專利名稱：被測量工業(yè)參數的無線遠程數據傳輸設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及被測量工業(yè)參數的無線遠程數據傳輸設備。
背景技術：
近年來，隨著無線技術的迅猛發(fā)展，無線局域網的應用備受人們的關注。無線局域網以其顯著的無線性的優(yōu)點深受人們的青睞。其主要技術簡單介紹如下被測量工業(yè)參數的無線遠程數據傳輸設備，是微機技術與無線通訊技術結合的一種簡單可靠的遠程數據傳輸設備。該設備由子站和主站組成。主站是一個高性能的采用全雙工通訊方式的電臺，它一般可通過自帶的標準RS232接口與任何具有此接口的設備相接，同時它還可以和整個系統(tǒng)內的任何子站之間進行數據雙向交換。子站實際上是一臺具有無線傳輸功能的智能流量積算儀，各被測量工業(yè)參數(溫度、壓力、流量、電量、液位等)通過變送器與子站相連接，子站即時對這些量進行采集，處理并將處理結果就地顯示，再根據主站發(fā)出的呼叫的內容以無線方式把相關數據傳輸給主站。主站將接收到的數據通過RS232接口繼續(xù)將數據上傳給計算機或其它數據處理設備。目前，大部該類設備都不同成度地有各種缺陷，比如現場不能用戶不能設置參數、子站只能接某一種流量計、傳輸距離短等。而我公司該產品不但克服上述各種缺陷而且在設備性能上也有很大的提高。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是提供一種可兼容各種流量計的、子站具有顯示器的、成本低的被測量工業(yè)參數的無線遠程數據傳輸設備。
本實用新型的技術解決方案是這樣的被測量工業(yè)參數的無線遠程數據傳輸設備，包括主站機構和子站機構，所述主站全向天線的饋線的另一端與主站電臺的天線接口相聯(lián)，主站電臺的RS232接口與計算機的標準RS232接口相聯(lián)；電臺的電源為220V交流電源；其特征在于所述子站包括收發(fā)轉換電路、接收電路、發(fā)射電路、調制解調與數據控制單元、中央處理單元單片機U6和顯示單元；子站的全向天線與收發(fā)轉換電路的N型TNC連接頭連接，收發(fā)轉換電路的1、2兩腳分別連接著發(fā)射電路的1腳和接收電路的1腳，發(fā)射電路的2腳和接收電路的2腳分別連接著調制解調與數據控制電路的1、2兩腳；調制解調與數據控制電路的CS、RX、TX三個腳分別連接著單片機U6的10、25、26三個腳；單片機U6的19、20、21、22、27、28、29腳分別連接著顯示接口中P8的5、10、9、8、7、6、11腳，單片機U6的33、34、35、36、8五個腳分別連接著顯示接口中P8的1、2、3、4、12五個腳，顯示接口中P8的13、14腳分別接地線；單片機U6的37、38、39三個腳分別連接著R35、R36、R37和按鍵K1、K2、K3的一端，R35、R36、R37的另一腳接地，按鍵K1、K2、K3的另一腳接電源輸出端直流5V電源VCC；單片機U6的2、3、4、5、6、15五腳分別連接著儀表接線端子J1的1、2、3、4、5、6腳，儀表接線端子J1的7腳接地；單片機U6的18、23、24、17腳分別連接著數據存儲器U7的2、4、3、1腳，數據存儲器U7的6腳分別連接著電容CL1、CL2的一端，電容CL1的另一端接地，電容CL2的另一端連接電源輸出端直流5V電源VCC，數據存儲器U7的7腳接地；單片機U6的14腳分別連接著晶體振蕩器X1、電容C14的一腳，單片機U6的13腳分別連接著晶體振蕩器X1、電容C15的一端，電容C14、C15的另一端分別接地；單片機U6的一腳分別連接著電容C04、電阻R40的一腳，電容C04的另一腳接地，電阻R40的另一腳連接電源輸出端直流5V電源VCC。