator, die Steuerung der Schnittstelle wird vom angeschlossenen Rechner über die Takt leitung übernommen, es wird also keine Intelligenz in das Meßgerät eingebaut, es wird lediglich eine Datenumwandlung vorgenommen. Damit bleibt der finanzielle und bauliche Aufwand klein und kann eine separate Spannungsversorgung entfallen.The simple interface according to the invention requires neither own processor, another own clock generator, the control the interface is from the connected computer via the clock line taken over, so there is no intelligence in the measuring device installed, only a data conversion is carried out. This means that the financial and structural effort remains small and can a separate power supply is not required.

Die Verbindung zwischen dem Meßgerät, das mit der einfachen, erfin dungsgemäßen Schnittstelle ausgerüstet ist, und dem angeschlossenen Rechner erfolgt über eine dreiadrige Leitung, sie kann, wenn man etwa 60 Meßwerte pro Sekunde übertragen will, über 100 Meter lang sein. Bei größeren Anlagen für Prozeßsteuerung, beispielsweise Steuerungen von Kraftwerken, Produktionsabläufen usw., vereinfacht sich die Verkabelung einer Vielzahl einzelner Meßgeräte mit einem Rechner auf diese Weise beträchtlich.The connection between the measuring device, with the simple, invented interface is equipped and the connected Computer takes place over a three-wire line, it can, if one wants to transmit about 60 measured values per second, over 100 meters long be. For larger plants for process control, for example Controls of power plants, production processes, etc., simplified the wiring of a large number of individual measuring devices with one Calculator this way considerably.

Ohne Anschluß des Rechners verhält sich die Schnittstelle völlig passiv. Will der Rechner den Meßwert vom Meßgerät abfragen und übernehmen, übergibt er der Schnittstelle auf der Taktleitung ein Taktsignal, das mehrere Taktimpulse enthält. Die Anzahl der Taktim pulse ist zumindest ebenso groß wie die Anzahl der einzelnen, zu übernehmenden logischen Zustände der abgefragten Anzeigeelemente. The interface behaves completely without connecting the computer passive. Does the computer want to query the measured value from the measuring device and take over, he passes the interface on the clock line Clock signal that contains several clock pulses. The number of clocks pulse is at least as large as the number of each, too logical states of the queried display elements.

Das steuernde Programm des Rechners muß lediglich diese Anzahl Taktimpulse erzeugen, die dabei über die Datenleitung erhaltenen Daten übernehmen und diese seriell empfangenen Daten dekodieren.The controlling program of the computer only needs this number Generate clock pulses that are received via the data line Take over data and decode this serial received data.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, in die vom Rechner kommende Taktleitung und in die zum Rechner führende Daten leitung jeweils einen Optokoppler einzufügen. Hierdurch wird eine vollständige galvanische Trennung zwischen dem Meßgerät einschließ lich der in ihm enthaltenen, einfachen Schnittstelle und dem Rech ner erzielt.In a further development of the invention, it is proposed that Computer incoming clock line and into the data leading to the computer insert an optocoupler into each line. This will create a include complete electrical isolation between the meter Lich the simple interface contained therein and the calculation ner achieved.

Als sehr günstig hat es sich weiterhin erwiesen, den S/L-Eingang (enable) des Schieberegisters mit der Taktleitung über eine Schal tung zu verbinden, die den S/L-Eingang während der Dauer der Im pulsfolge eines Taktsignals für die Abfrage konstant auf einem logischen Potential hält. Außerhalb der Zeitdauer der Impulsfolge des Taktsignals ist der S/L-Eingang auf dem anderen logischen Po tential, in diesem Zustand ist das Schieberegister inaktiv. Durch die erwähnte Schaltung wird das Schieberegister in einfacher Weise durch das Taktsignal gesteuert.The S / L entrance has also proven to be very cheap (enable) the shift register with the clock line via a scarf device to connect the S / L input during the duration of the Im pulse sequence of a clock signal for the query constant on one holds logical potential. Outside the duration of the pulse train of the clock signal is the S / L input on the other logical Po tential, in this state the shift register is inactive. By the circuit mentioned becomes the shift register in a simple manner controlled by the clock signal.

