阅读说明：本技术 一种设备开机计时器 (Equipment starting timer ) 是由 黄国雄 秦艺力 陈凯 毛鑫峰 杨建东 李其福 周启荣 于 2019-09-24 设计创作，主要内容包括：一种设备开机计时器,属于电子技术领域。本发明解决了现有设备需要人工统计开机时间,存在较大误差,且易造成统计数据丢失的问题。本发明检测电路串联在设备的供电回路中,用于检测设备的开关机状态,当检测到设备上电开机后,向微控制器发送开机信号；当检测设备关机时,向微控制器发送关机信号；微控制器记录接收设备开关机信号的时间,开关机状态信号发送至显示电路；同时对设备的单次开机时间进行累计,并将设备的单次开机时间与设备的历史开机时间进行累计；将设备的单次开机时间和累计的开机时间均发送至显示电路。本发明适用于对设备的开机时间进行累计存储。(An equipment starting timer belongs to the technical field of electronics. The invention solves the problems that the existing equipment needs manual statistics of boot time, has larger error and is easy to cause statistical data loss. The detection circuit is connected in series in a power supply loop of the equipment and is used for detecting the on-off state of the equipment, and when the equipment is detected to be powered on and started, a starting signal is sent to the microcontroller; when the detection equipment is shut down, sending a shutdown signal to the microcontroller; the microcontroller records the time of receiving a device startup and shutdown signal, and the startup and shutdown state signal is sent to the display circuit; meanwhile, accumulating the single starting time of the equipment, and accumulating the single starting time of the equipment and the historical starting time of the equipment; and sending the single starting-up time and the accumulated starting-up time of the equipment to a display circuit. The method and the device are suitable for accumulating and storing the starting-up time of the equipment.)

一种设备开机计时器

技术领域

本发明属于电子技术领域，具体涉及一种对设备开机工作时间进行计时统计的装置。

背景技术

设备移交正式启用后一般要建立设备履历资料，其中有一项重要的数据是设备开机时间的统计，设备开机时间是作为设备维护保养、故障时间统计、更新换代的重要依据之一，对设备的可靠性、稳定性研究具有重要的参考意义。

对现有的设备进行开机时间的统计方式，主要依靠操作人员人工统计，并将统计数据以纸质或电子版的形式存储，这种方式存在较大的误差，且在设备全寿命管理过程中，纸质或电子版的统计数据在设备交接过程中极易丢失或损坏，导致失去设备开机记录。

发明内容

本发明是为了解决现有设备需要人工统计开机时间，存在较大误差，且易造成统计数据丢失的问题。提出了一种设备开机计时器。

本发明所述的设备开机计时器，包括检测电路1、显示电路2、微控制器3和电源变换电路5；

检测电路1串联在设备的供电回路中，用于检测设备的开关机状态，在检测到设备上电开机时，向微控制器3发送开机信号；在检测到设备关机时，向微控制器3发送关机信号；

微控制器3用于记录设备开关机信号的时间，并将设备开关机状态信号发送至显示电路2；

同时对设备的单次开机时间进行累计，并将设备的单次开机时间与设备的历史开机时间进行累计；将设备的单次开机时间和累计的历史开机时间均发送至显示电路2；

显示电路2用于对接收信号进行显示；

电源变换电路5用于对电网电压进行转换，并利用转换后的电压为检测电路1、显示电路2和微控制器3供电。

本发明所述设备开机计时器，它能够自动检测和显示设备的开关机状态，能够统计和显示设备单次开机时间、累计开机时间，能够存储设备累计开机时间，具备远程串口数据传输功能，实现精确地对设备的开机时间和关机时间进行记载，同时有效的实现了对设备的开机时间进行累计，保证了设备的开机时间进行准确记载，同时采用串口通讯电路实时将采集的数据发送出去，避免了数据由于设备移交而导致数据丢失。

本发明能够统计设备单次开机时间、累计开机时间，能够显示设备开、关机状态、单次开机时间、累计开机时间，是能够存储设备累计开机时间的装置。本发明所述的计时器包含有微控制器以及连接于微控制器上的显示电路、开关机状态检测电路和串口通讯电路，所述开关机状态检测电路包含有霍尔电流传感器芯片和绝对值变换、放大滤波、比较电路。实现精确的统计设备的开机时间，并对设备的开机时间进行累计存储，避免了数据的丢失。

附图说明

图1是本发明所述设备开机计时器的原理框图；

图2是检测电路的具体电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

具体实施方式一：下面结合图1和2说明本实施方式，本实施方式所述设备开机计时器，包括检测电路1、显示电路2、微控制器3和电源变换电路5；

检测电路1串联在设备的供电回路中，用于检测设备的开关机状态，在检测到设备上电开机时，向微控制器3发送开机信号；在检测到设备关机时，向微控制器3发送关机信号；

微控制器3用于记录设备开关机信号的时间，并将设备开关机状态信号发送至显示电路2；

同时对设备的单次开机时间进行累计，并将设备的单次开机时间与设备的历史开机时间进行累计；将设备的单次开机时间和累计的历史开机时间均发送至显示电路2；

显示电路2用于对接收信号进行显示；

电源变换电路5用于对电网电压进行转换，并利用转换后的电压为检测电路1、显示电路2和微控制器3供电。

本实施方式中，微控制器3不仅实现对设备单次开机时间进行累计，同时对设备的所有开机时间进行累计，并通过显示电路2将设备的单次开机时间、所有开机时进行显示和设备的开机或者关机的状态进行显示。

