CN104317230A - 基于pni磁传感器的数据采集电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于PNI磁传感器的数据采集电路。本发明中的电源供电电路分别为单片机数据采集电路、SD卡存储电路以及RS-232数据串行通信电路提供+3.3V的电源输入。单片机数据采集电路通过采集PNI传感器模块经SPI2接口接收磁场数据。单片机数据采集电路将采集处理过的磁场数据和时钟时间通过SPI1接口发送并存储在SD卡存储电路里。用户可以通过读卡器读取SD存储卡中在各个时间点的磁场数据。单片机数据采集电路通过串口实现与RS-232数据串行通信电路的数据发送和接收。本发明与PNI磁传感器模块结合，能够完成数据采集，数据存储以及数据上传的功能。通过采集磁场，周期性地生成一组数据通过串口向外传送。

Description

基于PNI磁传感器的数据采集电路
技术领域
本发明涉及一种数据采集电路，尤其是一种基于PNI磁传感器的数据采集电路。
背景技术
PNI推出的3D MagIC具有功耗低，采样频率快，分辨率高等众多特点。PNI的磁传感器专用驱动IC极大的简化了磁力计或电子罗盘产品电路设计工作，它可外接（驱动）三颗PNI磁传感器（两个SEN-XY与个SEN-Z)。
发明内容
本发明的目的在于设计一种基于PNI磁传感器的数据采集电路，包括电源供电电路、STM32单片机数据采集电路，SD卡存储电路和RS-232数据串行通信电路。
其中电源供电电路包括电压转换芯片U1，采用AMS公司的电压转换芯片AMS1117-3.3，三个钽电容C1、C3和C5，两个贴片电容C2和C4，一个稳压二极管D1，一个发光二极管LED-1，两个贴片电阻R1和R2，一个电感L1；稳压二极管D1正极与输入电源VCC相连，稳压二极管D1负极与电压转换芯片U1的3引脚IN相连；钽电容C1正极与电压转换芯片U1的3引脚IN相连，钽电容C1负极接地；贴片电容C2一端与电压转换芯片U1的3引脚IN相连，另一端与电压转换芯片U1的1引脚GND相连；贴片电阻R1一端与地相连，另一端与电压转换芯片U1的1引脚GND相连；电压转换芯片U1的2引脚OUT与4引脚OUT相连；电感L1一端与电压转换芯片U1的2引脚OUT相连，另一端与发光二极管LED-1的正极相连；二极管LED-1的负极与贴片电阻R2一端相连；贴片电阻R2另一端与电压转换芯片U1的1引脚GND相连；钽电容C3正极与电压转换芯片U1的2引脚OUT相连，负极与电压转换芯片U1的1引脚GND相连；贴片电容C4一端与电压转换芯片U1的2引脚OUT相连，另一端与电压转换芯片U1的1引脚GND相连；钽电容C5正极与发光二极管LED-1的正极相连，负极与电压转换芯片U1的1引脚GND相连。
STM32单片机数据采集电路包括单片机控制电路及其外围电路；单片机采用ST公司的STM32F103RCT6；其中外围电路包括九个贴片电容C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13和C14，五个贴片电阻R3、R4、R5、R6和R7，两个金属壳晶振X1和X2，一个发光二极管LED-2，一个3V的纽扣电池底座BT1，一个J-LINK-SWD程序下载与调试接口J1，两个与PNI模块连接的排针接口P1和P2；单片机6脚、13脚、19脚、32脚、48脚、64脚与电源供电电路输出端即电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连；单片机12脚、18脚、31脚、47脚、63脚与地GND相连；金属壳晶振X1两端分别与单片机5脚和6脚相连；起振的贴片电容C10和C11一端分别与单片机5脚和6脚相连，另一端与地GND相连；金属壳晶振X2两端分别与单片机3脚和4脚相连；起振的贴片电容C13和C14一端分别与单片机3脚和4脚相连，另一端与地GND相连；贴片电阻R6一端与电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连，另一端与单片机7脚相连；贴片电阻R7一端与地GND相连，另一端与单片机60脚相连；贴片电容C12一端与地GND相连，另一端与单片机7脚相连；3V的纽扣电池底座BT1正极与单片机1脚相连，负极与地GND相连；贴片电容R5一端与电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连，另一端与发光二极管LED-2正极相连；发光二极管LED-2负极与单片机59脚相连；与PNI模块连接的排针接口P1的1脚与单片机34脚PB13相连；与PNI模块连接的排针接口P1的2脚与单片机35脚PB14相连；与PNI模块连接的排针接口P1的3脚与单片机36脚PB15相连；与PNI模块连接的排针接口P1的4脚与单片机33脚PB12相连；与PNI模块连接的排针接口P1的5脚与单片机37脚PC6相连；与PNI模块连接的排针接口P1的6脚与单片机39脚PC8相连；与PNI模块连接的排针接口P1的7脚与地GND相连；与PNI模块连接的排针接口P2的5脚与电