全文摘要
本实用新型公开了一种用于机床设备测量的光栅尺数字显示表，X轴光栅尺信号接口、Y轴光栅尺信号接口、Z轴光栅尺信号接口输出端均与正弦波转方波电路连接，正弦波转方波电路输出端通过方波信号处理模块连接CPU处理器，CPU处理器还与字库模块、掉电数据存储模块、LED发光二极管、数据存储器、蜂鸣器、键盘接口电路、液晶显示屏接口连接，键盘接口电路、键盘相连接，液晶显示屏接口输入端连接液晶屏电源及背光电路，液晶显示屏接口输出端连接液晶显示屏。本实用新型采集的光栅尺读数信号避免了信号干扰，数据信号精确。另外，降低了机床在加工过程中冷却液接触光栅尺读数头造成电路上的器件故障的问题，提升产品的使用寿命。
主设计要求
1.一种用于机床设备测量的光栅尺数字显示表，其特征在于：包括CPU处理器(1)、X轴光栅尺信号接口(2)、Y轴光栅尺信号接口(3)、Z轴光栅尺信号接口(4)、正弦波转方波电路(5)、方波信号处理模块(6)、字库模块(7)、掉电数据存储模块(8)、LED发光二极管(9)、数据存储器(10)、蜂鸣器(11)、键盘接口电路(12)、键盘(13)、液晶显示屏接口(14)、液晶屏电源及背光电路(15)、液晶显示屏(16)，所述X轴光栅尺信号接口(2)、Y轴光栅尺信号接口(3)、Z轴光栅尺信号接口(4)输出端均与正弦波转方波电路(5)连接，所述正弦波转方波电路(5)输出端通过方波信号处理模块(6)连接CPU处理器(1)，所述CPU处理器(1)还与字库模块(7)、掉电数据存储模块(8)、LED发光二极管(9)、数据存储器(10)、蜂鸣器(11)、键盘接口电路(12)、液晶显示屏接口(14)连接，所述键盘接口电路(12)、键盘(13)相连接，所述液晶显示屏接口(14)输入端连接液晶屏电源及背光电路(15)，所述液晶显示屏接口(14)输出端连接液晶显示屏(16)。
设计方案
1.一种用于机床设备测量的光栅尺数字显示表，其特征在于：包括CPU处理器(1)、X轴光栅尺信号接口(2)、Y轴光栅尺信号接口(3)、Z轴光栅尺信号接口(4)、正弦波转方波电路(5)、方波信号处理模块(6)、字库模块(7)、掉电数据存储模块(8)、LED发光二极管(9)、数据存储器(10)、蜂鸣器(11)、键盘接口电路(12)、键盘(13)、液晶显示屏接口(14)、液晶屏电源及背光电路(15)、液晶显示屏(16)，所述X轴光栅尺信号接口(2)、Y轴光栅尺信号接口(3)、Z轴光栅尺信号接口(4)输出端均与正弦波转方波电路(5)连接，所述正弦波转方波电路(5)输出端通过方波信号处理模块(6)连接CPU处理器(1)，所述CPU处理器(1)还与字库模块(7)、掉电数据存储模块(8)、LED发光二极管(9)、数据存储器(10)、蜂鸣器(11)、键盘接口电路(12)、液晶显示屏接口(14)连接，所述键盘接口电路(12)、键盘(13)相连接，所述液晶显示屏接口(14)输入端连接液晶屏电源及背光电路(15)，所述液晶显示屏接口(14)输出端连接液晶显示屏(16)。
2.根据权利要求1所述的一种用于机床设备测量的光栅尺数字显示表，其特征在于：所述CPU处理器(1)为型号STM32F767IG6的CPU处理器。
3.根据权利要求1所述的一种用于机床设备测量的光栅尺数字显示表，其特征在于：所述X轴光栅尺信号接口(2)、Y轴光栅尺信号接口(3)、Z轴光栅尺信号接口(4)为RS232接口。
4.根据权利要求1所述的一种用于机床设备测量的光栅尺数字显示表，其特征在于：所述正弦波转方波电路(5)包括分别与X轴光栅尺信号接口(2)、Y轴光栅尺信号接口(3)、Z轴光栅尺信号接口(4)连接的三组正弦波转方波电路，其中三组正弦波转方波电路每组包括两路由LM339运算放大器组成的正弦波转方波电路，其中第一路LM339运算放大器同相端连接初相位90°的正弦波信号，第一路LM339运算放大器反相端连接初相位270°的正弦波信号，第二路LM339运算放大器同相端连接初相位0°的正弦波信号，第二路LM339运算放大器反相端连接初相位180°的正弦波信号，所述LM339运算放大器同相端和输出端之间连接电阻，所述LM339运算放大器输出端还通过电阻连接直流电源。
5.根据权利要求1所述的一种用于机床设备测量的光栅尺数字显示表，其特征在于：所述方波信号处理模块(6)包括X轴光栅尺信号、Y轴光栅尺信号、Z轴光栅尺信号三路方波信号的处理电路，每路处理电路为三组依次连接的RC滤波电路，其中最后一组RC滤波电路输出端连接门电路CD40106。
