本發(fā)明屬于工業(yè)制造，涉及在工業(yè)自動化控制、計量和監(jiān)控等領(lǐng)域中具有廣泛應(yīng)用的計數(shù)裝置，具體涉及一種具備多點組網(wǎng)通訊功能的計數(shù)裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、計數(shù)器是一種功能強大、應(yīng)用廣泛的計數(shù)設(shè)備，它在自動化控制、計量和監(jiān)控等領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用。通過計數(shù)器可以實現(xiàn)對物料、部件或事件的準(zhǔn)確計數(shù)、協(xié)調(diào)控制、自動化操作、監(jiān)測和追蹤物體狀態(tài)信息等。

2、傳統(tǒng)計數(shù)器只能顯示計數(shù)數(shù)值，不具備數(shù)據(jù)通訊接口，存儲的數(shù)據(jù)無法實時傳輸記錄，時效性和準(zhǔn)確性比較差。另外，如何將多個計數(shù)器進(jìn)行多點組網(wǎng)通訊和同時協(xié)作是需要解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種具備多點組網(wǎng)通訊功能的計數(shù)裝置及系統(tǒng)，以解決如何使得計數(shù)器記錄的數(shù)據(jù)可以實時傳輸記錄以及如何將多個計數(shù)器進(jìn)行多點組網(wǎng)通訊和同時協(xié)作的問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

3、一種具備多點組網(wǎng)通訊功能的計數(shù)裝置，其包括mcu微控制單元、通訊單元、計數(shù)單元、可充電電池單元和顯示單元；其中，所述通訊單元包括分別連接至所述mcu微控制單元的usb轉(zhuǎn)uart通訊模塊和ttl轉(zhuǎn)485通訊模塊，用于通訊連接至外部上位機；所述計數(shù)單元包括分別連接至所述mcu微控制單元的計數(shù)傳感器、地址撥碼開關(guān)和計數(shù)清零按鍵，所述地址撥碼開關(guān)具有多個開關(guān)位，每一開關(guān)位能夠?qū)?yīng)生成一個地址編碼；所述可充電電池單元包括依次連接的充電管理模塊、可充電電池和電源管理模塊，所述充電管理模塊連接至所述通訊單元，所述電源管理模塊連接至所述mcu微控制單元；所述顯示單元連接至所述mcu微控制單元，用于顯示計數(shù)信息。

4、優(yōu)選地，所述usb轉(zhuǎn)uart通訊模塊包括usb接口和usb轉(zhuǎn)串口芯片，所述usb轉(zhuǎn)串口芯片連接在所述usb接口和所述mcu微控制單元的uart串口端之間；所述usb接口用于通過usb通訊線連接至外部上位機。

5、優(yōu)選地，所述usb轉(zhuǎn)uart通訊模塊中設(shè)置有電壓轉(zhuǎn)換電路，所述電壓轉(zhuǎn)換電路用于將從所述usb接口接入的5v電壓轉(zhuǎn)換為3.3v提供給所述usb轉(zhuǎn)串口芯片；所述電壓轉(zhuǎn)換電路包括電阻r3、電阻r5和穩(wěn)壓二極管d7，所述電阻r3的第一端接入5v電壓，所述電阻r3的第二端與所述電阻r5的第一端連接，所述電阻r5的第二端與所述穩(wěn)壓二極管d7的正極連接并接地，所述穩(wěn)壓二極管d7的負(fù)極與所述電阻r3的第二端連接并形成3.3v電壓輸出端。

6、優(yōu)選地，所述ttl轉(zhuǎn)485通訊模塊包括rs485接口和max485esa芯片，所述max485esa芯片連接在所述rs485接口和所述mcu微控制單元的uart串口端之間；所述rs485接口用于通過usb轉(zhuǎn)485通訊線連接至外部上位機。

7、優(yōu)選地，所述ttl轉(zhuǎn)485通訊模塊中設(shè)置有使能信號控制電路，所述使能信號控制電路受控于所述uart串口端的uart1_tx發(fā)送引腳的電平狀態(tài)，向所述max485esa芯片輸出低電平或高電平的使能信號；其中，當(dāng)所述uart1_tx發(fā)送引腳為高電平狀態(tài)時，所述使能信號控制電路輸出低電平的使能信號，使所述max485esa芯片處于數(shù)據(jù)接收狀態(tài)；當(dāng)所述uart1_tx發(fā)送引腳為低電平狀態(tài)時，所述使能信號控制電路輸出高電平的使能信號，使所述max485esa芯片處于數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)。

8、優(yōu)選地，所述使能信號控制電路包括電阻r13、電阻r18、電阻r19和pnp三極管q1；所述電阻r13的第一端連接至所述uart1_tx發(fā)送引腳，所述電阻r13的第二端連接至所述pnp三極管q1的基極，所述電阻r18的第一端連接至所述電阻r13的第二端，所述電阻r18的第二端連接至所述pnp三極管q1的發(fā)射極并接入3.3v電壓，所述pnp三極管q1的集電極與所述電阻r19的第一端相互連接并連接至所述max485esa芯片的使能信號引腳re-和使能信號引腳de，所述電阻r19的第二端接地。