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连；与PNI模块连接的排针接口P2的7脚与地GND相连；与PNI模块连接的排针接口P2的1脚、2脚、3脚、4脚和6脚悬空；四个贴片电容C6、C7、C8、C9并联，分别一端和地GND相连，一端和电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连；贴片电阻R3的一端与电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连，另一端与单片机46脚PA13连接；贴片电阻R4的一端与地GND相连，另一端与单片机49脚PA14连接；J-LINK-SWD程序下载与调试接口J1的1脚与电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连；J-LINK-SWD程序下载与调试接口J1的2脚和单片机46脚PA13连接；J-LINK-SWD程序下载与调试接口J1的3脚与单片机49脚PA14连接；J-LINK-SWD程序下载与调试接口J1的4脚与单片机7脚RESET2连接；J-LINK-SWD程序下载与调试接口J1的5脚与地GND相连。
SD卡存储电路包括一个Micro SD卡槽U3，一个贴片电阻R8，一个贴片电容C15以及一个3V的纽扣电池底座BT1和一个3V纽扣电池；卡槽U3的1脚悬空；卡槽U3的2脚与单片机20脚SD CS连接；卡槽U3的3脚与单片机23脚SD MOSI连接；卡槽U3的4脚与电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连；卡槽U3的5脚与单片机21脚SD CLK连接；卡槽U3的6脚与地GND连接；卡槽U3的7脚与单片机22脚SD MISO连接；卡槽U3的8脚悬空；卡槽U3的9脚与地GND连接；卡槽U3的10脚与贴片电阻R8一端连接；贴片电容C15一端与电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压连接，另一端与地GND连接；贴片电阻R8一端与电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压连接，另一端与U3的10脚连接。
RS-232数据串行通信电路包括一个由美信公司专为RS-232标准串口设计的单电源电平转换芯片U4，使用+3V至+5.5V单电源供电；四个贴片电容C16、C17、C18、C19；一个外部12V电源和串口的接插件底座P3；贴片电容C16一端与单电源电平转换芯片U4的1脚连接，另一端与单电源电平转换芯片U4的3脚连接；贴片电容C17一端与单电源电平转换芯片U4的4脚连接，另一端与单电源电平转换芯片U4的5脚连接；贴片电容C18一端与单电源电平转换芯片U4的2脚连接，另一端与单电源电平转换芯片U4的16脚连接；贴片电容C19一端与单电源电平转换芯片U4的6脚连接，另一端与单电源电平转换芯片U4的15脚连接；单电源电平转换芯片U4的16脚接电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压；单电源电平转换芯片U4的15脚接地GND；外部12V电源和串口的接插件底座P3的1接口与单电源电平转换芯片U4的7脚连接；外部12V电源和串口的接插件底座P3的2接口与单电源电平转换芯片U4的8脚连接；外部12V电源和串口的接插件底座P3的3接口接地GND；外部12V电源和串口的接插件底座P3的4接口悬空；外部12V电源和串口的接插件底座P3的5接口与电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压连接；外部12V电源和串口的接插件底座P3的6接口接地GND；单电源电平转换芯片U4的9脚与单片机43脚RXD1连接；单电源电平转换芯片U4的10脚与单片机42脚TXD1连接。
本发明中的电压转化芯片U1、数据电路采集控制芯片U2以及专为RS-232标准串口设计的单电源电平转换芯片U4，均采用成熟产品。其中电压转化芯片U1采用AMS公司的电压转换芯片AMS1117-3.3，数据电路采集控制芯片U2采用ST公司的STM32F103RCT6，单电源电平转换芯片U4由美信(MAXIM)公司专为RS-232标准串口设计的单电源电平转换芯片MAX3232。
本发明有益效果：本数据采集电路与PNI磁传感器模块结合，能够完成数据采集，数据存储以及数据上传的功能。通过采集磁场，周期性地生成一组数据通过串口向外传送。上传的数据可以通过PC平台，直观、清楚的观测到。本采集电路不仅可以测量地磁场变化，而且因为它的高敏感度，可以推测周围金属物体的姿态变化。
附图说明
图1为本发明的整体电路示意图；
图2为图1中的电源供电电路示意图；
图3为图1中的单片机数据采集电路示意图；
图4为图1中的SD卡存储电路示意图；
