CN104021661A - 一种用于白酒酿造的集中显示与传输装置 - Google Patents

一种用于白酒酿造的集中显示与传输装置 Download PDF

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CN104021661A
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transmitting device
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刘洪涛
张小梦
贾子迁
吴博
倪粉利
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NANJING CLESUN IOT TECHNOLOGY CO., LTD.
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Beijing Qi Shuo Ldl Inc Co
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Abstract

本发明公开了一种用于白酒酿造的集中显示与传输装置，它包括微处理器系统、JTAG电路、电源电路、ZIGBEE电路、470M无线模块、复位电路和单片机；所述微处理器系统分别与JTAG电路、电源电路、ZIGBEE电路、470M无线模块、复位电路相连接；所述微处理器系统上设有RS485接口，用于连接显示屏，显示屏主要针对窖池发酵温度实时监控和工业总线Modbus通讯控制。本发明可以远程监测窖池的温度、湿度等环境信息；监测的环境参数和获得的信息量多，无人工读取的误差，有效提高了监测效果，有利于提高白酒的质量和产量原因。

Description

一种用于白酒酿造的集中显示与传输装置
技术领域
本发明涉及一种显示与传输装置，尤其涉及一种用于白酒酿造的集中显示与传输装置。
背景技术
窖池酿造车间大约分为两类，一类是方车间有120m×120m平方米，另一类为矩形车间有20m×120m。窖池大约2m(长)×3m(宽)×2m(池深)，分布比较密集，不同酒厂的车间大小和窖池大小有差异。
一个发酵周期为60天左右。一个班组分配60个窖池，一天入一个池，循环作业。窖池的发酵程度可有温度反映出来，发酵温度范围一般入池时是18～35℃，夏季最热的2个月，大部分的酒厂会停止窖池作业；酒厂一般会通过传统温度计或者不联网的电子温度计巡检发酵过程。每个班组一般一天测量一次，同时作为质量管理部门的质量控制依据之一。其中前15天的发酵过程更加重要，必须保证温度要升上来。
车间的湿度很大，尤其在蒸酒或者摊凉(摊凉和蒸酒在车间一端)时，整个车间的湿度会达到雾气腾腾，伸手不见五指的状态。
传统的测量方法是依赖温度计等装置，依靠人工实地读取的方式获得窖池的环境信息，监测的环境参数少，获得的信息量小，且测量装置的落后和人工读取的误差使得获取的信息准确度差，这成为制约质量和产量的主要原因。
发明内容
为了解决上述问题中的不足之处，本发明提供了一种用于白酒酿造的集中显示与传输装置。
为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于白酒酿造的集中显示与传输装置，它包括微处理器系统、JTA6电路、电源电路、ZIGBEE电路、470M无线模块、复位电路和单片机；所述微处理器系统分别与JTAG电路、电源电路、ZIGBEE电路、470M无线模块、复位电路相连接；所述微处理器系统上设有RS485接口，用于连接显示屏，显示屏主要针对窖池发酵温度实时监控和工业总线Modbus通讯控制。
微处理器系统通过470M无线模块接收传感器上传的数据，通过RS485Modbus协议与HMI显示屏连接，显示传感器的数据、节点配对及其他操作，通过ZIGBEE模块与网关连接，将数据通过Internet上传到服务器上，可以通过PC就可以远程看到窖池环境的详细信息。
单片机供电管脚每个引脚都添加一个100nF/50V的贴片陶瓷电容来减少电源噪声的影响，模拟部分与数字部分通过磁珠来个隔离，32.768K晶振电路提供实时时钟；读程序模式选择读Flash程序，把Boot0置0，通过10K电阻接地来实现；通过发光LED来看系统是否运行。
ZIGBEE电路通过跳线或选择与单片机直接连接，或选择通过RS232电平转换芯片透传通信。当JP1、JP2的2-3管脚短接，ZIGBEE电路通过串口与单片机连接；当JP1、JP2的1-2管脚短接，ZIGBEE电路通过SP3232EEN芯片把TTL转换为232电平，透传传输。
470M无线模块通过SPI接口与单片机通信，用于传感器配对及数据的采集。
JTAG电路的下载方式选择5线制的SWD模式，即VCC、SWDIO、SWCLK、RESET、GND，同时，把DEBUG口与下载口放在一起。
本发明可以远程监测窖池的温度、湿度等环境信息；监测的环境参数和获得的信息量多，无人工读取的误差，有效提高了监测效果，有利于提高白酒的质量和产量原因。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的系统组成框图。
图2是本发明的工作原理图。
图3是本发明的微处理系统的电路图。
图4是本发明的复位电路的电路图。
图5是本发明的电源电路的电路图。
图6为本发明的RS485电路的电路图。
图7为本发明的470M无线模块的电路图。
图8为本发明的JTAG电路的电路图。
图9为本发明的ZIGBEE电路。
具体实施方式
如附图所示，本发明包括微处理器系统、JTAG电路、电源电路、ZIGBEE电路、470M无线模块和复位电路；微处理器系统分别与JTA6电路、电源电路、ZIGBEE电路、470M无线模块、复位电路相连接。微处理器系统上设有RS485接口，用于连接显示屏，显示屏主要针对窖池发酵温度实时监控，7寸工业组态屏，工业总线Modbus通讯控制。
微处理器系统的工作流程：通过470M无线模块接收传感器上传的数据，通过RS485Modbus协议与HMI显示屏连接，显示传感器的数据、节点配对及其他操作，通过ZIGBEE模块与网关连接，将数据通过Internet上传到服务器上，可以通过PC就可以远程看到窖池环境的详细信息。
显示屏对数据及操作的直观显示，工程界面主要分为4部分：启动界面，数值显示界面，配对界面，以及配置界面。启动界面用于告知用户该工程的名称。数值界面，显示各个窖池测温仪温度。配对界面，用于窖池测温仪与集中器配对使用。配置界面根据不同的客户开放不同的资源。
如图3所示，单片机(选用ATMEL的ATMEGA169P)供电管脚每个引脚都添加一个100nF/50V的贴片陶瓷电容来减少电源噪声的影响；模拟部分与数字部分通过磁珠来个隔离；32.768K晶振电路提供实时时钟；读程序模式选择读Flash程序，把Boot0置0，通过10K电阻接地来实现；通过发光LED来看系统是否运行。
如图4所示，IMP811是上电复位芯片，为了确保RESET管脚在VCC低于1.1V时的状态可知，建议在和GND之间连接一个100KΩ左右的下拉电阻。
当低于3.08V一直处于复位状态，当电压高于复位电压时，复位芯片的复位管脚继续给单片机低电平一段时间后，然后释放复位信号，单片机正常工作，当供电异常时，只要电源电压低于复位电压时，复位芯片复位管脚输出低电平，强制复位还起到检测电压的作用。
如图5所示，开关电源输出12V直流电压，不能直接给系统供电，本发明采用二级降压，把12V降为3.3V，为系统供电。
LM2596开关电压调节器是降压型电源管理单片集成电路，能够输出3A的驱动电流，同时具有很好的线性和负载调节特性。
AMS1117-3.3LDO稳压器将5V转为3.3V，输出电流800mA。
如图6所示，为保证在A、B开路情况下RS485的差动电压不小于200mV(绝对值)，上下拉电阻R5、R6的选取应和VCC有关。
如图9所示，ZIGBEE电路通过跳线或选择与单片机直接连接，或选择通过RS232电平转换芯片透传通信。当JP1、JP2的2-3管脚短接，ZIGBEE电路通过串口与单片机连接；当JP1、JP2的1-2管脚短接，ZIGBEE电路通过SP3232EEN芯片把TTL转换为232电平，透传传输。
如图7所示，470M无线模块通过SPI接口与单片机通信，用于传感器配对及数据的采集。
如图8所示，JTAG电路的下载方式选择5线制的SWD模式，即VCC、SWDIO、SWCLK、RESET、GND，同时，把DEBUG口与下载口放在一起。