單片機U6的15腳連接著電阻R41，電阻R41的另一端接地；電源模塊的輸入端連接220V市電，輸出端分別輸出直流5V電源VCC、直流12V電源VDD、和系統(tǒng)地；所述顯示單元包括三八譯碼器U7、U8、U9、U10、U11、U12、鎖存器U13和六位液晶顯示器LCD，其連接關系如下顯示接口P1的1、2、3、4四個腳分別連接著三八譯碼器U7、U8、U9、U10、U11、U12的5、3、2、4腳和鎖存器U13的9、11、13、15腳，顯示接口P1的5、6、7、8、9、10分別連接著三八譯碼器U7、U12、U11、U10、U9、U8的1腳，顯示接口P1的11腳連接著鎖存器U13的10、12、14、1四個腳，顯示接口P1的12腳分別連接著三八譯碼器U7、U8、U9、U10、U11、U12、鎖存器U13的6腳和六位液晶顯示器LCD的1、5、42、33、27腳，顯示接口P1的13、14腳接地。三八譯碼器U7的9、10、11、12、13、14、15腳分別連接著六位液晶顯示器LCD的48、47、4、3、2、50、49腳，U8的9、10、11、12、13、14、15腳分別連接著六位液晶顯示器LCD的44、43、8、7、6、46、45腳，U9的9、10、11、12、13、14、15腳分別連接著六位液晶顯示器LCD的39、38、12、11、10、41、40腳，U10的9、10、11、12、13、14、15腳分別連接著六位液晶顯示器LCD的35、34、16、15、14、37、36腳，U11的9、10、11、12、13、14、15腳分別連接著六位液晶顯示器LCD的30、29、20、19、18、32、31腳，U12的9、10、11、12、13、14、15腳分別連接著六位液晶顯示器LCD的26、25、24、23、22、28、27腳。鎖存器U13的的3、4、5、6腳分別連接著六位液晶顯示器LCD的9、13、17、21腳。三八譯碼器U7、U8、U9、U10、U11、U12、鎖存器U13的7腳分別接地；子站主板中的顯示接口中P8口與顯示單元中的顯示接口P1口連接；流量計與子站主板中儀表接口儀表接線端子J1連接。
本實用新型的有益技術效果體現在下述幾個方面1、本實用新型的兼容性強，可與各種流量計兼容，與目前市場上大部分流量計可直接連接后使用；1、該設備的制造成本低本子站全部成本不足3000元，不足同類產品的50％；3、該設備具有現場顯示功能其自帶一六位六位液晶顯示器LCD液晶顯示屏，此顯示屏可對系統(tǒng)采集來的溫度、壓力、流量等參數實現就地顯示，并在用戶設定的過程中，實時顯示用戶設定的相關參數；4、本實用新型具有現場參數設定功能用戶可以利用子站上自帶的三個按鍵方便地對相關參數進行設定，包括流量計型號、流量計系數、溫度及壓力的上、下限，設定后用戶設定的相關參數自動存儲在EEPROM(數據存儲器U7)中，長達10年不會丟失。


圖1為本實用新型結構示意圖，圖2為子站原理圖，圖3為顯示單元原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖，通過實施例對本實用新型進一步地描述。
實施例被測量工業(yè)參數的無線遠程數據傳輸設備，包括主站機構和子站機構。
主站全向天線的饋線的另一端與主站電臺的天線接口相聯(lián)，主站電臺的RS232接口與計算機的標準RS232接口相聯(lián)；電臺的電源為220V交流電源；見圖1。
子站包括收發(fā)轉換電路、接收電路、發(fā)射電路、調制解調與數據控制單元、中央處理單元單片機U6和顯示單元；子站的全向天線與收發(fā)轉換電路的N型TNC連接頭連接，收發(fā)轉換電路的1、2兩腳分別連接著發(fā)射電路的1腳和接收電路的1腳，發(fā)射電路的2腳和接收電路的2腳分別連接著調制解調與數據控制電路的1、2兩腳；調制解調與數據控制電路的CS、RX、TX三個腳分別連接著單片機U6的10、25、26三個腳；單片機U6的19、20、21、22、27、28、29腳分別連接著顯示接口中P8的5、10、9、8、7、6、11腳，單片機U6的33、34、35、36、8五個腳分別連接著顯示接口中P8的1、2、3、4、12五個腳，顯示接口中P8的13、14腳分別接地線；單片機U6的