電磁翻轉字段數碼顯示器制造技術

本發明專利技術涉及一種電磁翻轉字段數碼顯示器，它由數碼顯示器部分和控制電路部分組成，顯示器包括面蓋板，主模座，擋板，磁翻轉字段和電磁線圈，電路部分包括磁翻轉字段的翻轉控制電路和控制電路的驅動電路，通過字段控制信號使字段作１８０度的雙向翻轉，磁翻轉字段的一個半體有醒目色調，實現數碼控制和顯示，顯示器具有字型大，能見度好，壽命長等優點，它可廣泛用于機場，交通，公共場所作為數碼顯示用。（*該技術在2010年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于顯示
，尤其是涉及數碼顯示，即采用電磁翻轉式的字段數碼顯示器。目前，已有技術采用的數碼顯示器有LED、LCD數碼顯示器，以及鐵路、空港、加油機上采用的自動控制電動翻板式數碼顯示器。但是，對LED和LCD數碼顯示器來說，存在著顯示亮度，壽命、字型大小以及在掉電后不能進行信息自鎖等問題。對于自控電動翻板式顯示器，也存在結構復雜，體積大，機動性差等缺點。本專利技術采用電磁翻轉字段數碼顯示，利用電磁原理，有選擇地自動控制驅動七段字段的數碼顯示，這種顯示器具有比較精密的機械結構與可靠的外圍驅動控制電路，可以與任何數字顯示儀器或計算機等部件的輸出信號接口，并且具有與LED數碼管完全兼容的性能。本專利技術的電磁翻轉字段數碼顯示器的主要特點是壽命長，字型大，在亮度大的顯示環境中具有很好的能見度，而且，在掉電后仍有鎖存能力，不易丟失掉電以前瞬間的有關數據。本專利技術的目的在于提供一種新型的電磁翻轉數碼顯示器的字段顯示機構。同時，本專利技術的目的還在于對顯示器的控制電路板提供一個驅動電路板，把直接驅動線圈的大電流與信號控制接口分開，使驅動磁翻轉字段轉動的控制電流大幅度下降，從而實現具有LED數碼管完全兼容的性能。本專利技術的目的將通過下述的技術構思，以及配合附圖所作的對專利技術的具體描述來實現。附附圖說明圖1 為電磁翻轉數碼顯示器的結構主視圖。附圖2 為圖1的俯視圖。附圖3 為所述顯示器的主模座示意圖。附圖4 為所述顯示器的面蓋板的主視圖。附圖5 為圖4的俯視圖。附圖6 為所述顯示器的擋板示意圖，其中a為主視圖，b為側視圖。附圖7 為所述顯示器的電磁翻板字段結構示意圖。其中a為主視圖，b為側視圖。附圖8 為所述顯示器的電磁翻板字段翻轉控制電路的驅動電路的示意圖。附圖9 為一般控制電磁線圈極性的原理圖。附圖10 為所述顯示器的電磁翻轉控制電路的驅動電路。本專利技術的電磁翻轉數碼顯示器包括機械部分和電路部分兩方面的內容。機械部分主要包括面蓋板1，主模座2，擋板5，電磁翻轉字段6，線圈骨架7，線圈鐵心8，線圈卡子9。其中，主模座2(見圖3)是整個磁翻轉顯示器機械部分中的一個核心部件，七個字段6分別以一定的順序，如圖示的“8”字樣中的每一個字段空區，套在各個端軸21上，同一個字段兩個對稱的端面軸位于同一軸向上，并且要求較高的軸向同軸度。在每一組的端軸上面設置了一個定位軸22，與面蓋板上的定位孔31(圖4)相配，使裝配好的字段6在主模座上位置固定而不易脫落。字段6呈圓柱形，其兩端略帶圓錐形，字段6的兩端具有同軸的端軸孔54(圖7)，它們與主模座的端軸21相配合，包括同軸度以及孔位，孔徑的適配。字段6適配在端軸21上，并且受定位擋55的限制可繞端軸21在順逆兩方向上作180度轉動，字段6由沿軸向的兩個半體組成，兩個半體的顏色有明顯色差，如橘紅色和黑色。字段作一個方向轉動時，一個半體位于主模座的前表面上，當轉到另一方向時，另一半體位于模座的前表面上。字段6在磁場的控制下只作180度的繞軸徑向翻轉，不能在主模座上作軸向移動。圖7表示電磁翻轉字段的示意圖，字段的中間部分呈圓柱形，兩端略呈錐形收縮，端軸孔54與主模座上的端軸21相配合，字段的一個半體51用橘紅色ABS材料制成，另一半體52用黑色ABS材料制成，在字段的中間空區安置磁鐵53，改變電磁線圈的方向得到不同的極性以實現字段繞端軸的180度翻轉，定位擋55對字段翻轉180度作定位限制用。面蓋板1(圖4，5)是一個由塑料，如ABS材料構成的部件，該部件的作用是固定主模座軸端組的位置，同時使顯示器只表露欲顯示字段的字型。為防止反光，面蓋板表面作噴砂處理。