一種sdi-12智能調(diào)試器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及信號轉(zhuǎn)發(fā)器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種SD1-12智能調(diào)試器。
【背景技術(shù)】
[0002]SD1-12通信在電力、工業(yè)、交通、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域有廣泛地應(yīng)用，常見的如農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的傳感器等設(shè)備，一般都配備SD1-12通信接口。但是現(xiàn)有調(diào)試器存在功能單一，只能通過電腦連接待測設(shè)備實(shí)現(xiàn)電腦程序和設(shè)備的通信轉(zhuǎn)換，無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種SD1-12智能調(diào)試器，可以解決傳統(tǒng)SD1-12設(shè)備僅具備通信轉(zhuǎn)換功能的問題，實(shí)現(xiàn)了采集信息的存儲。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0005]供電模塊、信號轉(zhuǎn)換模塊、信息存儲模塊、USB接口模塊、指示模塊分別與微處理器模塊連接；
[0006]所述信號轉(zhuǎn)換模塊的結(jié)構(gòu)為:SDI_12與接線端子連接，接線端子分別與靜電保護(hù)電路、信號處理電路連接，靜電保護(hù)電路與信號處理電路均與USART串行外設(shè)接口連接，USART串行外設(shè)接口與微處理器模塊連接；
[0007]所述信號處理電路的結(jié)構(gòu)為:第一三極管的集電極分為兩路，一路串聯(lián)10kQ電阻后與+5V電源連接，另一路與第二三極管的基極連接；第一三極管的發(fā)射極接地；第一三極管的基極分為兩路，一路串聯(lián)第一個(gè)20k Ω電阻后與USART串行外設(shè)接口的TXD 口連接，另一路串聯(lián)200kΩ電阻后與+5V電源連接；
[0008]第二三極管的集電極與+5V電源連接；第二三極管的發(fā)射極分為兩路，一路串聯(lián)第二個(gè)20k Ω電阻后與第三三極管的基極連接，另一路依次與第一個(gè)1kQ電阻、510k Ω電阻、SD1-12串聯(lián)；
[0009]第三三極管的集電極分為兩路，一路與USART串行外設(shè)接口的RXD 口連接，另一路串聯(lián)第二個(gè)1kQ電阻后與+5V電源連接；第二三極管的發(fā)射極接地；
[0010]在第一個(gè)1kD電阻與510kD電阻之間的連接點(diǎn)與地之間分別并聯(lián)了一個(gè)200kΩ電阻、一個(gè)6pF電容、以及一個(gè)二極管。
[0011 ] 所述供電模塊包括與微處理器模塊連接的電源模塊，所述電源模塊有USB接口供電和接線端子供電兩種模式:電源通過USB接口與電源模塊連接，實(shí)現(xiàn)USB接口供電；7V?12V直流電源依次通過接線端子、過流保護(hù)電路、穩(wěn)壓電路與電源模塊連接，實(shí)現(xiàn)接線端子供電。
[0012]所述USB接口模塊為:USB接口通過靜電保護(hù)電路與微處理器模塊連接。
[0013]所述信息存儲模塊為Flash存儲器。
[0014]所述指示模塊為LED指示電路。
[0015]所述微處理器模塊還與SWD調(diào)試模塊連接。
[0016]本發(fā)明主要有兩種工作模式，分別為主動(dòng)采集和被動(dòng)透傳:主動(dòng)采集工作模式下設(shè)備會按照用戶設(shè)備的采集周期，定時(shí)采集傳感器數(shù)據(jù)并存儲；被動(dòng)透傳模式下用戶可以通過串口調(diào)試工具直接給SD1-12接口傳感器發(fā)送命令，讀取數(shù)據(jù)，同時(shí)在該模式下設(shè)備也會自動(dòng)記錄用戶收發(fā)的調(diào)試信息。
[0017]本發(fā)明的有益效果為:
[0018]本發(fā)明是一款USB接口的SD1-12智能調(diào)試器，支持Modbus協(xié)議透傳。本發(fā)明將傳統(tǒng)的調(diào)試器和采集器合二為一，既可以完成傳統(tǒng)SD1-12設(shè)備具備的通信轉(zhuǎn)換功能，還可做到根據(jù)用戶設(shè)定的參數(shù)脫離電腦主動(dòng)定時(shí)采集待測設(shè)備的數(shù)據(jù)并存儲下來，方便了用戶，節(jié)約了用戶經(jīng)費(fèi)。本設(shè)備通過USB連接電腦的方式也讓用戶使用更為簡便，最大數(shù)據(jù)存儲條數(shù)可以達(dá)到65472條，用戶可以在需要的時(shí)候再利用電腦將數(shù)據(jù)導(dǎo)出。
【附圖說明】