37、38、39三個腳分別連接著R35、R36、R37和按鍵K1、K2、K3的一端，R35、R36、R37的另一腳接地，按鍵K1、K2、K3的另一腳接電源輸出端直流5V電源VCC；單片機U6的2、3、4、5、6、15五腳分別連接著儀表接線端子J1的1、2、3、4、5、6腳，儀表接線端子J1的7腳接地；單片機U6的18、23、24、17腳分別連接著數據存儲器U7的2、4、3、1腳，數據存儲器U7的6腳分別連接著電容CL1、CL2的一端，電容CL1的另一端接地，電容CL2的另一端連接電源輸出端直流5V電源VCC，數據存儲器U7的7腳接地；單片機U6的14腳分別連接著晶體振蕩器X1、電容C14的一腳，單片機U6的13腳分別連接著晶體振蕩器X1、電容C15的一端，電容C14、C15的另一端分別接地；單片機U6的一腳分別連接著電容C04、電阻R40的一腳，電容C04的另一腳接地，電阻R40的另一腳連接電源輸出端直流5V電源VCC。單片機U6的15腳連接著電阻R41，電阻R41的另一端接地；電源模塊的輸入端連接220V市電，輸出端分別輸出直流5V電源VCC、直流12V電源VDD、和系統(tǒng)地；見圖2。
顯示單元包括三八譯碼器U7、U8、U9、U10、U11、U12、鎖存器U13和六位液晶顯示器LCD，其連接關系如下顯示接口P1的1、2、3、4四個腳分別連接著三八譯碼器U7、U8、U9、U10、U11、U12的5、3、2、4腳和鎖存器U13的9、11、13、15腳，顯示接口P1的5、6、7、8、9、10分別連接著三八譯碼器U7、U12、U11、U10、U9、U8的1腳，顯示接口P1的11腳連接著鎖存器U13的10、12、14、1四個腳，顯示接口P1的12腳分別連接著三八譯碼器U7、U8、U9、U10、U11、U12、鎖存器U13的6腳和六位液晶顯示器LCD的1、5、42、33、27腳，顯示接口P1的13、14腳接地。三八譯碼器U7的9、10、11、12、13、14、15腳分別連接著六位液晶顯示器LCD的48、47、4、3、2、50、49腳，三八譯碼器U8的9、10、11、12、13、14、15腳分別連接著六位液晶顯示器LCD的44、43、8、7、6、46、45腳，三八譯碼器U9的9、10、11、12、13、14、15腳分別連接著六位液晶顯示器LCD的39、38、12、11、10、41、40腳，三八譯碼器U10的9、10、11、12、13、14、15腳分別連接著六位液晶顯示器LCD的35、34、16、15、14、37、36腳，三八譯碼器U11的9、10、11、12、13、14、15腳分別連接著六位液晶顯示器LCD的30、29、20、19、18、32、31腳，三八譯碼器U12的9、10、11、12、13、14、15腳分別連接著六位液晶顯示器LCD的26、25、24、23、22、28、27腳。鎖存器U13的的3、4、5、6腳分別連接著六位液晶顯示器LCD的9、13、17、21腳。三八譯碼器U7、U8、U9、U10、U11、U12、鎖存器U13的7腳分別接地，見圖3。
子站主板中的顯示接口中P8口與顯示單元中的顯示接口P1口連接。
流量計與子站主板中儀表接口連接。
目前市場上常用的流量計從信號上可分為三種電壓脈沖、電流脈沖、差壓信號三種。壓力變送器和溫度變器輸出信號通常只有一種為4-20mA模擬量。各種現場儀表與子站聯(lián)接如下①電壓脈沖信號與子站的聯(lián)接電壓脈沖信號、信號的地線分別與儀表接線端子J1的1、7腳相聯(lián)；②電流脈沖信號與子站的聯(lián)接電流脈沖信號、信號的地線分別與儀表接線端子J1的6、7腳相聯(lián)；③差壓信號與子站的聯(lián)接分別將差壓信號的正、負分別與儀表接線端子J1的2、3腳相聯(lián)；④壓力變送器與子站的聯(lián)接分別將壓力變送器的正、負極分別與子站的儀表接線端子J1的5、7相聯(lián)；⑤溫度變送器與子站的聯(lián)接分別將溫度變送器的正、負極分別與子站儀表接線端子J1的4、7相聯(lián)。
