積木式端口可映射的傳感器輸入模塊的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種積木式端口可映射的傳感器輸入模塊，其特征在于，包括：核心接口板，與核心接口板連接的顯示燈、通訊接口、電源質(zhì)量監(jiān)測模塊、電源接口、傳感器映射單元、傳感器接口。本實(shí)用新型提供的積木式端口可映射的傳感器輸入模塊，無需進(jìn)行數(shù)值轉(zhuǎn)換，使用起來更簡單；對傳感器的類型、量程、以及數(shù)量都可以進(jìn)行配置。
【專利說明】
積木式端口可映射的傳感器輸入模塊
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型傳感器輸入技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種積木式端口可映射的傳感器輸入模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場上的傳感器采集模塊，反饋給上位機(jī)的每一路數(shù)據(jù)是傳感器采集值在分辨率的量程內(nèi)所轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù);用戶在使用的過程中需要進(jìn)行數(shù)制的轉(zhuǎn)換并根據(jù)傳感器的量程進(jìn)行換算，在一定的程度上給工程師增加了難度;另外傳感器數(shù)量和類型都是固定的，在使用的過程中，需要多種模塊進(jìn)行組合使用，且造成了一些端口的浪費(fèi)。
[0003]因此，現(xiàn)有技術(shù)亟待有很大的進(jìn)步。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述的缺陷，提供一種積木式端口可映射的傳感器輸入模塊，包括:核心接口板，與核心接口板連接的顯示燈、通訊接口、電源質(zhì)量監(jiān)測模塊、電源接口、傳感器映射單元、傳感器接口。在本實(shí)用新型所述的積木式端口可映射的傳感器輸入模塊中，所述核心接口板進(jìn)一步包括:微控制器ARM7LPC2134。
[0005]在本實(shí)用新型所述的積木式端口可映射的傳感器輸入模塊中，所述傳感器接口至少兩個(gè)，以積木方式組合。
[0006]在本實(shí)用新型所述的積木式端口可映射的傳感器輸入模塊中，所述電源接口電源輸入為直流12V?24V。
[0007]在本實(shí)用新型所述的積木式端口可映射的傳感器輸入模塊中，所述積木式端口可映射的傳感器輸入模塊與主控遠(yuǎn)程系統(tǒng)通過RS485總線連接。
[0008]LPC2134內(nèi)置了串行通信接口和8kB的片內(nèi)SRAM，32位定時(shí)器、I個(gè)或2個(gè)10位8路的ADC、10位DAC、PWM通道、47個(gè)GP1以及多達(dá)9個(gè)邊沿或電平觸發(fā)的外部中斷，通過接口電路，核心板采集各種信號，對信號進(jìn)行判斷輸出到相應(yīng)的對象中去；
[0009]ADC芯片AD7677擁有串行和并行接口，進(jìn)行8位或16位并行輸出，或2線串行輸出，電平邏輯可以為3V或5V;實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)選擇器的功能;傳感器數(shù)據(jù)源傳來的數(shù)據(jù)分配到預(yù)設(shè)的映射通道上，并按照設(shè)置的傳感器電氣特性、傳感器的量程進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換;默認(rèn)的映射通道數(shù)據(jù)為0，只有映射的實(shí)際的傳感器接口之后才能把相應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換出來。
[0010]實(shí)施本實(shí)用新型的積木式端口可映射的傳感器輸入模塊，具有以下有益效果:反饋給上位的數(shù)據(jù)為實(shí)際傳感器的轉(zhuǎn)換之后的數(shù)據(jù)，無需進(jìn)行數(shù)值轉(zhuǎn)換，使用起來更簡單;對傳感器的類型、量程、以及數(shù)量都可以進(jìn)行配置。
【附圖說明】
[0011 ]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，附圖中:圖1是本實(shí)用新型積木式端口可映射的傳感器輸入模塊的第一實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0012]圖2是圖1中核心接口板的電路原理圖；
[0013]圖3是圖1中電源接口的電路原理圖；
[0014]圖4是圖1中電源質(zhì)量監(jiān)測模塊的電路原理圖；
[0015]圖5是圖1中傳感器映射單元的電路原理圖；
[0016]圖6是圖1中傳感器接口的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]請參閱圖1，為本實(shí)用新型積木式端口可映射的傳感器輸入模塊的第一實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，在本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的積木式端口可映射的傳感器輸入模塊中，至少包括，核心接口板，與核心接口板連接的顯示燈、通訊接口、電源質(zhì)量監(jiān)測模塊、電源接口、傳感器映射單元、傳感器接口。
[0018]所述核心接口板進(jìn)一步包括:微控制器ARM7LPC2134。
[0019]所述傳感器接口至少兩個(gè)，以積木方式組合。
[0020]所述電源接口電源輸入為直流12V?24V。
[0021]所述積木式端口可映射的傳感器輸入模塊與主控遠(yuǎn)程系統(tǒng)通過RS485總線連接。
[0022]請結(jié)合參閱圖2，為圖1中核心接口板的電路原理圖。如圖2所示，在本實(shí)用新型提供的第一實(shí)施例中，LPC2134內(nèi)置了寬范圍的串行通信接口和8kB的片內(nèi)SRAM，多個(gè)32位定時(shí)器、I個(gè)或2個(gè)10位8路的ADC、10位DAC、PWM通道、47個(gè)GP1以及多達(dá)9個(gè)邊沿或電平觸發(fā)的外部中斷，通過接口電路，核心板采集各種信號，對信號進(jìn)行判斷輸出到相應(yīng)的對象中去。達(dá)到控制的目的。
[0023]請結(jié)合參閱圖3，為圖1中電源接口的電路原理圖。如圖3所示，在本實(shí)用新型提供的第一實(shí)施例中，模塊電源采用芯片，外圍器件少，輸入寬電壓。提供模塊穩(wěn)定的電源。
