專利名稱：多組串口數(shù)據(jù)集中器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)測量領(lǐng)域的數(shù)據(jù)集中器，特別涉及一種19組串口的多組串 口數(shù)據(jù)集中器，該19組串口采集集中器用于建筑能耗數(shù)據(jù)集中，光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)控制和 數(shù)據(jù)集中。
背景技術(shù)：
測量過程正向復雜化高速化大型化的方向發(fā)展，隨著計算機技術(shù)，信息技術(shù)，網(wǎng)絡 技術(shù)等高新技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)集中在測量和控制角色的儀器的智能化程度越來越高。 同時在很多場合被集中的數(shù)據(jù)不止一種，需要集中多個數(shù)據(jù)并對采集的儀器進行監(jiān)控，要 求的集中器需要多通道。目前在數(shù)據(jù)集中器中都采用單片機技術(shù)構(gòu)成嵌入式系統(tǒng)，完成數(shù) 據(jù)的處理，由于受單片機性能和技術(shù)的限制串口通道少，同時采集16組通道需要多個集 中器協(xié)作完成帶來成本高，可靠性差，后期維護不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，通過提供一種多組串口數(shù)據(jù)集中器，采用模塊組合電路設計 成具有19組串口通訊功能的數(shù)據(jù)集中器，以改變目前存在的串口通道少，需要多個集中器 協(xié)作完成帶來的高成本，可靠性差，后期維護不方便的問題。本發(fā)明是采用以下技術(shù)手段實現(xiàn)的為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明19組串口數(shù)據(jù)集中器是這樣實現(xiàn)的19組串口數(shù)據(jù) 集中器包括依次連通的通道輸入模塊、通道輸出模塊、數(shù)據(jù)處理模塊電路、光電隔離模塊電 路、串口擴展模塊電路、電平轉(zhuǎn)換模塊電路；所述的通道輸入模塊包括16組RS485串行總線 通訊協(xié)議的數(shù)據(jù)交換接口端子及由瞬態(tài)電壓抑制器(TVS管)和過流(過載)保護用正溫 度系數(shù)熱敏電阻(PTC熱敏電阻)器件組成的保護電路，該保護電路與第一電平轉(zhuǎn)換電路和 數(shù)據(jù)交換接口端子相連，所述的通道輸出模塊包括1組RS232和2組RS485串行總線通訊 協(xié)議數(shù)據(jù)上傳接口端子及由瞬態(tài)電壓抑制器(TVS管)和過流(過載)保護用正溫度系數(shù) 熱敏電阻(PTC熱敏電阻)器件組成的保護電路，該保護電路與第二電平轉(zhuǎn)換電路和數(shù)據(jù)上 傳接口端子相連，所述數(shù)據(jù)處理模塊電路包括意法半導體公司一顆高性能、低功耗、內(nèi)部集 成實時時鐘芯片電路的單片機微處理芯片電路，所述串口擴展模塊電路包括利用4顆高速 同步串行通訊協(xié)議擴展芯片實現(xiàn)16組串口通訊協(xié)議的電路，4顆串口擴展芯片和數(shù)據(jù)處理 模塊電路相連擴展16組串口，每組串口優(yōu)先級相等，每組串口都具有數(shù)據(jù)中斷功能，所述 電平轉(zhuǎn)換模塊電路包括18顆MAX13487和1顆MAX232芯片電路，所述光電隔離模塊電路包 括38顆光電隔離芯片。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下明顯的優(yōu)勢和有益效果具有靈活的數(shù)據(jù)集中功能，可以實現(xiàn)16組RS485通訊協(xié)議數(shù)據(jù)實時集中。RS485 通訊協(xié)議數(shù)據(jù)集中，傳輸距離遠，抗干擾能力強，適合較惡劣環(huán)境下數(shù)據(jù)集中。16組RS485 通訊協(xié)議端口，每組RS485通訊協(xié)議端口可以對下一級級聯(lián)。16組RS485數(shù)據(jù)采集端口優(yōu)先級相等，每組RS485通訊協(xié)議端口都具有中斷功能。數(shù)據(jù)集中器可以級聯(lián)。


圖1為本發(fā)明邏輯框圖；圖2為本發(fā)明串口擴展模塊邏輯圖；圖3為本發(fā)明19組串口邏輯圖。
具體實施例方式以下結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明的具體實施方式
加以說明。一種19組串口數(shù)據(jù)集中器實施例，參見圖1、圖2、圖3、所述數(shù)據(jù)集中器包括依次 連接的通道輸入模塊1、第一電平信號轉(zhuǎn)換電路2、第一光電隔離模塊電路3、串口擴展模塊 電路4、數(shù)據(jù)處理模塊電路5、第二電平信號轉(zhuǎn)換電路6、第二光電隔離模塊電路7、通道輸出 模塊電路8。所述的通道輸入模塊1包括16組RS485通訊協(xié)議的數(shù)據(jù)交換接口端子及由瞬態(tài) 電壓抑制器(TVS管)和過流(過載)保護用正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC熱敏電阻)器件組 成的保護電路，該保護電路與第一電平轉(zhuǎn)換電路2和數(shù)據(jù)交換端子連接。所述的通道輸出模塊8包括1組RS232通訊協(xié)議數(shù)據(jù)上傳接口端子及由瞬態(tài)電壓 抑制器(TVS管)和過流(過載)保護用正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC熱敏電阻)器件組成的 保護電路81和2組RS485通訊協(xié)議數(shù)據(jù)上傳接口端子及由瞬態(tài)電壓抑制器(TVS管)和過 流(過載)保護用正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC熱敏電阻)器件組成的保護電路82，該保護電 路與第二電平轉(zhuǎn)換電路7和數(shù)據(jù)上傳接口端子連接。