图5为图1中的RS-232数据串行通信电路示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括电源供电电路1、单片机数据采集电路2、SD卡存储电路3、RS-232数据串行通信电路4。电源供电电路1分别为单片机数据采集电路2、SD卡存储电路3以及RS-232数据串行通信电路4提供+3.3V的电源输入。单片机数据采集电路2通过采集PNI传感器模块经SPI2接口接收磁场数据。PNI传感器模块发送给单片机的磁场数据是数字信号，单片机可以直接接收。单片机数据采集电路2将采集处理过的磁场数据和时钟时间通过SPI1接口发送并存储在SD卡存储电路3里。用户可以通过读卡器读取SD存储卡中在各个时间点的磁场数据。单片机数据采集电路2通过串口1实现与RS-232数据串行通信电路4的数据发送和接收。
如图2所示，电源供电电路包括电压转换芯片U1，采用AMS公司的电压转换芯片AMS1117-3.3，3个钽电容C1、C3和C5，2个贴片电容C2和C4，1个稳压二极管D1，1个发光二极管LED-1，2个贴片电阻R1和R2，1个电感L1。稳压二极管D1正极与输入电源VCC（12V）相连，稳压二极管D1负极与U1的3引脚IN相连；钽电容C1正极与电压转换芯片U1的3引脚IN相连，钽电容C1负极接地；贴片电容C2一端与电压转换芯片U1的3引脚IN相连，一端与电压转换芯片U1的1引脚GND相连；贴片电阻R1一端与地相连，另一端与电压转换芯片U1的1引脚GND相连。电压转换芯片U1的2引脚OUT与4引脚OUT相连。电感L1一端与电压转换芯片U1的2引脚OUT相连，另一端与发光二极管LED-1的正极相连；二极管LED-1的负极与贴片电阻R2一段相连；贴片电阻R2另一端与电压转换芯片U1的1引脚GND相连。钽电容C3正极与电压转换芯片U1的2引脚OUT相连，负极与电压转换芯片U1的1引脚GND相连。贴片电容C4一端与电压转换芯片U1的2引脚OUT相连，另一端与电压转换芯片U1的1引脚GND相连。钽电容C5正极与发光二极管LED-1的正极相连，负极与电压转换芯片U1的1引脚GND相连。
如图3所示，单片机数据采集电路包括单片机控制电路及其外围电路。单片机采用ST公司的STM32F103RCT6。其中外围电路包括9个贴片电容C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13和C14，5个贴片电阻R3、R4、R5、R6和R7，2个金属壳晶振X1和X2，1个发光二极管LED-2，1个3V的纽扣电池底座BT1，1个J-LINK-SWD程序下载与调试接口J1，2个与PNI模块连接的排针接口P1和P2。单片机6脚、13脚、19脚、32脚、48脚、64脚与电源供电电路输出端即电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连；单片机12脚、18脚、31脚、47脚、63脚与地GND相连。金属壳晶振X1两端分别与单片机5脚和6脚相连；起振的贴片电容C10和C11一端分别与单片机5脚和6脚相连，另一端与地GND相连；金属壳晶振X2两端分别与单片机3脚和4脚相连；起振的贴片电容C13和C14一端分别与单片机3脚和4脚相连，另一端与地GND相连。贴片电阻R6一端与电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连，另一端与单片机7脚相连；贴片电阻R7一端与地GND相连，另一端与单片机60脚相连；贴片电容C12一端与地GND相连，另一端与单片机7脚相连。3V的纽扣电池底座BT1正极与单片机1脚相连，负极与地GND相连。贴片电容R5一端与电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连，另一端与发光二极管LED-2正极相连；发光二极管LED-2负极与单片机59脚相连。与PNI模块连接的排针接口P1的1脚与单片机34脚PB13相连；与PNI模块连接的排针接口P1的2脚与单片机35脚PB14相连；与PNI模块连接的排针接口P1的3脚与单片机36脚PB15相连；与PNI模块连接的排针接口P1的4脚与单片机33脚PB12相连；与PNI模块连接的排针接口P1的5脚与单片机37脚PC6相连；与PNI模块连接的排针接口P1的6脚与单片机39脚PC8相连；与PNI模块连接的排针接口P1的7脚与地GND相连。与PNI模块连接的排针接口P2的5脚与电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连；与PNI模块连接的排针接口P2的7脚与地GND相连；与PNI模块连接的排针接口P2的1脚、2脚、3脚、4脚和6脚悬空。4个贴片电容C6、C7、C8、C9并联，分别一端和地GND相连，一端和电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连。贴片电阻R3的一端与电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连，另一端与单片机46脚PA13连接。贴片电阻R4的一端与地GND相连，另一端与单片机49脚PA14连接。