[0019]圖1為SD1-12智能調(diào)試器基本結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖2為SD1-12智能調(diào)試器信號處理電路的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]本發(fā)明提供了一種SD1-12智能調(diào)試器，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0022]圖1為SD1-12智能調(diào)試器基本結(jié)構(gòu)圖，供電模塊、信號轉(zhuǎn)換模塊、信息存儲模塊、USB接口模塊、指示模塊分別與微處理器模塊連接。微處理器模塊的主處理器采用STM32F102C8T6型號，可以實(shí)現(xiàn)USB驅(qū)動(dòng)、信號處理、數(shù)據(jù)處理功能。
[0023]信號轉(zhuǎn)換模塊的結(jié)構(gòu)為:SD1-12與接線端子連接，接線端子分別與靜電保護(hù)電路、信號處理電路連接，靜電保護(hù)電路與信號處理電路均與USART串行外設(shè)接口連接，USART串行外設(shè)接口與微處理器模塊連接。
[0024]由于微處理器模塊只能識別TTL信號，無法識別SD1-12信號，因此需要將二者進(jìn)行轉(zhuǎn)換。TTL信號與SD1-12信號的區(qū)別為:
[0025]第一:電平等級不同，微處理器模塊所需的TTL電平為3V，SDI_12電平等級為5V ；
[0026]第二，電平邏輯不同，TTL電平+3V為邏輯1，0V為邏輯0，SD1-12電平+5V表示邏輯0，0V表示邏輯I ;
[0027]第三，TTL電平需要收、發(fā)、地三根線，而SDI則只需要數(shù)據(jù)線和地線即可完成通訊；
[0028]第四，TTL協(xié)議只規(guī)定硬件協(xié)議，SD1-12協(xié)議不僅規(guī)定了硬件協(xié)議，也規(guī)定了軟件協(xié)議。
[0029]如圖2所示，信號處理電路的結(jié)構(gòu)為:第一三極管Ql的集電極分為兩路，一路串聯(lián)10k Ω電阻R5后與+5V電源連接，另一路與第二三極管Q2的基極連接；第一三極管Ql的發(fā)射極接地；第一三極管Ql的基極分為兩路，一路串聯(lián)第一個(gè)20k Ω電阻Rl后與USART串行外設(shè)接口的USART1_TXD 口連接，另一路串聯(lián)200k Ω電阻R26后與+5V電源連接；
[0030]第二三極管Q2的集電極與+5V電源連接；第二三極管Q2的發(fā)射極分為兩路，一路串聯(lián)第二個(gè)20kQ電阻R2后與第三三極管Q3的基極連接，另一路依次與第一個(gè)1kQ電阻 R37、510kQ 電阻 R7、SD1-12 串聯(lián)；
[0031]第三三極管Q3的集電極分為兩路，一路與USART串行外設(shè)接口的USART1_RXD 口連接，另一路串聯(lián)第二個(gè)1kQ電阻R27后與+5V電源連接；第二三極管的發(fā)射極接地；
[0032]在第一個(gè)1kD電阻R37與510kD電阻R7之間的連接點(diǎn)與地之間分別并聯(lián)了一個(gè)200k Ω電阻R6、一個(gè)6pF電容C20、以及一個(gè)二極管Dl。
[0033]該信號處理電路可以實(shí)現(xiàn)TTL信號與SD1-12信號的轉(zhuǎn)換。
[0034]所述供電模塊包括與微處理器模塊連接的電源模塊，所述電源模塊有USB接口供電和接線端子供電兩種模式:電源通過USB接口與電源模塊連接，實(shí)現(xiàn)USB接口供電；7V?12V直流電源依次通過接線端子、過流保護(hù)電路、穩(wěn)壓電路與電源模塊連接，實(shí)現(xiàn)接線端子供電。
[0035]信息存儲模塊，采用W25Q64FVSSIG型號的Flash存儲器，實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的存儲。
[0036]USB接口模塊提供USB接口，通過一根數(shù)據(jù)線和一根時(shí)鐘線實(shí)現(xiàn)程序下載、調(diào)試。
[0037]指示模塊為LED指示電路，主要采用二極管實(shí)現(xiàn)，主要包括電源指示燈、工作狀態(tài)指示燈、通信工作狀態(tài)指示燈。當(dāng)接通電源時(shí)，電源指示燈長亮；當(dāng)工作狀態(tài)指示燈慢閃時(shí)，說明當(dāng)前工作在主動(dòng)采集狀態(tài)下；當(dāng)工作狀態(tài)指示燈快閃時(shí)，說明當(dāng)前工作在被動(dòng)透傳模式下；當(dāng)工作狀態(tài)指示燈長亮?xí)r，說明此時(shí)調(diào)試器進(jìn)入配置模式。當(dāng)SD1-12接口有通信時(shí)，通信指示燈閃爍，當(dāng)SD1-12接口通信失敗時(shí)，通信指示燈長亮，平時(shí)通信指示燈熄滅。
[0038]SD1-12具體工作步驟如下:
[0039](a)驅(qū)動(dòng)安裝
[0040]根據(jù)操作系統(tǒng)類型選擇64位或者32位驅(qū)動(dòng)安裝，安裝完驅(qū)動(dòng)后使用USB連接設(shè)備即可自動(dòng)安裝好驅(qū)動(dòng)，安裝完驅(qū)動(dòng)后可以在設(shè)備管理器中看到串口號，串口號根據(jù)用戶電腦不同而不同。