所述的第一電平轉(zhuǎn)換電路2包括16組MAX13487芯片電路。所述的第一光電隔離模塊電路3包括32顆光電隔離芯片電路。所述的數(shù)據(jù)處理模塊5包括意法半導體公司一顆高性能、低功耗、內(nèi)部集成實時 時鐘芯片電路的單片機微處理芯片電路。所述的串口擴展模塊電路包括利用4顆實現(xiàn)高速同步串行口通訊協(xié)議擴展16組 串口通訊協(xié)議的芯片電路41、42、43、44，4顆串口擴展芯片和數(shù)據(jù)處理模塊電路相連可以 擴展16個串口，并且每個串口擴展芯片都具有中斷功能。所述的第二電平轉(zhuǎn)換電路6包括2路MAX13487和1路MAX232芯片電路。所述的第二光電隔離模塊電路7包括6顆光電隔離芯片電路。本實施例所述數(shù)據(jù)集中器包括依次連接的通道輸入模塊1、第一電平信號轉(zhuǎn)換電 路2、第一光電隔離模塊電路3、串口擴展模塊電路4、數(shù)據(jù)處理模塊5、第二電平信號轉(zhuǎn)換 電路6、第二光電隔離模塊電路7、通道輸出模塊8，采用統(tǒng)一電氣設計標準置于同一個殼體 內(nèi)，采用外部直流24V輸入，經(jīng)過內(nèi)部電源電路處理為各個功能模塊提供電源。最后應說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù) 方案；因此，盡管本說明書參照上述的各個實施例對本發(fā)明已進行了詳細的說明，但是，本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解，仍然可以對本發(fā)明進行修改或等同替換；而一切不脫離發(fā) 明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進，其均應涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
權(quán)利要求
一種多組串口數(shù)據(jù)集中器，包括依次連接的通道輸入模塊，通道輸出模塊，數(shù)據(jù)處理模塊電路，光電隔離模塊電路，電源隔離模塊電路，串口擴展模塊電路，電平轉(zhuǎn)換模塊電路；其特征在于所述的通道輸入模塊包括數(shù)組串行總線通訊協(xié)議的數(shù)據(jù)交換接口端子及由瞬態(tài)電壓抑制器和過載保護用正溫度系數(shù)熱敏電阻器件組成的保護電路，該保護電路與第一電平轉(zhuǎn)換電路和數(shù)據(jù)交換端子連接；所述的通道輸出模塊包括數(shù)組串行總線通訊協(xié)議的數(shù)據(jù)交換接口端子及由瞬態(tài)電壓抑制器和過載保護用正溫度系數(shù)熱敏電阻器件組成的保護電路，該保護電路與第二電平轉(zhuǎn)換電路和數(shù)據(jù)上傳接口端子連接；所述數(shù)據(jù)處理模塊電路包括單片機微處理芯片電路；所述串口擴展模塊電路包括實現(xiàn)高速同步串行口通訊協(xié)議擴展的串口通訊協(xié)議的芯片，串口擴展芯片和數(shù)據(jù)處理模塊電路相連可以進行擴展多個串口，每組串口的優(yōu)先級相等，每組串口都具有數(shù)據(jù)中斷功能；所述第一、第二電平轉(zhuǎn)換模塊電路包括多路串行總線通訊協(xié)議信號電平轉(zhuǎn)換電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多組串口數(shù)據(jù)集中器，其特征在于所述的多組串口為19組 串口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多組串口數(shù)據(jù)集中器，其特征在于所述的通道輸入模塊的 數(shù)組串行總線通訊協(xié)議的數(shù)據(jù)交換接口端子為16組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多組串口數(shù)據(jù)集中器，其特征在于所述的通道輸出模塊包 括1組RS232通訊協(xié)議和2組RS485通訊協(xié)議數(shù)據(jù)通訊接口端子及接口保護電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多組串口數(shù)據(jù)集中器，其特征在于所述的串口通訊協(xié)議的 芯片為4個，該芯片與數(shù)據(jù)處理模塊電路相連擴展為16個串口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多組串口數(shù)據(jù)集中器，其特征在于所述的電平轉(zhuǎn)換模塊包 括18個MAX13487和1個MAX232芯片電路。
全文摘要
一種多組串口數(shù)據(jù)集中器，包括依次連接的通道輸入模塊，通道輸出模塊，數(shù)據(jù)處理模塊電路，光電隔離模塊電路，電源隔離模塊電路，串口擴展模塊電路，電平轉(zhuǎn)換模塊電路；通道輸入模塊包括數(shù)組數(shù)據(jù)交換接口端子及保護電路，該保護電路與第一電平轉(zhuǎn)換電路和數(shù)據(jù)交換端子連接；通道輸出模塊包括數(shù)組數(shù)據(jù)交換接口端子及由瞬態(tài)電壓抑制器和保護電路，串口擴展模塊電路包括串口通訊協(xié)議的芯片，串口擴展芯片和數(shù)據(jù)處理模塊電路相連可以進行擴展多個串口，每組串口的優(yōu)先級相等，每組串口都具有數(shù)據(jù)中斷功能；電平轉(zhuǎn)換模塊電路包括多顆串行總線通訊協(xié)議信號電平轉(zhuǎn)換電路。具有靈活的數(shù)據(jù)集中功能，可以實現(xiàn)16組RS485通訊協(xié)議數(shù)據(jù)實時集中。
文檔編號G08C19/00GK101916505SQ201010237839
公開日2010年12月15日 申請日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者翟雪超, 肖永明, 薛志峰 申請人:北京唯綠建筑節(jié)能科技有限公司