6.根据权利要求1所述的一种用于机床设备测量的光栅尺数字显示表，其特征在于：所述数据存储器(10)型号为IS42S164400J-7TLI。
7.根据权利要求1所述的一种用于机床设备测量的光栅尺数字显示表，其特征在于：所述字库模块(7)为型号W25Q16的芯片。
8.根据权利要求1所述的一种用于机床设备测量的光栅尺数字显示表，其特征在于：所述掉电数据存储模块(8)型号为AT24C64。
9.根据权利要求1所述的一种用于机床设备测量的光栅尺数字显示表，其特征在于：所述键盘接口电路(12)型号为SN74HC574和SN74HC245。
10.根据权利要求1所述的一种用于机床设备测量的光栅尺数字显示表，其特征在于：所述液晶显示屏(16)型号为AT065TN14。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及显示器技术领域，具体涉及一种用于机床设备测量的光栅尺数字显示表。
背景技术
在光栅尺的生产和使用中，光栅尺是安装在机床上使用的，机床在加工过程中会使用冷却液，当光栅尺读数头接触到这些液体，就容易造成电路上的器件故障，目前还没有一种很好解决这个问题的方案。
实用新型内容
针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种用于机床设备测量的光栅尺数字显示表，以解决在光栅尺的生产和使用中，当光栅尺读数头接触到冷却液，就容易造成电路上的器件故障的问题。
为了解决上述问题，本实用新型提供一种用于机床设备测量的光栅尺数字显示表，包括CPU处理器、X轴光栅尺信号接口、Y轴光栅尺信号接口、Z轴光栅尺信号接口、正弦波转方波电路、方波信号处理模块、字库模块、掉电数据存储模块、LED发光二极管、数据存储器、蜂鸣器、键盘接口电路、键盘、液晶显示屏接口、液晶屏电源及背光电路、液晶显示屏，所述X轴光栅尺信号接口、Y轴光栅尺信号接口、Z轴光栅尺信号接口输出端均与正弦波转方波电路连接，所述正弦波转方波电路输出端通过方波信号处理模块连接CPU处理器，所述CPU处理器还与字库模块、掉电数据存储模块、LED发光二极管、数据存储器、蜂鸣器、键盘接口电路、液晶显示屏接口连接，所述键盘接口电路、键盘相连接，所述液晶显示屏接口输入端连接液晶屏电源及背光电路，所述液晶显示屏接口输出端连接液晶显示屏。
优选的，所述CPU处理器为型号STM32F767IG6的CPU处理器。
优选的，所述X轴光栅尺信号接口、Y轴光栅尺信号接口、Z轴光栅尺信号接口为RS232接口。
优选的，所述正弦波转方波电路包括分别与X轴光栅尺信号接口、Y轴光栅尺信号接口、Z轴光栅尺信号接口连接的三组正弦波转方波电路，其中三组正弦波转方波电路每组包括两路由LM339运算放大器组成的正弦波转方波电路，其中第一路LM339运算放大器同相端连接初相位90°的正弦波信号，第一路LM339运算放大器反相端连接初相位270°的正弦波信号，第二路LM339运算放大器同相端连接初相位0°的正弦波信号，第二路LM339运算放大器反相端连接初相位180°的正弦波信号，所述LM339运算放大器同相端和输出端之间连接电阻，所述LM339运算放大器输出端还通过电阻连接直流电源。
优选的，所述方波信号处理模块包括X轴光栅尺信号、Y轴光栅尺信号、Z轴光栅尺信号三路方波信号的处理电路，每路处理电路为三组依次连接的RC滤波电路，其中最后一组RC滤波电路输出端连接门电路CD40106。
优选的，所述数据存储器型号为IS42S164400J-7TLI。
优选的，所述字库模块为型号W25Q16的芯片。
优选的，所述掉电数据存储模块型号为AT24C64。
优选的，所述键盘接口电路型号为SN74HC574和SN74HC245。
优选的，所述液晶显示屏型号为AT065TN14。
本实用新型的有益效果体现在：
本实用新型采集的光栅尺读数信号通过正弦波转方波电路、方波信号处理模块处理后，再发送到微处理器处理后在显示屏显示，避免了信号干扰，数据信号精确。另外，由于光栅尺是安装在机床上使用的，将读数头上的部分器件移到数显表之后，就降低了机床在加工过程中冷却液接触光栅尺读数头造成电路上的器件故障的问题，提升产品的使用寿命，同时也提升了光栅尺的抗干扰能力。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本实用新型的整体结构框图；
图2为本实用新型的正弦波转方波电路原理图；
图3为本实用新型的方波信号处理模块原理图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。
