專利名稱：16路模擬量數(shù)據(jù)采集及控制盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及數(shù)據(jù)采集及控制裝置，尤其是一種模擬量數(shù)據(jù)采集及控制裝置。
背景技術(shù)：
工業(yè)現(xiàn)場具有大量的模擬量信號采集及控制裝置。為了使模擬量信號的采集與控制布線簡單、規(guī)范，一般采用采集與控制模塊進(jìn)行。但是，現(xiàn)有技術(shù)的模擬量采集與控制模塊成本高，在電路中沒有設(shè)計(jì)保護(hù)電路和去干擾電路，因此工作不夠穩(wěn)定，甚至在電磁干擾較強(qiáng)時(shí)無法正常工作。 市場需要一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、工作穩(wěn)定及性能可靠的模擬量數(shù)據(jù)采集及控制裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足及市場需求，推出一種16路模擬量數(shù)據(jù)采集及控制盒，其具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、工作穩(wěn)定及性能可靠的特點(diǎn)。[0005] 為此，本實(shí)用新型16路模擬量數(shù)據(jù)采集及控制盒采用如下技術(shù)方案[0006] 構(gòu)造本實(shí)用新型1 6路模擬量數(shù)據(jù)采集及控制盒，包括8路模擬量數(shù)據(jù)采集電路及8路模擬量數(shù)據(jù)控制電路，還包括微處理器、參考電壓源模塊、485通訊模塊和通訊接口 ；8路模擬量數(shù)據(jù)采集電路包括8通道輸入接口 、前端保護(hù)濾波電路、信號調(diào)整模塊A、過壓過流保護(hù)電路及模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；8路模擬量數(shù)據(jù)控制電路包括數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、信號調(diào)整模塊B、保護(hù)電路及8通道輸出接口 ；8通道輸入接口的輸出端與前端保護(hù)濾波電路的輸入端連接，前端保護(hù)濾波電路的輸出端與信號調(diào)整模塊A的輸入端連接，信號調(diào)整模塊A的輸出端與過壓過流保護(hù)電路的輸入端連接，過壓過流保護(hù)電路將信號輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將信號輸入到微處理器，微處理將處理過的數(shù)據(jù)輸入到數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與信號調(diào)整模塊B的輸入端連接，信號調(diào)整模塊B的輸出端與保護(hù)電路的輸入端連接，保護(hù)電路把數(shù)據(jù)輸入到8通道輸出接口 ；參考電壓源模塊的輸出端分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊連接；微處理器還與485通訊模塊連接，485通訊模塊還與通訊接口連接。 對上述技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步闡述[0008] 所述微處理器為八位微處理器。 同時(shí)，還有電源調(diào)整模塊、復(fù)位/看門狗電路、及時(shí)鐘電路與微處理器連接，電源調(diào)整模塊還與外部電源接口相連。 本實(shí)用新型的16路模擬量數(shù)據(jù)采集及控制盒，可以將來自工業(yè)現(xiàn)場的多種被控設(shè)備的8路模擬量信號從8通道輸入接口輸入，依次通過前端保護(hù)濾波電路、信號調(diào)整模塊A、過壓過流保護(hù)電路及模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊處理后，將數(shù)據(jù)輸入微處理器進(jìn)行處理，也可以將數(shù)據(jù)儲存到微處理器。參考電壓源模塊為模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊提供參考電壓。經(jīng)過微處理器處理的控制數(shù)據(jù)又依次輸入到數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、信號調(diào)整模塊B及保護(hù)電路，保護(hù)電路又將控制數(shù)據(jù)傳給8通道輸出接口 ， 8通道輸出接口將控制數(shù)據(jù)傳導(dǎo)到工業(yè)現(xiàn)場的多種被控設(shè)備中去。 本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果在于其一、可以將來自工業(yè)現(xiàn)場的多種被控設(shè)備的8路模擬量信號從8通道輸入接口輸入以進(jìn)行處理，然后又通過8通道輸出接口把控制信號傳導(dǎo)到工業(yè)現(xiàn)場的多種被控設(shè)備，即相當(dāng)將8個(gè)模擬量數(shù)據(jù)采集模塊和8個(gè)模擬量數(shù)據(jù)控制模塊組合在一起，使現(xiàn)場布線更方便、簡化，并且使結(jié)構(gòu)變簡，成本下降。