进一步地，检测电路1包括电流传感器IC1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、滑动变阻器R9、电阻R10、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、二极管D1、二极管D2、滤波放大器IC2A、滤波放大器IC2B、滤波放大器IC2C和电源VCC；

电流传感器IC1采用型号为ACS712的芯片实现；

电流传感器IC1的1号引脚和2号引脚连接设备的电源供电端；

电流传感器IC1的3号引脚和4号引脚连接设备电源开关的进电端；

电流传感器IC1的8号引脚连接电源VCC，电流传感器IC1的6号引脚通过电容C1连接电源地；

电流传感器IC1的5号引脚连接电源地；

电流传感器IC1的7号引脚经过电阻R1连接滤波放大器IC2A的负向信号输入端；

二极管D1的负极连接滤波放大器IC2A的负向信号输入端，二极管D1的正极连接滤波放大器IC2A的信号输出端；

电阻R3串联在滤波放大器IC2A的负向信号输入端与二极管D2的正极之间；

二极管D2的负极连接滤波放大器IC2A的信号输出端；

滤波放大器IC2A的正向信号输入端与滤波放大器IC2B的正向信号输入端连接；且

滤波放大器IC2A的正向信号输入端经电阻R2后连接电源地；

滤波放大器IC2B的正向信号输入端经电阻R6后连接电源VCC；

电容C2的一端连接滤波放大器IC2A的正向信号输入端，电容C2的另一端连接电源地；

电阻R5连接在二极管D2的正极与滤波放大器IC2B的负向信号输入端之间；

电阻R4连接在电流传感器IC1的7号引脚与滤波放大器IC2B的负向信号输入端之间；

电容C3与电阻R7并联后连接在滤波放大器IC2B的负向信号输入端与滤波放大器IC2B的信号输出端之间；

滤波放大器IC2B的信号输出端连接滤波放大器IC2C的正向信号输入端，滤波放大器IC2C的负向信号输入端与电源地之间连接有电容C4；

滑动变阻器R9的活动端连接滤波放大器IC2C的负向信号输入端，滑动变阻器R9串联在电阻R8和电阻R10之间，电阻R8连接电源VCC，电阻R10连接电源地；

滤波放大器IC2C的信号输出端为检测电路1的信号输出端。

进一步地，串口通讯电路4用于接收微控制器3发送的设备开机或关机状态信号、开机时间、关机时间、设备的单次开机时间和累计的开机时间，并将接收的信号向外传输。传输至计算机、互联网或数据存储器。

进一步地，滤波放大器IC2A、滤波放大器IC2B和滤波放大器IC2C均采用型号为LM324的芯片实现。

进一步地，电源变换电路5采用型号为HLK-PM01的模块实现。

进一步地，串口通讯电路4采用型号为MAX3232的芯片实现。

进一步地，微控制器3采用型号为ATTINY2313的芯片实现。

进一步地，显示电路2采用16×2字符液晶显示模块实现。

参见图1，本发明所述计时器包含有微控制器以及连接于微控制器上的显示电路、开关机状态检测电路和串口通讯电路。设备开机计时器加电时，开关机状态检测电路输出低电平，微控制器读取并显示保存的设备累计开机时间，显示电路对单次开机时间显示，设备开关机状态显示为关机。当开关机状态检测电路输出高电平时，设备开关机状态显示为开机，微控制器开始计时，设备累计开机时间计时间隔为0.01小时，设备单次开机时间计时间隔为1秒。当开关机状态检测电路输出低电平时，微控制器停止计时，设备开关机状态显示为关机，设备累计开机时间和设备单次开机时间保持显示，保存设备累计开机时间。

参见图2，所述开关机状态检测电路包含有霍尔电流传感芯片、绝对值变换、放大滤波电路、比较电路。霍尔电流传感器芯片IC1的1、2脚相连，3、4脚相连，接入设备供电的220V交流输出回路中，IC1的7脚输出与220V交流回路工作电流成比例关系、直流偏置电压为VCC/2的交流电压。绝对值变换、放大滤波电路由IC2A、IC2B共同组成。IC1的7脚输出电压经过R1输入IC2A，经过IC2A、R1、R3、D1、D2组成的同步检波电路变换得到交流电压的负半周电压，负半周电压和IC1的7脚输出电压经过IC2B、R5、R4组成的相加电路相加，得到交流电压的绝对值，经过IC2B、R7、C3组成的反相放大滤波电路，从IC2的7脚输出与220V交流输出回路工作电流成比例关系、偏置电压为VCC/2的直流电压。所述比较电路由IC2C组成。IC2的7脚输出电压输入IC2C的10脚，VCC经过R8、R9、R10组成的分压电路分压得到设备开关机检测门限电压，输入IC2C的9脚，IC2的8脚输出设备开关机状态信号，当IC2C的10脚电压大于设备开关机检测门限电压时，IC2的8脚输出高电平，当IC2C的10脚电压小于设备开关机检测门限电压时，IC2的8脚输出低电平。

设备开机计时器通过串口与远程计算机进行通信，实现累计开机时间的初始化配置和远程数据传输。通信接口采用标准RS-232接口，通信数据采用字符格式，串口参数设置如下：

波特率：9600bps

数据长度：8bit

停止位：1bit

校验位：无

通信采用查询应答方式，远程计算机发送命令，设备开机计时器收到命令后做出相应的回应。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。