9、優(yōu)選地，所述地址撥碼開關(guān)具有4～16個開關(guān)位，所述地址撥碼開關(guān)通過編碼電路連接至所述mcu微控制單元。

10、優(yōu)選地，所述充電管理模塊從所述usb轉(zhuǎn)uart通訊模塊和/或所述ttl轉(zhuǎn)485通訊模塊獲取充電電源向所述可充電電池充電；所述充電管理模塊被配置為按照以下控制方式向所述可充電電池充電：

11、當(dāng)所述可充電電池的電壓低于2.9v時，采用小電流進(jìn)行預(yù)充電；

12、當(dāng)所述可充電電池的電壓達(dá)到2.9v時，采用恒流模式進(jìn)行充電；

13、當(dāng)所述可充電電池的電壓接近4.24v時，控制充電電流逐漸減小，進(jìn)入恒壓充電模式，當(dāng)充電電流減小到充電結(jié)束閾值時，充電周期結(jié)束。

14、優(yōu)選地，所述計數(shù)裝置還包括與所述mcu微控制單元連接的復(fù)位和燒錄單元；所述可充電電池單元還包括與所述可充電電池連接的電量指示模塊。

15、本發(fā)明的另一方面是提供一種具備多點組網(wǎng)通訊功能的計數(shù)系統(tǒng)，所述計數(shù)系統(tǒng)包括上位機和多個如上所述的計數(shù)裝置，各個計數(shù)裝置分別通過各自對應(yīng)的usb轉(zhuǎn)uart通訊模塊和ttl轉(zhuǎn)485通訊模塊與所述上位機連接，各個計數(shù)裝置分別通過各自對應(yīng)的地址撥碼開關(guān)設(shè)置地址編碼，多個所述計數(shù)裝置的地址編碼互不相同。

16、本發(fā)明實施例提供的計數(shù)裝置和計數(shù)系統(tǒng)，相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有點：

17、(1)、計數(shù)裝置中配置有usb轉(zhuǎn)uart通訊模塊和ttl轉(zhuǎn)485通訊模塊，能夠?qū)ΡO(jiān)測數(shù)據(jù)實時傳輸和記錄，與上位機之間即時通訊，提高作業(yè)效率并節(jié)省人工成本；并且，通訊接口多樣化，配置簡單，傳輸速度快，通訊距離遠(yuǎn)，抗干擾能力增強，可以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

18、(2)、計數(shù)裝置中配置有可以設(shè)置地址編碼的地址撥碼開關(guān)，結(jié)合已配置的485通訊模塊，可以將地址編碼互不相同的多個計數(shù)裝置進(jìn)行多點組網(wǎng)，與同一個上位機通訊連接同時協(xié)作，將多個計數(shù)裝置的數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)酵粋€上位機進(jìn)行分析和處理，可以在工業(yè)制造過程中更加高效和準(zhǔn)確地對物料、部件或事件的準(zhǔn)確計數(shù)、協(xié)調(diào)控制、自動化操作，對各類作業(yè)事件進(jìn)行有效地監(jiān)測和追蹤。