Claims (6)

1.一种用于白酒酿造的集中显示与传输装置，其特征在于：它包括微处理器系统、JTAG电路、电源电路、ZIGBEE电路、470M无线模块、复位电路和单片机；所述微处理器系统分别与JTAG电路、电源电路、ZIGBEE电路、470M无线模块、复位电路相连接；所述微处理器系统上设有RS485接口，用于连接显示屏，显示屏主要针对窖池发酵温度实时监控和工业总线Modbus通讯控制。
2.根据权利要求1所述的用于白酒酿造的集中显示与传输装置，其特征在于：所述微处理器系统通过470M无线模块接收传感器上传的数据，通过RS485Modbus协议与HMI显示屏连接，显示传感器的数据、节点配对及其他操作，通过ZIGBEE模块与网关连接，将数据通过Internet上传到服务器上，可以通过PC就可以远程看到窖池环境的详细信息。
3.根据权利要求1所述的用于白酒酿造的集中显示与传输装置，其特征在于：所述单片机供电管脚每个引脚都添加一个100nF/50V的贴片陶瓷电容来减少电源噪声的影响，模拟部分与数字部分通过磁珠来个隔离，32.768K晶振电路提供实时时钟；读程序模式选择读Flash程序，把Boot0置0，通过10K电阻接地来实现；通过发光LED来看系统是否运行。
4.根据权利要求1所述的用于白酒酿造的集中显示与传输装置，其特征在于：所述ZIGBEE电路通过跳线或选择与单片机直接连接，或选择通过RS232电平转换芯片透传通信。当JP1、JP2的2-3管脚短接，ZIGBEE电路通过串口与单片机连接；当JP1、JP2的1-2管脚短接，ZIGBEE电路通过SP3232EEN芯片把TTL转换为232电平，透传传输。
5.根据权利要求1所述的用于白酒酿造的集中显示与传输装置，其特征在于：所述470M无线模块通过SPI接口与单片机通信，用于传感器配对及数据的采集。
6.根据权利要求1所述的用于白酒酿造的集中显示与传输装置，其特征在于：所述JTAG电路的下载方式选择5线制的SWD模式，即VCC、SWDIO、SWCLK、RESET、GND，同时，把DEBUG口与下载口放在一起。
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