[0041](b)工作模式
[0042]SD1-12智能調(diào)試器有兩種工作模式，分別為主動(dòng)采集和被動(dòng)透傳，主動(dòng)采集工作模式下設(shè)備會按照用戶設(shè)備的采集周期，定時(shí)采集傳感器數(shù)據(jù)并存儲，被動(dòng)透傳模式下用戶可以通過串口調(diào)試工具直接給SD1-12接口傳感器發(fā)送命令，讀取數(shù)據(jù)，同時(shí)在該模式下設(shè)備也會自動(dòng)記錄用戶收發(fā)的調(diào)試信息。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種SD1-12智能調(diào)試器，其特征在于:供電模塊、信號轉(zhuǎn)換模塊、信息存儲模塊、USB接口模塊、指示模塊分別與微處理器模塊連接； 所述信號轉(zhuǎn)換模塊的結(jié)構(gòu)為:SD1-12與接線端子連接，接線端子分別與靜電保護(hù)電路、信號處理電路連接，靜電保護(hù)電路與信號處理電路均與USART串行外設(shè)接口連接，USART串行外設(shè)接口與微處理器模塊連接； 所述信號處理電路的結(jié)構(gòu)為:第一三極管的集電極分為兩路，一路串聯(lián)10kD電阻后與+5V電源連接，另一路與第二三極管的基極連接；第一三極管的發(fā)射極接地；第一三極管的基極分為兩路，一路串聯(lián)第一個(gè)20k Ω電阻后與USART串行外設(shè)接口的TXD 口連接，另一路串聯(lián)200k Ω電阻后與+5V電源連接； 第二三極管的集電極與+5V電源連接；第二三極管的發(fā)射極分為兩路，一路串聯(lián)第二個(gè)20kQ電阻后與第三三極管的基極連接，另一路依次與第一個(gè)1kQ電阻、510kQ電阻、SD1-12 串聯(lián)； 第三三極管的集電極分為兩路，一路與USART串行外設(shè)接口的RXD 口連接，另一路串聯(lián)第二個(gè)1kQ電阻后與+5V電源連接；第二三極管的發(fā)射極接地； 在第一個(gè)1kD電阻與510kD電阻之間的連接點(diǎn)與地之間分別并聯(lián)了一個(gè)200kD電阻、一個(gè)6pF電容、以及一個(gè)二極管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種SD1-12智能調(diào)試器，其特征在于:所述供電模塊包括與微處理器模塊連接的電源模塊，所述電源模塊有USB接口供電和接線端子供電兩種模式:電源通過USB接口與電源模塊連接，實(shí)現(xiàn)USB接口供電.JN?12V直流電源依次通過接線端子、過流保護(hù)電路、穩(wěn)壓電路與電源模塊連接，實(shí)現(xiàn)接線端子供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種SD1-12智能調(diào)試器，其特征在于:所述USB接口模塊為:USB接口通過靜電保護(hù)電路與微處理器模塊連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種SD1-12智能調(diào)試器，其特征在于:所述信息存儲模塊為Flash存儲器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種SD1-12智能調(diào)試器，其特征在于:所述指示模塊為LED指示電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種SD1-12智能調(diào)試器，其特征在于:所述微處理器模塊還與SWD調(diào)試模塊連接。
【專利摘要】本發(fā)明涉及信號轉(zhuǎn)發(fā)器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種SDI-12智能調(diào)試器。供電模塊、信號轉(zhuǎn)換模塊、信息存儲模塊、USB接口模塊、指示模塊分別與微處理器模塊連接；所述信號轉(zhuǎn)換模塊的結(jié)構(gòu)為：SDI-12與接線端子連接，接線端子分別與靜電保護(hù)電路、信號處理電路連接，靜電保護(hù)電路與信號處理電路均與USART串行外設(shè)接口連接，USART串行外設(shè)接口與微處理器模塊連接。將傳統(tǒng)的調(diào)試器和采集器合二為一，采用主動(dòng)采集和被動(dòng)透傳兩種工作模式，不僅可完成原有的傳統(tǒng)調(diào)試器的通信轉(zhuǎn)換功能，還可根據(jù)用戶設(shè)定的參數(shù)脫離電腦主動(dòng)定時(shí)采集待測設(shè)備的數(shù)據(jù)并存儲下來，解決了傳統(tǒng)SDI-12設(shè)備功能單一的缺陷，方便了用戶，節(jié)約了用戶經(jīng)費(fèi)。
【IPC分類】G06F13-38
【公開號】CN104699648
【申請?zhí)枴緾N201510047112
【發(fā)明人】陳英義, 于輝輝, 李源, 李翠麗, 李道亮, 高亮亮, 郭承坤, 薛佳妮, 魏曉華, 屠星月, 楊昊
【申請人】中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年1月29日