CN101408415B - 液晶分厘表数据采集电路及方法 - Google Patents

Abstract

一种液晶分厘表数据采集电路，用以对液晶分厘表的数据进行采集，其包括一微处理器、第一及第二三极管，所述微处理器包括一数据输入引脚、第一及第二中断引脚，所述数据输入引脚连接到所述第一三极管的集电极并通过一限流电阻接一直流电源，所述第一三极管的基极连接到液晶分厘表的数据输出端，发射极接地，所述第一中断引脚连接到所述第二三极管的发射极并通过另一限流电阻接所述直流电源，所述第二三极管的基极连接到液晶分厘表的时钟信号端，集电极接地，所述第二中断引脚连接到液晶分厘表的请求控制端。一种数据采集方法可应用上述采集电路在液晶分厘表的请求控制端和时钟信号端为低电平时采集并存储所述液晶分厘表的数据输出端的数据。

Description

液晶分厘表数据采集电路及方法

技术领域

本发明涉及一种数据采集电路及方法，特别涉及一种用于采集液晶分厘表的数据采集电路及方法。

背景技术

目前，液晶分厘表被广泛应用于小尺寸产品长度、深度、宽度等的测量，但其相关附件如数据读取器价格较贵，且功能单一，数据读取器读取的数据只能转换到其它可视化更好的LED、LCD等显示器上显示，而且数据读取器不能进行数据的存储及分析，所以液晶分厘表数据的采集只能靠人工读取纪录，但这种人工读取记录的方式实时性得不到保证且容易人为出错。

发明内容

鉴于上述内容，有必要提供一种可实现数据自动采集的液晶分厘表数据采集电路及方法。

一种液晶分厘表数据采集电路，用以对液晶分厘表的数据进行采集，其包括一微处理器、一第一三极管及一第二三极管，所述微处理器包括一数据输入引脚、一第一中断引脚及一第二中断引脚，所述数据输入引脚连接到所述第一三极管的集电极并通过一限流电阻接一直流电源，所述第一三极管的基极连接到所述液晶分厘表的数据输出端，所述第一三极管的发射极接地，所述第一中断引脚连接到所述第二三极管的发射极并通过另一限流电阻接所述直流电源，所述第二三极管的基极连接到所述液晶分厘表的时钟信号端，所述第二三极管的集电极接地，所述第二中断引脚连接到所述液晶分厘表的请求控制端。

一种液晶分厘表数据采集方法，包括以下步骤：将所述液晶分厘表的请求控制端置低电平；查询所述液晶分厘表的时钟信号端的电平状态是否为低电平；当所述液晶分厘表的时钟信号端为低电平时，所述微处理器产生一中断信号对所述液晶分厘表的数据输出端的一位二进制数进行采集，并将所述二进制数处理后保存到所述微处理器的累加器中；将保存到累加器中的二进制数右移一位；判断是否完成所述液晶分厘表的一次测量数据的采集，如果是，所述液晶分厘表的一次测量数据采集结束。

本发明所述液晶分厘表数据采集电路及方法通过所述微处理器、第一三极管及第二三极管实现了对液晶分厘表数据的自动采集，又因所述微处理器具有存储及运算的功能，也实现了对所采集数据的存储与分析，同时由于本发明电路简单，所用到的微处理器、三极管及电阻等元件价格相对低廉，从而大大降低了成本。

附图说明

下面结合附图及较佳实施方式对本发明作进一步详细描述：

图1是本发明液晶分厘表数据采集电路较佳实施方式的电路图。

图2是本发明液晶分厘表数据采集方法较佳实施方式的流程图。

具体实施方式

请参照图1，本发明液晶分厘表数据采集电路用于对一液晶分厘表10进行数据采集，其较佳实施方式包括一微处理器20、一晶体振荡器22、一电容C1、一第一三极管Q1、一第二三极管Q2及三个限流电阻R1、R2、R3。所述第一三极管Q1为一NPN型三极管，所述第二三极管Q2为一PNP型三极管。所述微处理器20包括一数据输入引脚P1.2、一第一中断引脚INT1及一第二中断引脚INT0。