其二、本產(chǎn)品輸出0 10V標(biāo)準(zhǔn)電壓實(shí)時(shí)控制工業(yè)現(xiàn)場的多種設(shè)備，體積小巧，安裝簡單，抗干擾能力強(qiáng)，可安裝至受控設(shè)備內(nèi)部。其三，微處理器進(jìn)一步對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算，并添加CRC糾錯(cuò)碼進(jìn)行糾錯(cuò)修正，再通過485通訊模塊將采集數(shù)據(jù)傳送到上位機(jī)(PC電腦)，通過上位機(jī)BGTIO軟件以生動(dòng)形象的圖形方式實(shí)時(shí)顯示采集數(shù)據(jù)。其四、設(shè)置前端保護(hù)濾波電路可以提高整個(gè)電路的安全性與穩(wěn)定性。其五，用途廣，可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場的模擬量采集。其六，多種通訊波特率可調(diào)，9600 115200bit/s。

圖1為本實(shí)用新型電路方框示意圖。
具體實(shí)施方式
下面，結(jié)合附圖，介紹本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。 如圖1所示，本實(shí)用新型1 6路模擬量數(shù)據(jù)采集及控制盒，包括8路模擬量數(shù)據(jù)采集電路及8路模擬量數(shù)據(jù)控制電路，還包括微處理器、參考電壓源模塊、485通訊模塊和通訊接口 ；8路模擬量數(shù)據(jù)采集電路包括8通道輸入接口、前端保護(hù)濾波電路、信號調(diào)整模塊A、過壓過流保護(hù)電路及模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；8路模擬量數(shù)據(jù)控制電路包括數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、信號調(diào)整模塊B、保護(hù)電路及8通道輸出接口 ；8通道輸入接口的輸出端與前端保護(hù)濾波電路的輸入端連接，前端保護(hù)濾波電路的輸出端與信號調(diào)整模塊A的輸入端連接，信號調(diào)整模塊A的輸出端與過壓過流保護(hù)電路的輸入端連接，過壓過流保護(hù)電路將信號輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將信號輸入到微處理器，微處理將處理過的數(shù)據(jù)輸入到數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與信號調(diào)整模塊B的輸入端連接，信號調(diào)整模塊B的輸出端與保護(hù)電路的輸入端連接，保護(hù)電路把數(shù)據(jù)輸入到8通道輸出接口 ；參考電壓源模塊的輸出端分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊連接；微處理器還與485通訊模塊連接，485通訊模塊還與通訊接口連接。 8通道輸入接口用于接收工業(yè)現(xiàn)場的輸入的模擬量信號。8通道輸出接口將開關(guān)量信號傳送到工業(yè)現(xiàn)場中去。前端保護(hù)濾波電路及保護(hù)電路對電路中或周圍環(huán)境產(chǎn)生的非開關(guān)量信號濾除，防止產(chǎn)生干擾。信號調(diào)整模塊A及信號調(diào)整模塊B對模擬量信號進(jìn)行處理包括隔離。過壓過流保護(hù)電路對電路中可能產(chǎn)生的過流或過壓現(xiàn)象進(jìn)行處理，保證電路安全。模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊對輸入的信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后傳輸給微處理器。數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊對來自微處理器的信號進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。微處理器選用八位微處理器，它接受經(jīng)過處理的工業(yè)現(xiàn)場開關(guān)量信號，并能存儲起來，同時(shí)，對采集到的工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對工業(yè)現(xiàn)場的被控設(shè)備實(shí)施控制。還可以通過485通訊模塊、通訊接口對采集及控制數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)上傳輸?shù)?。