[0024]請結(jié)合參閱圖4，為圖1中電源質(zhì)量監(jiān)測模塊的電路原理圖。如圖4所示，在本實(shí)用新型提供的第一實(shí)施例中，電源檢測，在供電系統(tǒng)出問題后，及時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位。
[0025]請結(jié)合參閱圖5，為圖1中傳感器映射單元的電路原理圖。如圖5所示，在本實(shí)用新型提供的第一實(shí)施例中，ADC芯片AD7677采用AD公司生產(chǎn)的高速16位模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，最高采樣頻率可達(dá)到1MSPS，擁有內(nèi)部16位逐位比較(SAR)校正電路。卓越的積分非線性度(INL)為最大±1LSB。良好的交流特性，最小動(dòng)態(tài)值為92dB，典型值為94dB?？傊C波失真在45kHz下為-1lOdB0
[0026]ADC芯片AD7677擁有串行和并行接口，可以進(jìn)行8位或16位并行輸出，或2線串行輸出，電平邏輯可以為3V或5V;實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)選擇器的功能。傳感器數(shù)據(jù)源傳來的數(shù)據(jù)分配到預(yù)設(shè)的映射通道上，并按照設(shè)置的傳感器電氣特性、傳感器的量程進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換;默認(rèn)的映射通道數(shù)據(jù)為0，只有映射的實(shí)際的傳感器接口之后才能把相應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換出來。
[0027]請結(jié)合參閱圖6，為圖1中傳感器接口的電路原理圖。如圖6所示，在本實(shí)用新型提供的第一實(shí)施例中，可以按照實(shí)際需求進(jìn)行數(shù)量的組合。搭建好之后就可以進(jìn)行傳感器的映射。
[0028]舉一個(gè)例子，本實(shí)用新型積木式端口可映射的傳感器輸入模塊接一個(gè)4ma?20ma電氣特性的量程為0-100度溫度傳感器的工作過程，假設(shè)當(dāng)前溫度為25度左右，本實(shí)用新型積木式端口可映射的傳感器輸入模塊以搭積木的方式連接一個(gè)傳感器單元，通過設(shè)置連接模塊的RS485接口，設(shè)置傳感器的電氣類型為4ma?20ma;正常工作后，上位機(jī)可以采集到的數(shù)據(jù)為16進(jìn)制值1863HH。內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程是，監(jiān)測到的16位數(shù)據(jù)十進(jìn)制16383，也就是16進(jìn)制3F FFHH值;第一步轉(zhuǎn)換為對應(yīng)電流數(shù)據(jù)為16383/65535*(20-4)=3.999ma;第二步轉(zhuǎn)換為實(shí)際監(jiān)測的電流4+3.999 = 7.999ma;第三步轉(zhuǎn)換為溫度(7.999-4)/(20-4)*(100-0) =24.999;就可以實(shí)現(xiàn)高精度0.001的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
[0029]本實(shí)用新型通過以上第一實(shí)施例的設(shè)計(jì)，可以做到反饋給上位的數(shù)據(jù)為實(shí)際傳感器的轉(zhuǎn)換之后的數(shù)據(jù)，無需進(jìn)行數(shù)值轉(zhuǎn)換，使用起來更簡單；
[0030]對傳感器的類型、量程、以及數(shù)量都可以進(jìn)行配置。
[0031]本實(shí)用新型是根據(jù)特定實(shí)施例進(jìn)行描述的，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)明白在不脫離本實(shí)用新型范圍時(shí)，可進(jìn)行各種變化和等同替換。此外，為適應(yīng)本實(shí)用新型技術(shù)的特定場合，可對本實(shí)用新型進(jìn)行諸多修改而不脫離其保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型并不限于在此公開的特定實(shí)施例，而包括所有落入到權(quán)利要求保護(hù)范圍的實(shí)施例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種積木式端口可映射的傳感器輸入模塊，其特征在于，包括:核心接口板，與核心接口板連接的顯示燈、通訊接口、電源質(zhì)量監(jiān)測模塊、電源接口、傳感器映射單元、傳感器接P； 所述核心接口板進(jìn)一步包括:微控制器ARM7LPC2134 ； 所述傳感器接口至少兩個(gè)，以積木方式組合； 所述電源接口電源輸入為直流12V?24V; 所述積木式端口可映射的傳感器輸入模塊與主控遠(yuǎn)程系統(tǒng)通過RS485總線連接；LPC2134內(nèi)置了串行通信接口和8kB的片內(nèi)SRAM，32位定時(shí)器、I個(gè)或2個(gè)10位8路的ADC、1位DAC、PffM通道、47個(gè)GP1以及多達(dá)9個(gè)邊沿或電平觸發(fā)的外部中斷，通過接口電路，核心板采集各種信號，對信號進(jìn)行判斷輸出到相應(yīng)的對象中去； ADC芯片AD7677擁有串行和并行接口，進(jìn)行8位或16位并行輸出，或2線串行輸出，電平邏輯可以為3V或5V;實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)選擇器的功能;傳感器數(shù)據(jù)源傳來的數(shù)據(jù)15分配到預(yù)設(shè)的映射通道上，并按照設(shè)置的傳感器電氣特性、傳感器的量程進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換;默認(rèn)的映射通道數(shù)據(jù)為0，只有映射的實(shí)際的傳感器接口之后才能把相應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換出來。
【文檔編號】G05B19/042GK205540081SQ201521142798
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年12月31日
【發(fā)明人】邱丹
【申請人】重慶巨基科技有限公司