In einer weiteren Verbesserung ist zwischen dem seriellen Ausgang des Schieberegisters und der Datenleitung ein UND-Gatter eingefügt, dessen einer Eingang mit dem Ausgang des Schieberegisters verbunden ist und an dessen anderem Eingang das Taktsignal anliegt. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß auf der Datenleitung die logi schen Zustände 1 nur jeweils für die Dauer der Taktimpulse vorlie gen. Das Ausgangsniveau des Schieberegisters ändert sich nicht, wenn zwei nebeneinander liegende Eingänge logisch hoch liegen, also beispielsweise die entsprechenden Anzeigeelemente, mit denen diese Eingänge verbunden sind, angesteuert sind. Durch das UND-Gatter wird jedoch in der Pause zwischen den beiden Takten das Ausgangs signal wieder auf den logischen Wert 0 runtergesetzt. Hierdurch spart man elektrische Leistung, was sich insbesondere dann bemerk bar macht, wenn ein Optokoppler eingesetzt wird, dessen LED einen wesentlichen größeren Stromverbrauch hat als die restliche Schnitt stelle. Another improvement is between the serial output inserted an AND gate of the shift register and the data line, one input of which is connected to the output of the shift register is and at the other input of the clock signal is present. By this measure is achieved that the logi on the data line states 1 exist only for the duration of the clock pulses The output level of the shift register does not change if two adjacent inputs are logically high, that is for example the corresponding display elements with which these Inputs are connected, are controlled. Through the AND gate however, the output becomes in the pause between the two bars signal reduced to logic value 0 again. Hereby you save electrical power, which is particularly noticeable then bar if an optocoupler is used, the LED of which has significantly greater power consumption than the rest of the cut Job.

Ebenso wird der Ausgang des Schieberegisters im Ruhezustand, wenn kein Taktsignal vom Rechner ausgegeben wird, gesperrt.Likewise, the output of the shift register becomes idle when no clock signal is output by the computer, locked.

Schließlich hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den seriellen Eingang des Schieberegisters auf den logischen Pegel 1 zu legen, also beispielsweise mit der positiven Versorgungsspannung des Schieberegisters zu verbinden. Enthält nun das Taktsignal mehr einzelne Impulse, als für die Abfrage der insgesamt an den paralle len Eingängen des Schieberegisters anliegenden logischen Zustände notwendig ist, so liefern die überzähligen Einzelimpulse des Takt signals stets den logischen Wert 1. Wird nun im Rechner das Pro gramm so ausgelegt, daß am Ende einer seriellen Übertragung stets darauf geachtet wird, daß eine gewisse Anzahl von logischen Zustän den 1 übertragen wird, so kann eine Funktionsprüfung durchgeführt werden. Insbesondere erkennt der Rechner, ob die Schnittstelle tatsächlich angeschlossen ist.Finally, it has proven advantageous to use the serial To set the input of the shift register to logic level 1, So for example with the positive supply voltage of Connect shift registers. Now contains the clock signal more individual impulses, as for the query of the total at the paralle logic inputs present at the inputs of the shift register is necessary, the surplus individual pulses of the clock deliver signals always the logical value 1. Now the Pro grams designed so that at the end of a serial transmission always care is taken to ensure that a certain number of logic states 1 is transferred, a functional test can be carried out will. In particular, the computer recognizes whether the interface is actually connected.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie der nun folgenden Beschreibung eines nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispiels der Erfindung, das unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert wird. In dieser zeigen:Further advantages and features of the invention result from the other claims and the following description of one not restricting exemplary embodiment of the invention, which is explained in more detail with reference to the drawing. In these show:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Meßgeräts mit erfin dungsgemäßer Schnittstelle und eines dem Meßgerät zugeordne ten Rechners, Fig. 1 is a schematic representation of a measuring device with dung according OF INVENTION interface and a measuring instrument supplied arrange the ten computer,

Fig. 2 eine Darstellung des zeitlichen Verlaufs der Spannungen an den angegebenen Punkten A bis E in Fig. 1 und Fig. 2 is an illustration of the time course of the voltages at the specified points A to E in Fig. 1 and

Fig. 3 ein Schaltbild einer Schnittstelle nach der Erfindung. Fig. 3 is a circuit diagram of an interface according to the invention.

