[发明专利]袖珍型数据采集终端

说明书

本发明的目的是要提出一种具有汉字显示功能的抄表机-袖珍型数据采集终端。

已有的抄表机除科学院磁盘公司及青岛海洋大学引进国外汉字显示模块组装外，其他均无汉字显示功能，只能显示英文字母及数字符号。本发明是自己研制、生产的具有汉字显示功能的袖珍式数据终端。

本发明的技术解决方案：结构框图见附图1A所示。主要由单片机、键盘、存贮器、显示器、微电保护、欠压报警及微机接口等电路组成。采用可充电的镍镉电池为本机供电。

附图1A是结构框图，附图1B是逻辑图。

附图2是单片机与存贮器的连接关系图。

附图3是显示器连接关系图。

附图4是键盘连接关系图。

附图5是电源部分电路图。

附图6是电子开关及欠压报警电路图。

附图7是微电保护部分的电路图。

有关附图1A的简要说明如下：

附图1A中的1是单片机，2是输入/输出，3是键盘，4是ROM，5是地址线、数据线，6是点阵式液晶显示屏，7是液晶显示控制器、驱动器，8是电源，9是RAM。

下面结合附图进一步描述本发明的技术解决方案：

本机单片机为80C31，程序存贮器目前采用16K×8的EPROM，数据存贮器为两个32K×8的SRAM（静态存贮器），本机的键控及部分子程序固化于EPROM中，为使用户能够利用本系统提供的DCL语言编制程序，在两个SRAM中，有一个既可作程序存贮器，又可作数据存贮器用。显示器由译码电路、显示控制、显示驱动、显示存贮器及显示屏等组成。译码电路由门电路组成。显示控制器是超大规模CMOS电路，它是专门用来控制图形式LCD显示的。当要显示某个字时，只要给它送入相应指令及要显示字的点阵，显示屏上就会显示出该字来。显示驱动器分行和列两种，只有在某行某列均有信号时，在它们的交点处才能有显示。显示存贮器是存放要显示字的点阵的。当单片机把要显示字的点阵取出送入显示RAM后，它去执行其他操作，而显示部分一直不间断地显示送入的那个字，直至单片机有新的显示命令为止，显示屏为80×32图形式显示屏，一屏可显示汉字（16×16）10个，字符（8×8或5×7）40个。其他图形也可显示。键盘是本机的输入设备，它有35个按键，这些键组成开关矩阵，每个键分别定义为不同的功能，以表格形式存于EPROM中，当扫描到某键闭合时，对应查表查出这个键的定义，根据定义去完成它应做的工作。因液晶显示驱动器的需要，本机共需±5V， +3.6V，+2.2V，-4.5V，-3V六种电源，而本机只用4节5号电池供电，所以其他电源都必须从这一种电源产生出来。本机采用7660电压变换器，首先把正电源变负电源，然后把正、负电源用电阻分压经电压跟随器隔离后（LM324其连接关系见图5），再去带负载，取得了较好的效果。微电保护是本机的重要部分因本机使用电池供电，且在野外工作居多，所以保护在任何情况下采集的数据不丢失是至关重要的。为做到这点采取了以下措施：

1、加电压比较器控制SRAM的片选。

单片机及SRAM都必须工作在4.5V以上才能可靠，为保证这点，在电压小于4.5V以下时必须报警，且不能允许再工作。我们使用了LM393比较器来控制单片机及SRAM的CS（连接见图6）达到了这个目的。

2、利用人工开电源开关（ON）产生的低电平，在开电源的瞬间封锁SRAM的CS（见图7）。

在开电瞬间，单片机的电源是从零开始缓缓上升的，在上升到4.5V之前这段时间，它的输出是不稳定的。实践证明不加防范措施要破坏SRAM中数据。所以除加第一条措施又加了开电瞬间封锁CS，等电源上升到4.5V以上才开放CS。（手的动作一般是ms级，比电子速度慢）

3、加备份电源3V

即便5号电池掉电，还有后备电池3V，它可起到保护数据的作用。（SRAM2V就能保持数据）

在现场采集数据中，开关电源的次数是很频繁的（一天几百次）在这种使用中若再使用机械开关（寿命只一万次），已不能满足要求，所以本机采用电子开关（寿命决定于导电接点，它是100万次）电路见图6。

欠压报警已在微电保护措施的第一条中讲到。当单片机检测到欠压信号时，一方面显示“电力不足”，同时蜂鸣器报警，并给8031P3.5口送一低电平，到电子开关关机。这时应换电池或充电后才能工作。