擋板5(圖6)的一端部呈方型平面，正好位于“8”字形的上下兩個空間區位置，而另一端有四個插腳，它們可以依靠相互彈性安插在顯示器的電磁翻轉控制電路板3上，擋板5與面蓋1由同一種材料制成，為了防止反光，在其表面也作相應的噴砂處理。顯示器中致使顯示字段作翻轉轉動的電磁線圈是由線圈骨架7，線圈鐵心8和線圈卡子9組成。電磁線圈安置在電磁翻轉控制電路板3上，其位置正好相對應于顯示器顯示字段部位，如對于“8”字形顯示器，具有七個顯示字段6，則在控制板3上正對著七個字段位置設置七個電磁線圈，以便在進行電磁翻轉控制時，使與電磁線圈相對應位置上的顯示字段作180度的顯示轉動。顯示器的另一組成部分是電路部分。下面將結合顯示器原理對本專利技術涉及的電路部分作進一步的描述。本專利技術所述的顯示器，如“8”字形顯示有七個字段，但對每字段的驅動電路是完全相同的，因此，僅對其中的一般電路的控制和控制電路的驅動電路作描述。圖9是一個字段的一般控制電磁線圈極性的原理圖。其中，2，3兩端共接+5V電源，1，4兩端分別接控制產生S，N極的兩路信號輸入線，例如當1輸入信號，則線圈Ⅰ通電，根據電磁感應定理，產生S極電磁場，由此驅動字段作某一定向轉動，當2輸入信號，則線圈Ⅱ通電，產生N極電磁場，由此驅動字段作相反的定向運動。一個七個字段的顯示器需有14根信號輸入線，如果與目前數字顯示儀器，計算機輸出接口時，還需要加上許多硬件電路。此外，當產生某一磁場時，在線圈中需有80mA左右的電流通過，對于這樣大的負載驅動能力是任何計算機或其它數字顯示儀器所不能達到的。為了解決上述兩個問題，即使本專利技術的數碼器跟使用LED一樣，可以在任何電路上都能直接應用，可在接口與控制線圈電路之間增設一個驅動電路板4，把直接驅動線圈的大電流與信號控制接口線分開，由于增加了一個驅動電路將使驅動電磁翻轉字段翻轉的控制電流下降到1mA以下，而且根據7個控制線圈14個輸入信號端的相互邏輯關系，設計應用了非門電路，使驅動電路跟驅動LED數碼管一樣，完全達到兼容。下面將結合圖8，10對電磁翻轉字段數碼顯示器中控制電磁線圈極性翻轉的控制電路的驅動電路作簡要說明。在圖8中，L1，L2為同一字段正、反兩個線圈繞組，當L1通電時，如果產生N極磁場，則在L2通電時，會產生S極磁場，Vi為輸入信號，T1，T2為L1，L2兩個線圈的開關管，由Vi信號控制，由于T1，T2兩管的基板輸入電流很小，通常小于1mA，所以可與任何數字電路的集成電路，與計算機的輸出信號相接口。在字段6的殼內裝有一個永磁鐵，由于磁鐵定向安置，故可用L1，L2驅動它作正轉或反轉，即，使字段面上橘紅色部分朝外，或字段本色，如黑色，朝外。工作過程中，L1與L2只有一個通電，不會同時通電。當Vi輸入高電平時，T1導通，產生N極磁場，使字段的某一面，如橘紅色面朝外。由于輸入信號經非門反向送到T2管的基極，故T2截止，L2不通電。如要使字段另一面朝外(如黑色面朝外)，則Vi輸入低電平，此時，T1截止，T2導通，L2通電。在驅動電路中，為了提高電路的工作可靠性，開關管T1，T2將采用達林頓開關集成電路MC1413，見附圖10，其中，IC1與IC3為達林頓開關集成電路組件，IC3與IC4為74LSO4非門電路組件具體連接線路由圖10示出。接口信號由S端輸入，相對應于七個字段經過開關集成電路以及非門電路，由七個輸入端a、b、c、d、e、f、g分別輸入控制七段字段顯示所控制信號，從而在數碼顯示器上，根據數碼字段控制信號(數字電路)的要求，在顯示器上顯示出所需顯示的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電磁翻轉字段數碼顯示器，它由數碼顯示器部分和顯示控制電路部分組成，其特征是：所述的顯示器部分包括面蓋板１，主模座２，擋板５，磁翻轉字段６，線圈骨架７，線圈鐵心８，線圈卡子９，所述的顯示控制電路部分包括磁翻轉字段的控制電路和控制電路的驅動電路，其中驅動電路有達林頓開關集成電路組件，非門電路組件，由接口輸入的信號相對應于七個字段經過開關集成電路以及非門電路，由七個輸入端ａ－ｇ分別輸入控制七段字段顯示所需的控制信號。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王孫成，諸恩惠，柯金龍，
申請(專利權)人：溫州市科龍電子設備廠，
類型：發明
國別省市：33[中國|浙江]