In Fig. 1 ist schematisch ein digitales Meßgerät dargestellt, des sen Gehäuse durch eine strichpunktierte Umrahmung angedeutet ist. Es besteht aus einer Schaltung 22, an deren Eingang 24 die zu mes senden Größen angelegt werden und die einen A/D-Wandler sowie eine Ansteuerschaltung für eine Digitalanzeige 26 aufweist, die eben falls zum Meßgerät 20 gehört. Die Schaltung 22 ist mit der Digital anzeige 26 über eine Vielzahl von Leitungen 28 verbunden, von denen in der Fig. 1 nur einige dargestellt sind. Diese Leitungen 28 führen jeweils zu einem Kontakt 30 (siehe Fig. 3) der Digitalanzei ge 26, jedem Kontakt 30 ist ein Anzeigeelement 32 (Segment) zuge ordnet (siehe ebenfalls Fig. 3).In Fig. 1, a digital measuring device is shown schematically, the sen housing is indicated by a dash-dotted frame. It consists of a circuit 22 , at the input 24 of which the quantities to be measured are applied and which has an A / D converter and a control circuit for a digital display 26 , which also belongs to the measuring device 20 . The circuit 22 is connected to the digital display 26 via a plurality of lines 28 , only a few of which are shown in FIG. 1. These lines 28 each lead to a contact 30 (see FIG. 3) of the digital display 26 , each contact 30 is assigned a display element 32 (segment) (see also FIG. 3).

Im Gehäuse des Meßgerätes 20 befindet sich weiterhin eine Schnitt stelle 34, auf die im folgenden näher eingegangen wird. Sie hat ein Schieberegister 36, dessen Paralleleingänge über die Leitungen 28 jeweils mit einem Kontakt 30 eines Anzeigeelementes 32 galvanisch verbunden sind. Gesteuert wird die Schnittstelle 34 durch einen Rechner 38, der mit der Schnittstelle 34 über eine dreiadrige Lei tung verbunden ist, von der in Fig. 1 eine Datenleitung 40 und eine Taktleitung 42 gezeigt sind. Der Anschluß am steuernden Rech ner 38 erfolgt über eine einfache Schaltung, beispielsweise an der Druckerschnittstelle. Es lassen sich an einem Rechner 38 mehrere Schnittstellen und damit Meßgeräte anschließen.In the housing of the measuring device 20 there is still an interface 34 , which will be discussed in more detail below. It has a shift register 36 , the parallel inputs of which are each electrically connected to a contact 30 of a display element 32 via the lines 28 . The interface 34 is controlled by a computer 38 which is connected to the interface 34 via a three-wire line, of which a data line 40 and a clock line 42 are shown in FIG. 1. The connection to the controlling computer 38 is via a simple circuit, for example at the printer interface. Several interfaces and thus measuring devices can be connected to one computer 38 .

Mit der Taktleitung 42 ist ein Inverter 44 verbunden, dessen Aus gang am Takteingang (clock) 46 des Schieberegisters 36 anliegt. Weiterhin ist mit der Taktleitung 42 eine Kippschaltung 48 verbun den, die ausgangsseitig am S/L-Eingang 50 (enable) des Schieberegi sters 36 anliegt. Schließlich ist ein UND-Gatter 54 mit einem Ein gang an die Taktleitung 42 angeschlossen, der andere Eingang ist mit dem seriellen Ausgang 54 des Schieberegisters 36 verbunden. Der Ausgang dieses UND-Gatters 52 ist an die Datenleitung 40 ange schlossen.With the clock line 42 , an inverter 44 is connected, the output of which is present at the clock input (clock) 46 of the shift register 36 . Furthermore, a flip-flop 48 is connected to the clock line 42 , which is present on the output side at the S / L input 50 (enable) of the shift register 36 . Finally, an AND gate 54 is connected to the clock line 42 with an input, the other input is connected to the serial output 54 of the shift register 36 . The output of this AND gate 52 is connected to the data line 40 .

