CN103646525A - 水泥样品无线数据采集装置 - Google Patents

Abstract

一种实时监测水泥样品的智能控制系统中的水泥样品无线数据采集装置，属于产品监测检验领域，包括主采集器模块，存储模块，信号转换模块，串口通信模块，无线接收模块，报警模块，实时监控水泥样品的状态和环境参数，防止留样存放期间水泥样品遗失、质量变异，防止样品数据被窃取和篡改。

Description

水泥样品无线数据采集装置

技术领域

本发明属于产品监测检验领域，特别涉及一种实时监测水泥样品的智能控制系统中的水泥样品无线数据采集装置。

背景技术

传统水泥实验室样品是采用水泥样品桶外贴封条，定期查看封条，手写封样记录台账，人工查找样品；现有的样品管理存在以下缺陷：样品存放混乱、环境条件恶劣，查找样品困难，样品处理不及时，留样存放期间水泥样品遗失、质量变异，容易造成工作效率低，差错率高。

发明内容

针对现有技术存在的上述缺陷，开发出了水泥样品实时监测的智能控制系统，为了实现此系统的信息采集及分析传送，本发明提出水泥样品无线数据采集装置，包括主采集器模块，存储模块，信号转换模块，串口通信模块，无线接收模块，报警模块。

还包括温湿度传感器模块。

所述主采集器模块分别与存储模块，信号转换模块，串口通信模块，温湿度传感器模块，无线接收模块，报警模块连接。

所述主采集器模块采用C8051F340做为主控CPU，具有8051兼容的微处理器内核。

所述温湿度传感器模块采用AM2301湿敏电容数字温湿度传感器，温湿度传感器模块包括电容式感湿元件和高精度测温元件。

所述信号转换器模块采用HLK RM04 嵌入式UART-ETH-WIFI转换模块。

有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：实时监控水泥样品的状态和环境参数，防止留样存放期间水泥样品遗失、质量变异，防止样品数据被窃取和篡改。

附图说明

图1是本发明水泥样品无线数据采集装置原理方框图

11.存储器模块，12.信号转换器模块, 13.主采集器模块，14.串口通信模块，15.报警器接口模块，16.无线接收器模块，17.温湿度传感器模块。

图2是主采集器模块电路图。

图3是串口通信模块串口接口电路图。

图4是串口通信模块编程器接口电路图。

图5是存储器模块电路图。

图6是温湿度传感器模块电路图。

图7是信号转换器模块电路图。

图8是串口信号转WIFI信号模型图。

图9是无线接受器模块电路图。

图10是无线接受器模块接口电路图。

图11是报警器接口模块电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

水泥样品无线数据采集装置主要负责计算机和水泥样品桶之间的通讯，同时采集、存储样品库环境的温湿度数据、样品状态、参数数据，标识事件发生的时间，通过2.4G无线收发器收发水泥样品桶传输的状态数据，内置4G的SD卡存储器，设定每天0点与计算机同步时间，转发和存储水泥样品桶传输的状态数据包括被移出系统磁场感应区、被人非法操作、非法打开等，以及环境温湿度，通过 MAX232口将数据发给计算机。当样品在非法操作或被移出检测区域时上报。实现防盗操作检测报警，同时外置蜂鸣器驱动报警电路，可驱动报警。水泥样品桶内可以设置无线测控装置用于与无线数据采集装置传输数据,无线测控装置是现有技术。

存储器模块11，主要实现扩展存储器功能，内置4G的SD卡存储器，可存取大量的样品状态和参数信息数据，分析记录样品数据的发生状态设定每天0点与计算机同步时间，转发和存储水泥样品桶传输的状态包括被移出系统磁场感应区、被人非法操作、非法打开等，以及环境温湿度，SD卡存储器通过MISO与主采集模块13引脚相连，SCK与主采集模块13引脚相连，CS-SD与主采集模块13引脚相连,实现MAX232单电源电平转换芯片将数据发给计算机。

信号转换器模块12，采用HLK RM04 嵌入式UART-ETH-WIFI转换模块，5V（350mA）电源设计，实现主采集器模块13串口与无线网络WIFI接口之间信号转换接受。信号转换接模块12负责连接无线信号转换器，完成与计算机的通讯。

主采集器模块13采用C8051F340做为主控CPU，具有8051兼容的微处理器内核，使用串口0和串口1，串口0完成与信号转换器的信息通讯，串口1完成与计算机的信息通讯。工作电压设定12V。

串口通信模块14采用RS232串行通讯接口,串口0完成与信号转换器模块15的通讯：串口0的PCRXD与MAX232单电源电平转换芯片14引脚相连，串口0的PCTXD与MAX232单电源电平转换芯片13引脚相连，实现主采集模块13与信号转换器模块12的数据信息传输；RS232串口1完成与计算机的通讯：串口1的T2OUT与MAX232单电源电平转换芯片7引脚相连，串口1的R21N与MAX232单电源电平转换芯片8引脚相连，实现主采集模块13与计算机的数据信息传输。编程器接口电路，完成程序下载。编程器接口C2CK与主采集模块13引脚相连实现，完成编辑程序的下载功能。

报警器接口模块15主要完成：当样品在非法操作或被移出检测区域时上报。实现盗操作检测报警，同时驱动外置蜂鸣器报警。报警器接口模块17SCL与主采集器模块13引脚连接，SDA与主采集器模块13的48脚连接。

无线接受器模块16，负责接受来自水泥样品桶内设置的无线测控装置发射的2.4GHZ无线信号，完成对水泥样品无线测控装置信息的识别与读写。无线接受器模块16使用2.4GHZ开发频段，最高工作速率2Mbps,采用126频道，可满足多点通信和跳频通信需要。内置CRC检错和点对多点通信地址控制。低功耗3.3V工作， PCB蛇形天线设计；连接无线接受器模块16接口，是基于SPI口的通讯接口，可完成与水泥样品无线测控装置之间的信号通讯。无线接受器模块16的接口P14与主采集模块13的引脚相连，MOSI与实现主采集模块13引脚相连，通过无线接受器，完成通讯功能。

温湿度传感器模块17采用AM2301湿敏电容数字温湿度传感器，传感器包括电容式感湿元件和高精度测温元件，温湿度传感器相对温度分辨率为0.1℃，精度±0.3℃；相对湿度分辨率为0.1%，精度±3%，三引线连接，标准数字单总线输出，传输距离20m；AM2301湿敏电容数字温湿度传感器接口电路P23与主采集模块13的引脚相连，实现采集水泥样品库环境温湿度参数功能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.水泥样品无线数据采集装置，其特征在于：包括主采集器模块，存储模块，信号转换模块，串口通信模块，无线接收模块，报警模块。

2.根据权利要求1所述的水泥样品无线数据采集装置，其特征在于：还包括温湿度传感器模块。

3.根据权利要求2所述的水泥样品无线数据采集装置，其特征在于：所述主采集器模块分别与存储模块，信号转换模块，串口通信模块，温湿度传感器模块，无线接收模块，报警模块连接。

4.根据权利要求1所述的水泥样品无线数据采集装置，其特征在于：所述主采集器模块采用C8051F340做为主控CPU，具有8051兼容的微处理器内核。

5.根据权利要求2所述的水泥样品无线数据采集装置，其特征在于：所述温湿度传感器模块采用AM2301湿敏电容数字温湿度传感器，温湿度传感器模块包括电容式感湿元件和高精度测温元件。

6.根据权利要求1所述的水泥样品无线数据采集装置，其特征在于：所述信号转换器模块采用HLK RM04 嵌入式UART-ETH-WIFI转换模块。

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