該被測量工業(yè)參數的無線遠程數據傳輸設備的工作原理如下用戶設定該設備加電后，用戶可通過按鍵K1、K2、K3來對相關參數進行設定，具體包括八項流量計型號、流量計系數、溫度上、下限，壓力的上、下限及通訊地址、通訊波特率。設定的過程可以通過顯示電路中的六位液晶顯示器LCD看到。具體設置方法如下A、進入設定同時住K2、K3鍵即進入設定裝態(tài)，此時六位液晶顯示器LCD左邊顯示兩位數字01；B、進入設定狀態(tài)后，按K1鍵便可實現翻頁，翻頁時，若數字出現在六位液晶顯示器LCD的左側，則為地址，此時數據只有兩位，即此時只有六位液晶顯示器LCD最左端的兩個數碼管顯示數字，若數字出現在六位液晶顯示器LCD的右側，則為上個地址中的內容，地址范圍01-08分別為流量計型號(具體內容為01-為差壓，如差壓變送器，02-為頻率，如渦街流量計，03-為比例，如電磁流量計)、流量計系數(具體內容為000000-999999)、溫度上限(具體內容為0-500℃)、溫度下限(具體內容為0-500℃)、壓力上限(具體內容為0-4MPa)、壓力下限(具體內容為0-4MPa)、通訊地址(具體內容為0-255)、通訊波特率(具體內容為01-1200，N，8，1、02-2400，N，8，1、03-4800，N，8，1、04-9600，N，8，1)。根據上述內容對子站進行設置后，子站中的CPU將根據用戶的設定和從現場采集的信號，自動計算出流量、溫度和壓力，并將這三個數據每隔5秒輪流在六位液晶顯示器LCD顯示出來。
六位液晶顯示器LCD顯示電路CPU將要顯示數據的BCD碼和小數點通過顯示接口中P8中的1-4腳發(fā)送給顯示電路中的顯示接口P1的1-4腳，CPU將位選碼(即選擇哪一位顯示數字，顯示哪一位小數點)通過顯示接口中P8的5-12腳發(fā)送給顯示電路的顯示接口P1的5-12腳，顯示電路中的數據存儲器U7-鎖存器U13將根據從顯示接口P1端子接收到的位選信號點亮相應的數碼管，顯示的內容將根據顯示接口P1中接收到的BCD碼。
接收數據該設備加電后主站電臺將把計算機發(fā)出的指令轉換成無線信號發(fā)送出去，子站的收發(fā)轉換電路將信號接收到后，便通過接收電路把接收到的無線信號轉成數據并傳送給調制解調與數據控制電路，調制解調與數據控制電路對信號進行解調后便把數據交由中央CPU(單片機U6)來處理，此數據中包括數據頭、地址、校驗碼，CPU首先對數據進行校驗，若結果正確，則對數據頭和地址進行判斷，否則按出錯處理，若對數據頭和地址都正確，則數據接收成功。
發(fā)送數據數據接收成功后，CPU將根據自已的地址、流量、溫度及壓力數據計算出校驗碼，并將計算結果(校驗碼)一道發(fā)送給調制解調與數據控制電路，調制解調與數據控制電路首先對CPU發(fā)來的數據進行調制，并將調制過的數據發(fā)送給發(fā)射電路，發(fā)射電路接收到調制解調與數據控制電路發(fā)來的數據后，立刻將數據轉成無線信號并發(fā)送出去。
權利要求1.被測量工業(yè)參數的無線遠程數據傳輸設備，包括主站機構和子站機構，所述主站全向天線的饋線的另一端與主站電臺的天線接口相聯(lián)，主站電臺的RS232接口與計算機的標準RS232接口相聯(lián)；電臺的電源為220V交流電源；其特征在于所述子站包括收發(fā)轉換電路、接收電路、發(fā)射電路、調制解調與數據控制單元、中央處理單元單片機U6和顯示單元；子站的全向天線與收發(fā)轉換電路的N型TNC連接頭連接，收發(fā)轉換電路的1、2兩腳分別連接著發(fā)射電路的1腳和接收電路的1腳，發(fā)射電路的2腳和接收電路的2腳分別連接著調制解調與數據控制電路的1、2兩腳；調制解調與數據控制電路的CS、RX、TX三個腳分別連接著單片機U6的10、25、26三個腳；單片機U6的19、20、21、22、27、28、29腳分別連接著顯示接口中P8的5、10、9、8、7、6、11腳，單片機U6的33、34