Die Funktionsweise dieser Schaltung wird nun unter Zuhilfenahme der Impulsdiagramme gemäß Fig. 2 näher erläutert: Der vom Meßgerät 20 erfaßte Meßwert wird an der Digitalanzeige 26 angezeigt, die Mes sung erfolgt in bekannter Weise zumeist in periodischen Zeitabstän den, beispielsweise erfolgen drei bis fünf Messungen pro Sekunde. Wenn der aktuell angezeigte Meßwert 26 abgefragt und in den Rechner 38 übertragen werden soll, sendet dieser ein Taktsignal aus, wie es als Impulsfolge A in Fig. 2 dargestellt ist. Es besteht aus einer Anzahl einzelner Taktimpulse, die Anzahl der Taktimpulse ist zumin dest gleichgroß der Anzahl der abzufragenden, einzelnen Anzeige elemente, vorzugsweise etwas größer. Der Taktimpuls wird in der Kippschaltung 48 in ein Signal B umgewandelt, das mit der Anstiegs flanke des ersten Taktimpulses beginnt und für die Gesamtdauer des Taktsignales oberhalb eines absoluten Spannungswertes bleibt, der ausreicht, um den S/L-Eingang 50 des Schieberegisters 36 aktiv zu halten. Im wesentlichen besteht die Aufgabe der Kippschaltung 48 darin, die Pausen zwischen einzelnen Taktimpulsen des Taktsignals auszufüllen und nach dem letzten Taktimpuls des Taktsignals den Spannungswert am S/L-Eingang 50 wieder abfallen zu lassen, so daß nach einer Zeitdauer, die auf jeden Fall größer ist als die Zeit dauer einer Taktpause, das Schieberegister 36 wieder inaktiv ist. Mit Beginn des so aus dem Taktsignal gewonnenen Steuersignals für das Schieberegister 36 übernimmt dieses an seinen Paralleleingängen die aktuell in den Leitungen 28 anliegenden logischen Zustände für die Ansteuerung der einzelnen Anzeigeelemente 32, es wird somit abgefragt, ob ein einzelnes, einem Eingang des Schieberegisters 36 zugeordnetes Anzeigeelement angesteuert ist oder nicht.The operation of this circuit is now explained in more detail with the aid of the pulse diagrams according to FIG. 2: The measured value detected by the measuring device 20 is displayed on the digital display 26 , the measurement is carried out in a known manner mostly in periodic time intervals, for example three to five measurements per Second. If the currently displayed measured value 26 is to be queried and transmitted to the computer 38 , the latter sends out a clock signal, as shown as pulse sequence A in FIG. 2. It consists of a number of individual clock pulses, the number of clock pulses is at least the same size as the number of individual display elements to be queried, preferably somewhat larger. The clock pulse is converted in the flip-flop 48 into a signal B , which begins with the rising edge of the first clock pulse and remains above an absolute voltage value for the entire duration of the clock signal, which is sufficient for the S / L input 50 of the shift register 36 to be active hold. Essentially, the function of the flip-flop 48 is to fill in the pauses between individual clock pulses of the clock signal and to drop the voltage value at the S / L input 50 again after the last clock pulse of the clock signal, so that after a period of time which is definitely greater is as the time duration of a clock pause, the shift register 36 is inactive again. When the control signal for the shift register 36 thus obtained from the clock signal begins, the latter assumes at its parallel inputs the logic states currently present in the lines 28 for the control of the individual display elements 32 ; it is thus queried whether a single one assigned to an input of the shift register 36 Display element is driven or not.