所述数据输入引脚P1.2连接到所述第一三极管Q1的集电极并通过所述限流电阻R1接一直流电源Vcc(如5V直流电源)，所述第一三极管Q1的基极连接到所述液晶分厘表10的数据输出端DATA，发射极连接到所述液晶分厘表10的接地端GND并接地。所述第一中断引脚INT1连接到所述第二三极管Q2的发射极并通过所述限流电阻R2接所述直流电源Vcc，所述第二三极管Q2的基极连接到所述液晶分厘表10的时钟信号端CK，集电极连接到所述液晶分厘表10的接地端GND并接地。所述第二中断引脚INT0连接到所述液晶分厘表10的请求控制端/REQ。通过对所述第一三极管Q1、第二三极管Q2及限流电阻R1、R2选取合适参数，可使所述液晶分厘表的数据输出端DATA及时钟信号端CK的电压分别与所述微处理器10的数据输入引脚P1.2及第一中断引脚INT1的电压相匹配，以可靠实现液晶分厘表10到微处理器10的电平转换，具体参数的设定可根据实际用到的液晶分厘表及微处理器进行合理的选择搭配。

本实施方式中，所述液晶分厘表10为日本三丰(Mitutoyo)公司生产的液晶分厘表，其一次量测数据包括13组，且每组又包括4位二进制数，即所述微处理器20采集所述液晶分厘表10的一次量测数据为52位二进制数，其数据具体输出形式为：当所述液晶分厘表10的请求控制端/REQ为低电平时，所述数据输出端DATA开始有数据输出，同时所述时钟信号端CK输出一固定频率的时钟信号，且每一位二进制数的输出是在所述时钟信号端CK输出的时钟信号为低电平时完成的，即在时钟信号出现52次低电平后就完成了一次测量数据的输出，本实施方式中的数据采集电路即是针对上述数据进行采集的，其他形式的数据输出可通过对所述微处理器20编写相应的程序即可，不仅局限于本实施方式的形式。

所述微处理器20为一AT89C51型单片机，所述数据输入引脚P1.2、第一及第二中断引脚INT0、INT1分别对应为所述AT89C51型单片机的一串行输入引脚及两中断引脚。所述晶体振荡器22与所述微处理器20的晶体振荡器输入、输出引脚X1、X2相连，为所述微处理器20提供工作频率，所述微处理器20的外部访问允许端/EA/VP接所述直流电源Vcc和所述电容C1的一端，所述电容C1的另一端与所述微处理器20的复位引脚RESET相连并通过所述限流电阻R3接地，所述液晶分厘表数据采集电路上电后，所述直流电源Vcc即给所述微处理器20产生复位信号，以使整个液晶分厘表数据采集电路实现复位操作，进入初始状态，数据采集启动。

本发明所述液晶分厘表数据采集方法的较佳实施方式是通过中断方式对微处理器20进行编程的，以实现逐位数据的采集，请参照图2，运用图1所示的电路对液晶分厘表10进行数据采集时，包括以下步骤：

步骤100：将所述微处理器20的第二中断引脚INT0置为低电平，即将所述液晶分厘表10的请求控制端/REQ置为低电平，以使所述液晶分厘表10的数据输出端DATA开始有数据输出。

步骤200：所述微处理器20通过所述第一中断引脚INT1查询所述时钟信号端CK的电平状态，并判断其是否为低电平。其中，当所述时钟信号端CK变为低电平时，所述第二三极管Q2导通，其集电极变为低电平，即所述第一中断引脚INT1接收到一低电平信号。

步骤300：当所述时钟信号端CK为低电平时，所述第一中断引脚INT1也变为低电平，所述微处理器20将产生一中断信号。这时，所述数据输出端DATA也对应输出一位二进制数(“1”或“0”，即高电平或低电平信号)给所述第一三极管Q1的基极，易知当输出的二进制数为“1”时，所述第一三极管Q1导通，使所述第一三极管Q1的集电极变为低电平，所述数据输入引脚P1.2将通过所述中断信号的程序控制接收所述第一三极管Q1的集电极的低电平信号数据，亦即接收到一为“0”的二进制数，反之当输出的二进制数为“0”时，接收到一为“1”的二进制数。同时，所述中断信号又控制所述数据输入引脚P1.2进行数据采集。所述微处理器20将采集到的二进制数据进行处理后记录保存于所述微处理器20的累加器中，以实现一位二进制数的采集，其中所述处理过程是将所述数据输入引脚P1.2接收到的一位二进制数进行反相运算处理，即将“1”变为“0”或将“0”变为“1”。