[0016] 使用時(shí)，通過外部電源接口向微處理器提供5V、或12V、或24V的直流電源，將工業(yè)現(xiàn)場模擬量數(shù)據(jù)輸入8通道輸入接口和通過8通道輸出接口將處理過的數(shù)據(jù)輸入到工業(yè)設(shè) 備中去，采集數(shù)據(jù)的電壓輸入范圍為0-10V，并將485通訊模塊通過通訊接口接到485網(wǎng)絡(luò) 上，本實(shí)用新型就能將采集和控制信號通過485網(wǎng)絡(luò)傳輸。 以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型的技術(shù)范圍作任何 限制。本行業(yè)的技術(shù)人員，在本技術(shù)方案的啟迪下，可以做出一些變形與修改，凡是依據(jù)本 實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上的實(shí)施例所作的任何修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用 新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求16路模擬量數(shù)據(jù)采集及控制盒，其特征在于包括8路模擬量數(shù)據(jù)采集電路及8路模擬量數(shù)據(jù)控制電路，還包括微處理器、參考電壓源模塊、485通訊模塊和通訊接口；8路模擬量數(shù)據(jù)采集電路包括8通道輸入接口、前端保護(hù)濾波電路、信號調(diào)整模塊(A)、過壓過流保護(hù)電路及模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；8路模擬量數(shù)據(jù)控制電路包括數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、信號調(diào)整模塊(B)、保護(hù)電路及8通道輸出接口；8通道輸入接口的輸出端與前端保護(hù)濾波電路的輸入端連接，前端保護(hù)濾波電路的輸出端與信號調(diào)整模塊(A)的輸入端連接，信號調(diào)整模塊(A)的輸出端與過壓過流保護(hù)電路的輸入端連接，過壓過流保護(hù)電路將信號輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將信號輸入到微處理器，微處理將處理過的數(shù)據(jù)輸入到數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與信號調(diào)整模塊(B)的輸入端連接，信號調(diào)整模塊(B)的輸出端與保護(hù)電路的輸入端連接，保護(hù)電路把數(shù)據(jù)輸入到8通道輸出接口；參考電壓源模塊的輸出端分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊連接；微處理器還與485通訊模塊連接，485通訊模塊還與通訊接口連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的16路模擬量數(shù)據(jù)采集及控制盒，其特征在于所述微處理器 為八位微處理器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的16路模擬量數(shù)據(jù)采集及控制盒，其特征在于微處理器還 與電源調(diào)整模塊、復(fù)位/看門狗電路、及時(shí)鐘電路連接，電源調(diào)整模塊還與外部電源接口相 連。
專利摘要16路模擬量數(shù)據(jù)采集及控制盒，涉及數(shù)據(jù)采集及控制。包括8路模擬量數(shù)據(jù)采集電路及8路模擬量數(shù)據(jù)控制電路，還包括微處理器、參考電壓源模塊、485通訊模塊和通訊接口；8路模擬量數(shù)據(jù)采集電路包括8通道輸入接口、前端保護(hù)濾波電路、信號調(diào)整模塊A、過壓過流保護(hù)電路及模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；8路模擬量數(shù)據(jù)控制電路包括數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、信號調(diào)整模塊B、保護(hù)電路及8通道輸出接口?？蓪碜怨I(yè)現(xiàn)場的多種被控設(shè)備的8路模擬量信號進(jìn)行采集及控制，體積小巧，抗干擾能力強(qiáng)；微處理器進(jìn)一步對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并添加CRC糾錯(cuò)碼進(jìn)行糾錯(cuò)修正，再通過485通訊模塊將采集數(shù)據(jù)傳送到上位機(jī)，通過上位機(jī)BGTIO軟件以生動(dòng)形象的圖形方式實(shí)時(shí)顯示采集數(shù)據(jù)。
文檔編號G05B19/04GK201527564SQ20092030809
公開日2010年7月14日 申請日期2009年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月15日
發(fā)明者劉仲武, 林新華, 章曉朋, 葛海松 申請人:東莞市新雷神仿真控制有限公司