Der Inverter 44 hat die Aufgabe, das Taktsignal zeitlich zu verzö gern, damit die soeben beschriebene Übernahme der logischen Infor mation nicht gleichzeitig mit dem Auslesen erfolgt, was zur Folge hätte, daß die Information des dem Ausgang 54 nächstliegenden Re gisters, das zuerst ausgelesen wird, verlorenginge. Aufgrund der zeitlichen Verzögerung erfolgt das Auslesen jedoch erst nach dem beschriebenen Einlesen, so daß auch das letzte Register zunächst seine Information erhält und dann erst ausgelesen wird. Alternativ könnte man auch auf den Inverter 44 verzichten und stattdessen das letzte Register nicht als Dateneingabe benutzen, sondern auf ein festes Potential legen. Da Schieberegister jedoch üblicherweise acht Register haben und bei der üblicherweise verwendeten Sieben segmenteinheit als Anzeigevorrichtung aufgrund des Anzeigeleelemen tes für den Punkt/Komma insgesamt die Information von acht Anzeige elementen 32 abzufragen ist, ist normalerweise kein Register frei, so daß sich die Lösung mit Inverter 44 als die preisgünstigere anbietet.The inverter 44 has the task of delaying the clock signal in time, so that the just described takeover of the logical information does not take place simultaneously with the readout, which would result in the information of the register 54 closest to the output 54 being read out first , would be lost. Due to the time delay, however, the reading takes place only after the reading described, so that the last register also first receives its information and is only then read out. Alternatively, the inverter 44 could also be dispensed with and instead the last register should not be used as data input, but instead set to a fixed potential. However, since shift registers usually have eight registers and in the seven segment unit usually used as a display device due to the display elements for the dot / comma, the total information from eight display elements 32 can be queried, no register is normally free, so that the solution with inverter 44th than the cheaper one offers.

Nach Beginn des seriellen Auslesens erscheinen am Ausgang 54 des Schieberegisters 36 in zeitlicher Abfolge die Zustände des n-ten Registers, des (n-1)-ten Registers, des (n-2)-ten Registers usw. In bekannter Weise ändert das Schieberegister 36 seinen Aus gangspegel nur dann, wenn der Inhalt des aktuell ausgelesenen Re gisters abweicht vom Inhalt des zuvor ausgelesenen Registers. Werden zwei Register ausgelesen, die beide den logischen Zustand 1 gespeichert haben, so bleibt der Ausgangspegel auch während der Taktpause hoch. Dies ist ansich nicht störend, bewirkt jedoch einen Stromverbrauch, der insbesondere dann beträchtlich ist, wenn ein Optokoppler für die galvanische Trennung eingesetzt wird, worauf unter Bezugnahme auf Fig. 3 im folgenden noch eingegangen wird. Durch das UND-Gatter 52 wird erreicht, daß während der Taktpausen das Signal in der Datenleitung 40 auf jeden Fall den logischen Wert 0 hat. Da das UND-Gatter an seinem anderen Eingang das Taktsignal erhält, kann an seinem Ausgang nur während eines Taktimpulses der logische Wert 1 erscheinen. Aus dem Ausgangssignal E sind die lo gischen Zustände der abgefragten Anzeigeelemente 42 ersichtlich, im hier gezeigten Ausführungsbeispiel war das dem letzten Register zugeordnete Anzeigeelement angesteuert, das Nachfolgende nicht, die beiden wiederum Nachfolgenden jedoch ebenfalls angesteuert usw.After the serial reading has started, the states of the nth register, the ( n -1) th register, the ( n -2) th register etc. appear at the output 54 of the shift register 36 in chronological order. The shift register changes in a known manner 36 its output level only when the content of the currently read register differs from the content of the previously read register. If two registers are read out, both of which have the logic state 1 stored, the output level remains high even during the clock pause. This is not intrinsically disturbing, but causes a current consumption, which is considerable in particular when an optocoupler is used for the galvanic isolation, which will be discussed below with reference to FIG. 3. It is achieved by the AND gate 52 that the signal in the data line 40 has the logical value 0 in any case during the clock pauses. Since the AND gate receives the clock signal at its other input, the logic value 1 can only appear at its output during a clock pulse. The logic states of the queried display elements 42 can be seen from the output signal E ; in the exemplary embodiment shown here, the display element assigned to the last register was triggered, the following was not, but the two in turn also followed, etc.