步骤400：所述微处理器20在保存采集到的一位二进制数时，将保存到所述累加器中的数据右移一位，以使所采集的数据按照高、低位正确排列。

步骤500：判断是否完成所述液晶分厘表10的一次测量数据的采集，即判断是否完成52位二进制数的采集，如果是，一次测量数据采集结束，否则返回步骤200，实现数据的逐位采集。

所述液晶分厘表的一次或多次测量数据采集完成后，可根据需要对所采集的测量数据进行显示、分析或存储等处理。例如，可将所述微处理器20的数据输出引脚通过一RS232收发器连接一RS232串口，并将所述RS232串口连接到一电脑的RS232串口连接器上，即可实现所述电脑对所述微处理器20累加器中测量数据的显示、分析或存储等处理。又如，可将所述微处理器20的数据输出引脚直接连接一红色发光二极管及一绿色发光二极管，以实时显示测量数据相应的结果状态，当测量数据不符合要求时，所述红色发光二极管发光，当数据符合要求时，所述绿色发光二极管发光，以方便使用者判断所述液晶分厘表所量测物件的品质，而不需人工读取数据后对照测量数据要求进行判断，大大节省了时间。

应用本发明液晶分厘表数据采集电路及方法，可方便对液晶分厘表进行数据采集、分析或储存等处理，而且所采用的电阻、三极管、微处理器等元件的价格都较低廉，可大大降低成本。

Claims (10)

1.一种液晶分厘表数据采集电路，用以对液晶分厘表的数据进行采集，其包括一微处理器、一第一三极管及一第二三极管，所述微处理器包括一数据输入引脚、一第一中断引脚及一第二中断引脚，所述数据输入引脚连接到所述第一三极管的集电极并通过一限流电阻接一直流电源，所述第一三极管的基极连接到所述液晶分厘表的数据输出端，所述第一三极管的发射极接地，所述第一中断引脚连接到所述第二三极管的发射极并通过另一限流电阻接所述直流电源，所述第二三极管的基极连接到所述液晶分厘表的时钟信号端，所述第二三极管的集电极接地，所述第二中断引脚连接到所述液晶分厘表的请求控制端。

2.如权利要求1所述的液晶分厘表数据采集电路，其特征在于：所述微处理器为一单片机。

3.如权利要求1所述的液晶分厘表数据采集电路，其特征在于：所述直流电源为一5V直流电源。

4.如权利要求1所述的液晶分厘表数据采集电路，其特征在于：所述第一三极管为一NPN型三极管，所述第二三极管为一PNP型三极管。

5.一种应用如权利要求1所述的液晶分厘表数据采集电路的数据采集方法，包括以下步骤：

将所述液晶分厘表的请求控制端置低电平；

查询所述液晶分厘表的时钟信号端的电平状态是否为低电平；

当所述液晶分厘表的时钟信号端为低电平时，所述微处理器产生一中断信号对所述液晶分厘表的数据输出端的一位二进制数进行采集，并将所述二进制数处理后保存到所述微处理器的累加器中；

将保存到累加器中的二进制数右移一位；

判断是否完成所述液晶分厘表的一次测量数据的采集，如果是，所述液晶分厘表的一次测量数据采集结束。

6.如权利要求5所述的数据采集方法，其特征在于：在判断是否完成所述液晶分厘表的一次测量数据的采集步骤中，如果否，则返回到所述查询步骤。

7.如权利要求5所述的数据采集方法，其特征在于：所述微处理器通过所述第二中断引脚将所述液晶分厘表的请求控制端置低电平。

8.如权利要求7所述的数据采集方法，其特征在于：当所述液晶分厘表的时钟信号端为低电平时，所述微处理器的第一中断引脚变为低电平以产生所述中断信号。

9.如权利要求8所述的数据采集方法，其特征在于：所述中断信号控制所述微处理器的数据输入引脚对所述液晶分厘表的数据输出端的一位二进制数进行采集。

10.如权利要求5所述的数据采集方法，其特征在于：所述一位二进制数保存到所述微处理器的累加器之前的数据处理过程为对所述二进制数进行反相运算处理。

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