如图1所示，一种用于机床设备测量的光栅尺数字显示表，包括CPU处理器1、X轴光栅尺信号接口2、Y轴光栅尺信号接口3、Z轴光栅尺信号接口4、正弦波转方波电路5、方波信号处理模块6、字库模块7、掉电数据存储模块8、LED发光二极管9、数据存储器10、蜂鸣器11、键盘接口电路12、键盘13、液晶显示屏接口14、液晶屏电源及背光电路15、液晶显示屏16，X轴光栅尺信号接口2、Y轴光栅尺信号接口3、Z轴光栅尺信号接口4输出端均与正弦波转方波电路5连接，正弦波转方波电路5输出端通过方波信号处理模块6连接CPU处理器1，CPU处理器1还与字库模块7、掉电数据存储模块8、LED发光二极管9、数据存储器10、蜂鸣器11、键盘接口电路12、液晶显示屏接口14连接，键盘接口电路12、键盘13相连接，液晶显示屏接口14输入端连接液晶屏电源及背光电路15，液晶显示屏接口14输出端连接液晶显示屏16。
其中，CPU处理器1为型号STM32F767IG6的CPU处理器，X轴光栅尺信号接口2、Y轴光栅尺信号接口3、Z轴光栅尺信号接口4为RS232接口，字库模块7为型号W25Q16的芯片，掉电数据存储模块8型号为AT24C64，数据存储器10型号为IS42S164400J-7TLI，键盘接口电路12型号为SN74HC574和SN74HC245，液晶显示屏16型号为AT065TN14。
如图2所示，正弦波转方波电路5包括分别与X轴光栅尺信号接口2、Y轴光栅尺信号接口3、Z轴光栅尺信号接口4连接的三组正弦波转方波电路，其中三组正弦波转方波电路每组包括两路由LM339运算放大器组成的正弦波转方波电路，其中第一路LM339运算放大器同相端连接初相位90°的正弦波信号，第一路LM339运算放大器反相端连接初相位270°的正弦波信号，第二路LM339运算放大器同相端连接初相位0°的正弦波信号，第二路LM339运算放大器反相端连接初相位180°的正弦波信号，LM339运算放大器同相端和输出端之间连接电阻，LM339运算放大器输出端还通过电阻连接直流电源。
如图3所示，方波信号处理模块6包括X轴光栅尺信号、Y轴光栅尺信号、Z轴光栅尺信号三路方波信号的处理电路，每路处理电路为三组依次连接的RC滤波电路，其中最后一组RC滤波电路输出端连接门电路CD40106。
本实用新型的工作原理是：
X轴光栅尺信号接口2、Y轴光栅尺信号接口3、Z轴光栅尺信号接口4(RS232接口)将采集到光栅尺信号分别输入到如图2所示的正弦波转方波电路5，光栅尺正弦波信号从Ⅹ、Y、Z三个接口输入，再分别进入各路限流电阻，每路正弦信分为0°、180°、90°、270°，然后输入LM339运放电路处理，输入对应关系为:0°和180°输入一路运放(LM339)的正负输入端，90°和270°输入LM339运放一路运放的正负输入端。这样运放LM339输出端就输出两路相交方波信号，定义为A相、B相信号。前级处理输出的X、Y、Z三轴方向的方波信号分别输入到三个方向的各路RC虑波抗干扰处理电路，再输入到三个方向的各路门电路(CD40106)进行反相后，输出至CPU进行数据处理，最后在液晶显示屏显示采集的光栅尺信号数据。
本实用新型采集的光栅尺读数信号通过正弦波转方波电路、方波信号处理模块处理后，再发送到微处理器处理后在显示屏显示，避免了信号干扰，数据信号精确。另外，由于光栅尺是安装在机床上使用的，将读数头上的部分器件移到数显表之后，就降低了机床在加工过程中冷却液接触光栅尺读数头造成电路上的器件故障的问题，提升产品的使用寿命，同时也提升了光栅尺的抗干扰能力。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920095206.5
申请日:2019-01-21
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:31(上海)
授权编号:CN209197676U
授权时间:20190802
主分类号:G01B 11/00
专利分类号:G01B11/00
范畴分类:31B;
申请人:上海容本机电科技有限公司
第一申请人:上海容本机电科技有限公司
申请人地址:201600 上海市松江区小昆山镇中心路425号2幢一层
发明人:邓爱华
第一发明人:邓爱华
当前权利人:上海容本机电科技有限公司
代理人:邹成娇
代理机构:11514
代理机构编号:北京酷爱智慧知识产权代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计