Das Taktsignal enthält vorteilhafterweise mehr einzelne Taktimpul se, als Information an den Kontakten 30 der Anzeigeelemente 32 abzufragen ist. Der serielle Eingang 56 des Schieberegisters 36 (siehe Fig. 3) liegt hierzu auf logischem Potential 1, die gege benenfalls nicht benutzten, ihm nächstliegenden Register sind eben falls auf dem gleichen logischen Potential gehalten. Sind nun die Inhalte aller Register, die jeweils mit einem Anzeigeelement 32 verbunden sind, ausgelesen, so liefern die nachfolgenden, überzäh ligen Taktimpulse stets den logischen Zustand 1, der an der Daten leitung 40 ansteht. Dies ist in der Impulsfolge E in Fig. 2 dadurch angedeutet, daß die letzten zwei Datenimpulse den logischen Zustand 1 haben.The clock signal advantageously contains more individual clock pulses than information to be queried at the contacts 30 of the display elements 32 . The serial input 56 of the shift register 36 (see FIG. 3) is at logic potential 1 for this purpose, and the registers which are not used, if necessary, are also kept at the same logic potential. If the contents of all registers, which are each connected to a display element 32 , are now read out, the subsequent, excess clock pulses always provide the logic state 1, which is present on the data line 40 . This is indicated in the pulse sequence E in FIG. 2 by the fact that the last two data pulses have the logic state 1.

In dem Ausführungsbeispiel für die Abfrage einer vierstelligen Digitalanzeige (erste Stelle 0 oder 1) bilden drei in Kaskade ge schaltete Schieberegisterbausteine das Schieberegister 36. In der Darstellung ist der rechte dieser Bausteine mit einer Siebenseg mentanzeige verbunden, die Leitungen 28, die diese mit einer Schal tung 22 verbunden, sind nicht eingezeichnet. In the exemplary embodiment for querying a four-digit digital display (first digit 0 or 1), three shift register modules connected in cascade form the shift register 36 . In the illustration, the right of these modules is connected to a seven-segment display, the lines 28 connecting them to a circuit 22 are not shown.

