專利名稱：傳感器的開關(guān)量輸出信號的監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是開關(guān)量信號采集的設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種傳感器的開關(guān)量輸出信號的監(jiān)測裝置。
背景技術(shù)：
隨著監(jiān)測環(huán)境的日趨復(fù)雜多變，往日簡單、單一的信號采集系統(tǒng)已不能真實的反應(yīng)所監(jiān)測環(huán)境的現(xiàn)實情況，甚至?xí)疱e誤的結(jié)果，引起不可預(yù)見的后果。而且，隨著人們?nèi)找娴脑鲩L需求，對信號的豐富性的要求也越來越高。為了保證信號采集的準(zhǔn)確、快速，監(jiān)測技術(shù)正在由過去的簡單、人工的手段向智能化、多樣化、高科技的方向發(fā)展。使用智能化的監(jiān)測手段，不僅解放了大量人力，還提高了監(jiān)測的效率與實時性，縮短了信息的采集、分析與發(fā)布的周期。信號分為模擬與數(shù)字兩種，自然界的信號一般都是模擬信號，相比較模擬信號，數(shù)字信號在時間上是非連續(xù)的，其抗干擾能力強于模擬信號。而且，對于信號處理電路，數(shù)字信號更容易處理，信息都是以數(shù)字的形式存儲在寄存器中的。在控制系統(tǒng)中，有“模擬量”和“開關(guān)量”兩種信號形式，對應(yīng)模擬與數(shù)字。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種傳感器的開關(guān)量輸出信號的監(jiān)測裝置， 以實現(xiàn)開關(guān)量信號的采集，運用多路信號采集的形式，提高監(jiān)測的準(zhǔn)確度，并通過RS232/ RS485方式與上位機進行通信，提供友好的人機通信通信界面，提高監(jiān)測的有效性、實用性和智能性。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種傳感器的開關(guān)量輸出信號的監(jiān)測裝置，包括中央處理單元、與該中央處理單元相連的傳感器接口單元、與該中央處理單元相連的無線通信單元、與該中央處理單元相連的狀態(tài)指示燈單元、與該中央處理單元相連的用于與PC機進行通信的RS485通信單元、與該中央處理單元相連的用于控制程序的在線調(diào)試的JTAG接口單元、以及與所述傳感器接口單元相連的傳感器組。所述傳感器組包括多個開關(guān)量傳感器；傳感器接口單元包括二極管、反相器、 觸發(fā)器、第一限流電阻、第二限流電阻和濾波電容。開關(guān)量傳感器的模擬信號輸出端與二極管的陰極相連，該二極管的陽極串接第一限流電阻后與反相器的輸入端相連，該反相器的輸出端與一觸發(fā)器的CLK端相連，觸發(fā)器
的O端與所述中央處理單元的傳感器信號輸入端相連，所述中央處理單元的清零信號輸出端與所述觸發(fā)器的CLR端相連；觸發(fā)器的D端和I3R端與一直流電源相連，所述反相器的輸入端經(jīng)第二限流電阻與所述直流電源相連；所述反相器的輸入端設(shè)有濾波電容。本實用新型的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點本實用新型采用多路信號采集的方式，增加了單位時間內(nèi)信息采集的量，提高了采集效率，而且多路采集也提高了監(jiān)測的準(zhǔn)確度。且本設(shè)計采集電路功耗低。主芯片采用ATmegal6L單片機，價格低廉，功耗低，支持JTAG仿真。且其代碼執(zhí)行效率是普通的CISC微控制器最高至10倍的數(shù)據(jù)吞吐量，大大的提高了信號采集的效率。

為了使本實用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)的具體實施例并結(jié)合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中圖1為本實用新型的傳感器的開關(guān)量輸出信號的監(jiān)測裝置的電路框圖；圖2為實施例中的中央處理單元的電路圖；圖3為實施例中的傳感器接口單元的電路圖。
具體實施方式
見圖1-3，本實施例的傳感器的開關(guān)量輸出信號的監(jiān)測裝置包括中央處理單元 1、與該中央處理單元1相連的傳感器接口單元3、與該中央處理單元1相連的無線通信單元2、與該中央處理單元1相連的狀態(tài)指示燈單元6、與該中央處理單元1相連的用于與PC 機進行通信的RS485通信單元7、與該中央處理單元1相連的用于控制程序的在線調(diào)試的 JTAG接口單元8、以及與所述傳感器接口單元3相連的傳感器組5。所述傳感器組5包括多個開關(guān)量傳感器；傳感器接口單元3包括二極管D1、反相器TOC、觸發(fā)器U3A、第一限流電阻R11、第二限流電阻R14和濾波電容C6。開關(guān)量傳感器的模擬信號輸出端與二極管Dl的陰極相連，該二極管Dl的陽極串接第一限流電阻Rll后與反相器U6C的輸入端相連，該反相器U6C的輸出端與一觸發(fā)器U3A的CLK端相連，觸發(fā)器
