[发明专利]一种对电压输入电流输出的监控装置

权利要求书

1.一种对电压输入电流输出的监控装置，其特征在于：该监控装置包括有一壳体， 以及安装在壳体内的电路板；在壳体的上面板上设有电压接口(J3)、电流接口 (J2)和报警接口(J6)，壳体的右面板上设有电源接口(J1)，壳体的前面板 上设有LCD显示屏和键盘；

电源接口(J1)用于与220V的直流电连接；

电压接口(J3)用于与能够输出0～5V模拟电压信号V_电压的产品连接；

电流接口(J2)用于与使用终端产品连接；

报警接口(J6)用于提供声音报警；

电路板包括有：

一中央处理器，该中央处理器对接收到的指令信息INF中所设定的量程S和比例 K与数字电压信号V_in进行差分处理获得12位二进制数值的工作电压V_out；该工作电 压V_out一方面输出至液晶显示模块上进行数字形式的显示；另一方面该工作电压V_out被输出至报警输出模块；在报警输出模块中，该工作电压V_out与电压阈值P_in进行比较， 当V_out≥P_in时，报警输出模块产生报警信号进行报警提示；当V_out＜P_in时，将12位二 进制数值的工作电压V_out输出给数模转换模块；所述中央处理器选取ATmega128芯 片；

一模数转换模块，该模数转换模块用于将外部输入的0～5V模拟信号V_电压转换 成数字电压信号V_in提供给中央处理器进行处理；所述模数转换模块中的模数转换芯 片选取MAX187芯片；

一数模转换模块，该数模转换模块将接收到的12位二进制数值工作电压V_out进 行数模转换后输出4～20mA的电流信号I_电流；所述数模转换模块中的数模转换芯片 选取MAX5712芯片，数模转换模块中的电压转电流芯片选取ISOEM-U1-P1-O1 芯片；

一报警输出模块，该报警输出模块用于报警信息的输出；

一键盘，通过该键盘向中央处理器下发指令信息INF，该指令信息INF包括有 量程S、比例K和电压阈值P_in；所述键盘操作设置输入电压的量程S为0～9999； 所述键盘设置输出电流I_电流的比例K为0＜K≤9.9；

一液晶显示模块，该液晶显示模块用于进行数字形式显示各输入、输出的信息。

2.根据权利要求1所述的一种对电压输入电流输出的监控装置，其特征在于监控装 置中的电路板的电路联接为：

中央处理器(U1)的10端～17端的8个端子分别与键盘的接口(J4)的1 端～8端相接；

中央处理器(U1)的25端～32端的8个端子分别与液晶显示模块的接口(J5) 的7端～14端相接，中央处理器(U1)的36端、37端、38端分别与液晶显示接 口J5的4端、5端、6端相接，液晶显示模块的接口(J5)的2端接5V电源，3 端连接到可调电阻R27的2端上，可调电阻R27的1端接5V电源，可调电阻R27 的3端接地，液晶显示模块的接口(J5)的1端连接到可调电阻R27的3端上，液 晶显示模块的接口(J5)的16端接地，液晶显示模块的接口(J5)的15端经电阻 R32后接5V电源；

模数转换模块接收由外部输入的0～5V电压V_电压，该电压V_电压首先经一个滤波 电路滤除纹波后，再经一个电阻R3连接到模数转换芯片(U2)的2端上，滤波电 路由二极管D1和电容C5组成，二极管D1与电容C5并联在电压V_电压与数字地之 间；模数转换芯片(U2)的8端、7端、6端分别与中央处理器(U1)的47端、 49端、48端相接，模数转换芯片(U2)的5端接地，模数转换芯片(U2)的1端 接5V电源，模数转换芯片(U2)的3端接5V电源，且3端与数字地之间接有另 一个滤波电路，该滤波电路由电容C6和电容C7构成，该电容C6和电容C7并联 在3端与数字地之间，4端经电容C8接地；

数模转换模块包括有数模转换芯片(U3)、电压转电流芯片(U4)和5V转24V 电源芯片(U6)；5V转24V电源芯片(U6)的1端接5V电压，2端接地，3端输 出24V电压，且与电压转电流芯片(U4)的4端相接，4端接地；

数模转换芯片(U3)的1端接5V电源，2端接地，3端、4端、5端分别与中 央处理器(U1)的61端、60端、59端相接，6端与电压转电流芯片(U4)的1端 相接；

电压转电流芯片(U4)的2端接地，5端接地，7端和12端作为电流的输出端 经电流输出接口(J2)与使用终端连接，实现将稳定的具有4～20mA的电流供给使 用终端；

报警输出模块首先接收到从中央处理器(U1)的40端输出的高低电频信号PC5， 该高低电频信号PC5经电阻R34后接5V电源，且该高低电平信号PC5再经电阻 R35后连接到三极管Q9的基极上；三极管Q9的发射极连接在继电器(K1)的2 端上，三极管Q9的集电极接地；继电器(K1)的2端与1端之间并联有二极管D11， 且1端接5V电源，继电器(K1)的3端、4端和5端作为报警信号输出的开关， 报警信号输出接口(J6)与喇叭相接，实现报警声音的播放。