Die Taktleitung 42 mündet auf seiten des Meßgeräts 20 in einen Optokoppler 58, der eine galvanische Trennung zum Rechner 38 be wirkt. Sein Ausgang ist in Übereinstimmung mit Fig. 1 mit dem In verter 44, dem UND-Gatter 52 und der Kippschaltung 48 verbunden. Letztere arbeitet wie folgt: Die Reihenschaltung aus Widerstand R und Kondensator C liegt ständig an einer Gleichspannung von 3 Volt an. Die Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors T 1 ist dem Kon densator C parallelgeschaltet, dieser Transistor erhält an seiner Basis das Taktsignal. Während der Taktimpulse schaltet der Transi stor T 1 durch und überbrückt damit den Kondensator C, der auf diese Weise entladen wird. Nach Ende eines Taktimpulses beginnt der Auf ladevorgang des Kondensators C jeweils von neuem, dadurch steigt das Potential am Verbindungspunkt von Kondensator C und Widerstand R exponentiell an, der resultierende Verlauf ist aus Fig. 2, Im pulsfolge B ersichtlich. Die Zeitkonstante der RC-Kombination ist so abgestimmt, daß die Spannungsänderung während der Taktpausen nicht ausreicht, um das Schieberegister inaktiv zu schalten. Erst nach Ende des letzten Taktimpulses des Taktsignals findet kein weiteres Entladen des Kondensators C statt, der Aufladevorgang kann sich daher fortsetzen und bewirkt nach einer Zeitspanne, die größer ist als eine Taktperiode, das Abschalten der Aktivierung des Schie beregisters 36, kenntlich gemacht durch den Kurvenverlauf C in Fig. 2.The clock line 42 opens on the side of the measuring device 20 in an optocoupler 58 , which acts as a galvanic isolation to the computer 38 . Its output is connected in accordance with FIG. 1 to the inverter 44 , the AND gate 52 and the multivibrator 48 . The latter works as follows: The series connection of resistor R and capacitor C is constantly applied to a direct voltage of 3 volts. The emitter-collector path of a transistor T 1 is the capacitor C connected in parallel, this transistor receives the clock signal at its base. During the clock pulses, the transistor T 1 switches through and thereby bridges the capacitor C , which is discharged in this way. After the end of a clock pulse, the charging process of the capacitor C begins again each time, as a result of which the potential at the connection point of the capacitor C and the resistor R increases exponentially. The resultant curve can be seen in FIG. 2, in the pulse sequence B. The time constant of the RC combination is adjusted so that the voltage change during the clock breaks is not sufficient to switch the shift register inactive. Only after the end of the last clock pulse of the clock signal there is no further discharge of the capacitor C , the charging process can therefore continue and, after a period of time which is greater than one clock period, the activation of the shift register 36 is switched off , as indicated by the curve profile C in Fig. 2.

Auch die Übergabe zur Datenleitung 40 erfolgt über einen Optokopp ler 60, da in diesem Fall jedoch Daten aus der Schnittstelle 34 zum Rechner 38 übertragen werden müssen, ist der Optokoppler 60 in anderer Richtung angeordnet als der Optokoppler 58. Dies bedeutet auch, daß die Stromversorgung der Leuchtdiode des Optokopplers 60 nicht wie beim Optokoppler 58 über den Rechner 38 erfolgen kann, sondern durch das Meßgerät 20 bewirkt werden muß. Durch das UND- Gatter 52 wird erreicht, wie bereits beschrieben wurde, daß die Leuchtdiode nur während der Dauer der Taktimpulse aktiv ist, bei denen der logische Zustand 1 am Ausgang 54 des Schieberegisters 36 vorliegt. Dem UND-Gatter 52 ist noch ein Treibertransistor nachge schaltet. The transfer to the data line 40 also takes place via an optocoupler 60 , but since data must be transmitted from the interface 34 to the computer 38 in this case, the optocoupler 60 is arranged in a different direction than the optocoupler 58 . This also means that the power supply to the light-emitting diode of the optocoupler 60 cannot take place via the computer 38 as with the optocoupler 58 , but must be effected by the measuring device 20 . As already described, the AND gate 52 ensures that the light-emitting diode is only active for the duration of the clock pulses in which the logic state 1 is present at the output 54 of the shift register 36 . The AND gate 52 is a driver transistor switched nachge.

Bei Auslegung der Schaltung gemäß Fig. 3 ist davon ausgegangen worden, daß an den Kontakten 30 der einzelnen Anzeigeelemente 32 im Falle einer Ansteuerung eine Spannung von plus 3 Volt anliegt, bei Nichtaktivierung der Anzeigeelemente 32 aber eine Spannung von plus 5 Volt und darüber vorliegt, dies gilt für LED-Anzeigeelemente mit gemeinsamer Anode. Um eine Pegelwandlung zu vermeiden, ist der Masseeingang G des Schieberegisters 36 nicht auf Nullpotential, sondern auf einem Potential von plus 3 Volt gelegt. Dieses wird durch einen Transistor T 2 aus der Versorgungsspannung plus 5 Volt in ansich bekannter Weise erhalten.When designing the circuit of Fig. 3 has been assumed that a voltage of plus 3 volts is applied to the contacts 30 of the individual display elements 32 in the case of a drive, wherein non-activation of the display elements 32, but a voltage of plus 5 volts and is present about this applies to LED display elements with a common anode. In order to avoid a level conversion, the mass input G of the shift register 36 is not set to zero potential, but to a potential of plus 3 volts. This is obtained by a transistor T 2 from the supply voltage plus 5 volts in a manner known per se.