、35、36、8五個腳分別連接著顯示接口中P8的1、2、3、4、12五個腳，顯示接口中P8的13、14腳分別接地線；單片機U6的37、38、39三個腳分別連接著R35、R36、R37和按鍵K1、K2、K3的一端，R35、R36、R37的另一腳接地，按鍵K1、K2、K3的另一腳接電源輸出端直流5V電源VCC；單片機U6的2、3、4、5、6、15五腳分別連接著儀表接線端子J1的1、2、3、4、5、6腳，儀表接線端子J1的7腳接地；單片機U6的18、23、24、17腳分別連接著數據存儲器U7的2、4、3、1腳，數據存儲器U7的6腳分別連接著電容CL1、CL2的一端，電容CL1的另一端接地，電容CL2的另一端連接電源輸出端直流5V電源VCC，數據存儲器U7的7腳接地；單片機U6的14腳分別連接著晶體振蕩器X1、電容C14的一腳，單片機U6的13腳分別連接著晶體振蕩器X1、電容C15的一端，電容C14、C15的另一端分別接地；單片機U6的一腳分別連接著電容C04、電阻R40的一腳，電容C04的另一腳接地，電阻R40的另一腳連接電源輸出端直流5V電源VCC。單片機U6的15腳連接著電阻R41，電阻R41的另一端接地；電源模塊的輸入端連接220V市電，輸出端分別輸出直流5V電源VCC、直流12V電源VDD、和系統(tǒng)地；所述顯示單元包括三八譯碼器U7、U8、U9、U10、U11、U12、鎖存器U13和六位液晶顯示器LCD，其連接關系如下顯示接口P1的1、2、3、4四個腳分別連接著三八譯碼器U7、U8、U9、U10、U11、U12的5、3、2、4腳和鎖存器U13的9、11、13、15腳，顯示接口P1的5、6、7、8、9、10分別連接著三八譯碼器U7、U12、U11、U10、U9、U8的1腳，顯示接口P1的11腳連接著鎖存器U13的10、12、14、1四個腳，顯示接口P1的12腳分別連接著三八譯碼器U7、U8、U9、U10、U11、U12、鎖存器U13的6腳和六位液晶顯示器LCD的1、5、42、33、27腳，顯示接口P1的13、14腳接地。三八譯碼器U7的9、10、11、12、13、14、15腳分別連接著六位液晶顯示器LCD的48、47、4、3、2、50、49腳，U8的9、10、11、12、13、14、15腳分別連接著六位液晶顯示器LCD的44、43、8、7、6、46、45腳，U9的9、10、11、12、13、14、15腳分別連接著六位液晶顯示器LCD的39、38、12、11、10、41、40腳，U10的9、10、11、12、13、14、15腳分別連接著六位液晶顯示器LCD的35、34、16、15、14、37、36腳，U11的9、10、11、12、13、14、15腳分別連接著六位液晶顯示器LCD的30、29、20、19、18、32、31腳，U12的9、10、11、12、13、14、15腳分別連接著六位液晶顯示器LCD的26、25、24、23、22、28、27腳。鎖存器U13的的3、4、5、6腳分別連接著六位液晶顯示器LCD的9、13、17、21腳。三八譯碼器U7、U8、U9、U10、U11、U12、鎖存器U13的7腳分別接地；子站主板中的顯示接口中P8口與顯示單元中的顯示接口P1口連接；流量計與子站主板中儀表接口儀表接線端子J1連接。
專利摘要本實用新型涉及被測量工業(yè)參數的無線傳輸裝置。其特點是子站包括收發(fā)轉換電路、接收電路、發(fā)射電路、調制解調與數據控制單元、中央處理單元單片機U6和顯示單元；子站主板連接顯示單元；流量計與子站主板中儀表接口儀表接線端子J1連接。該產品不但能與目前市場上任何流量計相接而且用戶還能方便地在現場對相關數據進行設置，同時該產品還有性能穩(wěn)定、功能齊全、價格低等特點。
文檔編號G08C19/00GK2758885SQ20042005509
公開日2006年2月15日 申請日期2004年12月23日 優(yōu)先權日2004年12月23日
發(fā)明者趙其三 申請人:合肥精大科儀表有限責任公司, 趙其三