U3A的f端與所述中央處理單元1的傳感器信號輸入端相連，所述中央處理單元1的清零信號輸出端與所述觸發(fā)器U3A的CLR端相連；觸發(fā)器U3A的D端和PR端與一直流電源相連，所述反相器U6C的輸入端經(jīng)第二限流電阻R14與所述直流電源相連；所述反相器U6C的輸入端設(shè)有濾波電容C6。如圖2，中央處理單元1包括微處理器U1、復(fù)位電路、晶振和電容組成的時鐘電路，晶振Yl跨接Cl (30pF)、C2 (30pF)兩個電容連接至微處理器Ul的“7”、“8”兩個引腳； 復(fù)位電路有按鍵SO、保護二極管D7、電阻R9、電容C7 (20uF),復(fù)位信號連接至微處理器Ul 的“4”引腳。電源單元中，有輸入接口連至外部5V電源，經(jīng)過電壓轉(zhuǎn)換芯片LM117-3. 3轉(zhuǎn)換至 3. 3V作為各模塊的供電電源。RS485通信單元7中，采用芯片MAX485CUA用于RS485通信。JTAG接口單元8中，10針的JTAG程序燒寫口 Pl的數(shù)據(jù)線經(jīng)過上拉電阻與微處理器Ul的引腳“21、22、23、對”對應(yīng)相連，復(fù)位端RESET連接至復(fù)位模塊的對應(yīng)輸出線。傳感器板是單獨模塊，該電路板通過插座與處理器板連接。工作時，電源單元分別向中央處理單元1、無線通信單元2、傳感器接口單元3受控供電；傳感器單元5將收集的信息通過傳感器接口單元3發(fā)送至中央處理單元1，中央處理單元1經(jīng)過對信號的分析、整合加工，把結(jié)果通過無線通信單元2、通過SPI接口傳輸給下級通信裝置，JTAG接口單元8用于程序的在線調(diào)試，RS485通信單元7用于電路與PC機的通
fn °顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本實用新型的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之中。
權(quán)利要求1.一種傳感器的開關(guān)量輸出信號的監(jiān)測裝置，其特征在于包括中央處理單元(1)、與該中央處理單元(1)相連的傳感器接口單元(3)、與該中央處理單元(1)相連的無線通信單元(2)、與該中央處理單元(1)相連的狀態(tài)指示燈單元(6)、與該中央處理單元(1)相連的用于與PC機進行通信的RS485通信單元(7)、與該中央處理單元(1)相連的用于控制程序的在線調(diào)試的JTAG接口單元(8)、以及與所述傳感器接口單元(3)相連的傳感器組(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器的開關(guān)量輸出信號的監(jiān)測裝置，其特征在于所述傳感器組(5)包括多個開關(guān)量傳感器；傳感器接口單元(3)包括二極管(D1)、反相器 (U6C)、觸發(fā)器(U3A)、第一限流電阻(R11)、第二限流電阻(R14)和濾波電容(C6)；開關(guān)量傳感器的模擬信號輸出端與二極管(Dl)的陰極相連，該二極管(Dl)的陽極串接第一限流電阻(Rll)后與反相器(U6C)的輸入端相連，該反相器(U6C)的輸出端與所述觸發(fā)器(U3A)的CLK端相連，觸發(fā)器(U3A)的O端與所述中央處理單元(1)的傳感器信號輸入端相連，所述中央處理單元(1)的清零信號輸出端與所述觸發(fā)器(U3A)的CLR端相連；觸發(fā)器(U3A)的D端和I3R端與一直流電源相連，所述反相器(U6C)的輸入端經(jīng)第二限流電阻 (R14)與所述直流電源相連；所述反相器(U6C)的輸入端設(shè)有濾波電容(C6)。
專利摘要本實用新型涉及一種傳感器的開關(guān)量輸出信號的監(jiān)測裝置，以實現(xiàn)開關(guān)量信號的采集，運用多路信號采集的形式，提高監(jiān)測的準(zhǔn)確度，并通過RS232/RS485方式與上位機進行通信，提供友好的人機通信通信界面，提高監(jiān)測的有效性、實用性和智能性。該監(jiān)測裝置，包括中央處理單元、與該中央處理單元相連的傳感器接口單元、與該中央處理單元相連的無線通信單元、與該中央處理單元相連的狀態(tài)指示燈單元、與該中央處理單元相連的用于與PC機進行通信的RS485通信單元、與該中央處理單元相連的用于控制程序的在線調(diào)試的JTAG接口單元、以及與所述傳感器接口單元相連的傳感器組。
文檔編號G05B19/042GK202221520SQ20112025941
公開日2012年5月16日 申請日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者周冬曉, 莊華, 張錫石, 朱莎莎, 肖賢建, 邵敏飛 申請人:常州工學(xué)院