Die Steuerung der Abfrage durch den Rechner 38 kann zu beliebigen Zeitpunkten erfolgen. Es ist möglich, die Abfrage wesentlich häufi ger zu gestalten als die Abfragefrequenz des Meßgerätes 20, ebenso ist es möglich, nur nach jeder n-ten Meßwertermittlung eine Abfrage und Übernahme der Daten durchzuführen. Zwischen der Frequenz der Meßwertermittlung des Meßgerätes 20 und der Abfragefrequenz muß kein Zusammenhang bestehen, da aufgrund der parallelen Eingabe der Daten in das Schieberegister gesichert ist, daß jeweils nur die Meßwertermittlung eines Meßwertes (und nicht das Gemisch zweier Meßwerte) abgefragt und übertragen wird.The query by the computer 38 can be controlled at any time. It is possible to design the query much more frequently than the query frequency of the measuring device 20 , and it is also possible to query and accept the data only after every nth measurement value determination. There must be no connection between the frequency of the measurement value determination of the measuring device 20 and the query frequency, since the parallel input of the data in the shift register ensures that only the measurement value determination of one measurement value (and not the mixture of two measurement values) is queried and transmitted.

Claims

1. Device for querying and digitally transmitting the currently displayed measured value of a measuring device ( 20 ) with a digital display ( 26 ) to a computer ( 38 ), the digital display ( 26 ) being composed of individual display elements ( 32 ), each of which is used for actuation Have contact and depending on the current display either driven or not, characterized in that each contact ( 30 ) of a display element to be queried ( 32 ) is preferably galvanically connected to an input of a shift register ( 36 ) with parallel input that the shift register ( 36 ) is connected to a clock line ( 42 ) coming from the computer ( 38 ) and that the serial output ( 54 ) of the shift register ( 36 ) is connected to the computer ( 38 ) via a data line ( 40 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that in the coming from the computer (38) clock line (42) and in the ner to the computing leading data line (38) (40) in each case an optocoupler (58, 60) is inserted.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the S / L input ( 50 ) of the shift register ( 36 ) with the Taktlei device via a circuit (flip-flop 48 ) is connected to the S / L input ( 50th ) keeps the state at a logical potential for the duration of the clock signal for a query.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that between the serial output ( 54 ) of the shift gate ( 36 ) and the data line ( 40 ), an AND gate ( 52 ) is added, one of which has an input the output ( 54 ) of the shift register ( 36 ) is connected and at its other input the clock signal is present.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the serial input of the shift register ( 36 ) is at a constant logic level, in particular is connected to the positive supply voltage, that the clock signal for a query contains more clock pulses than Overall, contacts ( 30 ) are connected to the parallel inputs of the shift register ( 36 ) and that the surplus clock pulses are used for a function check of the measured value acquisition in the computer ( 38 ).

6. A method for querying and transmitting the currently displayed measured value of a measuring device ( 20 ) with a digital display ( 26 ) to a computer ( 38 ), characterized in that the computer ( 38 ) via a clock line ( 42 ) and a data line ( 40 ) is connected to the measuring device ( 20 ) that at the beginning of the query the computer ( 38 ) delivers a clock signal containing a plurality of clock pulses via the clock line ( 42 ) and with a first clock pulse the contacts ( 30 ) of the individual display elements ( 32 ) Digital display ( 26 ) currently pending logical states in a shift register ( 36 ) are read in parallel, where an input of the shift register ( 36 ) is assigned to each queried display element, that the information stored in the shift register is read out serially with the following clock signals and via the data line ( 40 ) is transferred to the computer.