技術(shù)特征：

1.一種具備多點組網(wǎng)通訊功能的計數(shù)裝置，其特征在于，包括mcu微控制單元、通訊單元、計數(shù)單元、可充電電池單元和顯示單元；其中，所述通訊單元包括分別連接至所述mcu微控制單元的usb轉(zhuǎn)uart通訊模塊和ttl轉(zhuǎn)485通訊模塊，用于通訊連接至外部上位機；所述計數(shù)單元包括分別連接至所述mcu微控制單元的計數(shù)傳感器、地址撥碼開關(guān)和計數(shù)清零按鍵，所述地址撥碼開關(guān)具有多個開關(guān)位，每一開關(guān)位能夠?qū)?yīng)生成一個地址編碼；所述可充電電池單元包括依次連接的充電管理模塊、可充電電池和電源管理模塊，所述充電管理模塊連接至所述通訊單元，所述電源管理模塊連接至所述mcu微控制單元；所述顯示單元連接至所述mcu微控制單元，用于顯示計數(shù)信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備多點組網(wǎng)通訊功能的計數(shù)裝置，其特征在于，所述usb轉(zhuǎn)uart通訊模塊包括usb接口和usb轉(zhuǎn)串口芯片，所述usb轉(zhuǎn)串口芯片連接在所述usb接口和所述mcu微控制單元的uart串口端之間；所述usb接口用于通過usb通訊線連接至外部上位機。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具備多點組網(wǎng)通訊功能的計數(shù)裝置，其特征在于，所述usb轉(zhuǎn)uart通訊模塊中設(shè)置有電壓轉(zhuǎn)換電路，所述電壓轉(zhuǎn)換電路用于將從所述usb接口接入的5v電壓轉(zhuǎn)換為3.3v提供給所述usb轉(zhuǎn)串口芯片；所述電壓轉(zhuǎn)換電路包括電阻r3、電阻r5和穩(wěn)壓二極管d7，所述電阻r3的第一端接入5v電壓，所述電阻r3的第二端與所述電阻r5的第一端連接，所述電阻r5的第二端與所述穩(wěn)壓二極管d7的正極連接并接地，所述穩(wěn)壓二極管d7的負(fù)極與所述電阻r3的第二端連接并形成3.3v電壓輸出端。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備多點組網(wǎng)通訊功能的計數(shù)裝置，其特征在于，所述ttl轉(zhuǎn)485通訊模塊包括rs485接口和max485esa芯片，所述max485esa芯片連接在所述rs485接口和所述mcu微控制單元的uart串口端之間；所述rs485接口用于通過usb轉(zhuǎn)485通訊線連接至外部上位機。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具備多點組網(wǎng)通訊功能的計數(shù)裝置，其特征在于，所述ttl轉(zhuǎn)485通訊模塊中設(shè)置有使能信號控制電路，所述使能信號控制電路受控于所述uart串口端的uart1_tx發(fā)送引腳的電平狀態(tài)，向所述max485esa芯片輸出低電平或高電平的使能信號；其中，當(dāng)所述uart1_tx發(fā)送引腳為高電平狀態(tài)時，所述使能信號控制電路輸出低電平的使能信號，使所述max485esa芯片處于數(shù)據(jù)接收狀態(tài)；當(dāng)所述uart1_tx發(fā)送引腳為低電平狀態(tài)時，所述使能信號控制電路輸出高電平的使能信號，使所述max485esa芯片處于數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具備多點組網(wǎng)通訊功能的計數(shù)裝置，其特征在于，所述使能信號控制電路包括電阻r13、電阻r18、電阻r19和pnp三極管q1；所述電阻r13的第一端連接至所述uart1_tx發(fā)送引腳，所述電阻r13的第二端連接至所述pnp三極管q1的基極，所述電阻r18的第一端連接至所述電阻r13的第二端，所述電阻r18的第二端連接至所述pnp三極管q1的發(fā)射極并接入3.3v電壓，所述pnp三極管q1的集電極與所述電阻r19的第一端相互連接并連接至所述max485esa芯片的使能信號引腳re-和使能信號引腳de，所述電阻r19的第二端接地。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備多點組網(wǎng)通訊功能的計數(shù)裝置，其特征在于，所述地址撥碼開關(guān)具有4～16個開關(guān)位，所述地址撥碼開關(guān)通過編碼電路連接至所述mcu微控制單元。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備多點組網(wǎng)通訊功能的計數(shù)裝置，其特征在于，所述充電管理模塊從所述usb轉(zhuǎn)uart通訊模塊和/或所述ttl轉(zhuǎn)485通訊模塊獲取充電電源向所述可充電電池充電；所述充電管理模塊被配置為按照以下控制方式向所述可充電電池充電：

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備多點組網(wǎng)通訊功能的計數(shù)裝置，其特征在于，所述計數(shù)裝置還包括與所述mcu微控制單元連接的復(fù)位和燒錄單元；所述可充電電池單元還包括與所述可充電電池連接的電量指示模塊。

10.一種具備多點組網(wǎng)通訊功能的計數(shù)系統(tǒng)，其特征在于，所述計數(shù)系統(tǒng)包括上位機和多個如權(quán)利要求1-9任一項所述的計數(shù)裝置，各個計數(shù)裝置分別通過各自對應(yīng)的usb轉(zhuǎn)uart通訊模塊和ttl轉(zhuǎn)485通訊模塊與所述上位機連接，各個計數(shù)裝置分別通過各自對應(yīng)的地址撥碼開關(guān)設(shè)置地址編碼，多個所述計數(shù)裝置的地址編碼互不相同。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種具備多點組網(wǎng)通訊功能的計數(shù)裝置及系統(tǒng)。該計數(shù)裝置包括與MCU微控制單元連接的通訊單元、計數(shù)單元、可充電電池單元和顯示單元；通訊單元包括USB轉(zhuǎn)UART通訊模塊和TTL轉(zhuǎn)485通訊模塊，用于通訊連接至外部上位機；計數(shù)單元包括計數(shù)傳感器、地址撥碼開關(guān)和計數(shù)清零按鍵，地址撥碼開關(guān)具有多個開關(guān)位，每一開關(guān)位能夠?qū)?yīng)生成一個地址編碼；可充電電池單元包括依次連接的充電管理模塊、可充電電池和電源管理模塊。該計數(shù)裝置及系統(tǒng)可以實時傳輸和記錄監(jiān)測數(shù)據(jù)，提高時效性和準(zhǔn)確性，并且可以將多個計數(shù)裝置進(jìn)行多點組網(wǎng)通訊和同時協(xié)作，從而將多個計數(shù)器的監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵粋€上位機進(jìn)行分析和處理。

技術(shù)研發(fā)人員：余守軍,羅玉奎,賈志峰
受保護的技術(shù)使用者：深圳市精泰達(dá)科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19