    J-LINK-SWD程序下载与调试接口J1的1脚与电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连；J-LINK-SWD程序下载与调试接口J1的2脚和单片机46脚PA13连接；J-LINK-SWD程序下载与调试接口J1的3脚与单片机49脚PA14连接；J-LINK-SWD程序下载与调试接口J1的4脚与单片机7脚RESET2连接；J-LINK-SWD程序下载与调试接口J1的5脚与地GND相连。
如图4所示，SD卡存储电路包括1个Micro SD卡槽U3，1个贴片电阻R8，1个贴片电容C15以及1个3V的纽扣电池底座BT1和1个3V纽扣电池。其中3V的纽扣电池底座BT1和3V纽扣电池在第二部分STM32单片机数据采集电路中已做说明。U3的1脚悬空；U3的2脚与单片机20脚SD CS连接；U3的3脚与单片机23脚SD MOSI连接；U3的4脚与电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连；U3的5脚与单片机21脚SD CLK连接；U3的6脚与地GND连接；U3的7脚与单片机22脚SD MISO连接；U3的8脚悬空；U3的9脚与地GND连接；U3的10脚与贴片电阻R8一端连接。贴片电容C15一端与电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压连接，另一端与地GND连接。贴片电阻R8一端与电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压连接，另一端与U3的10脚连接。
如图5所示，RS-232数据串行通信电路包括1个由美信(MAXIM)公司专为RS-232标准串口设计的单电源电平转换芯片U4（MAX3232），使用+3V至+5.5V单电源供电。4个贴片电容C16、C17、C18、C19。1个外部12V电源和串口1的接插件底座P3。贴片电容C16一端与单电源电平转换芯片U4的1脚连接，另一端与单电源电平转换芯片U4的3脚连接；贴片电容C17一端与单电源电平转换芯片U4的4脚连接，另一端与单电源电平转换芯片U4的5脚连接；贴片电容C18一端与单电源电平转换芯片U4的2脚连接，另一端与单电源电平转换芯片U4的16脚连接；贴片电容C19一端与单电源电平转换芯片U4的6脚连接，另一端与单电源电平转换芯片U4的15脚连接。单电源电平转换芯片U4的16脚接电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压；单电源电平转换芯片U4的15脚接地GND。外部12V电源和串口1的接插件底座P3的1接口与单电源电平转换芯片U4的7脚连接；外部12V电源和串口1的接插件底座P3的2接口与单电源电平转换芯片U4的8脚连接;外部12V电源和串口1的接插件底座P3的3接口接地GND；外部12V电源和串口1的接插件底座P3的4接口悬空；外部12V电源和串口1的接插件底座P3的5接口与电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压连接；外部12V电源和串口1的接插件底座P3的6接口接地GND。单电源电平转换芯片U4的9脚与单片机43脚RXD1连接；单电源电平转换芯片U4的10脚与单片机42脚TXD1连接。
基于PNI磁传感器的数据采集电路的工作原理如下：电源供电电路主要负责为PNI磁传感器、单片机数据采集电路、SD卡存储电路和RS-232数据串行通信电路供应电压。单片机数据采集电路中的两个排针接口用于接插PNI磁传感器。在单片机数据采集电路中，STM32单片机通过SPI2总线与PNI磁传感器连接，控制整个电路，实现磁场数据的接收。与此同时，单片机数据采集电路通过串口1与RS-232数据串行通信电路实现数据的发送与接收。用户可以在PC中通过串口调试助手或者上位机软件观察到磁场数据。除此以外，本数据采集电路中的SD卡存储电路，通过SPI1总线与单片机数据采集电路中的STM32单片机连接，用于存储经过单片机处理过的PNI磁传感器所检测到的磁场数据。
本发明针对PNI磁传感器和磁驱动芯片输出的数字信号，根据单片机接受数据信号的特性，设计一种基于PNI磁传感器的数据采集电路。随着磁探测器在各个领域的广泛应用，该电路不仅将在地磁探测和地磁预警中起到作用，而且因为它的高敏感度，将在推测金属物体的姿态变化领域起到重要作用。

Claims (1)

1. 基于PNI磁传感器的数据采集电路，包括电源供电电路、STM32单片机数据采集电路，SD卡存储电路和RS-232数据串行通信电路，其特征在于：
电源供电电路包括电压转换芯片U1，采用AMS公司的电压转换芯片AMS1117-3.3，三个钽电容C1、C3和C5，两个贴片电容C2和C4，一个稳压二极管D1，一个发光二极管LED-1，两个贴片电阻R1和R2，一个电感L1；稳压二极管D1正极与输入电源VCC相连，稳压二极管D1负极与电压转换芯片U1的3引脚IN相连；钽电容C1正极与电压转换芯片U1的3引脚IN相连，钽电容C1负极接地；贴片电容C2一端与电压转换芯片U1的3引脚IN相连，另一端与电压转换芯片U1的1引脚GND相连；贴片电阻R1一端与地相连，另一端与电压转换芯片U1的1引脚GND相连；电压转换芯片U1的2引脚OUT与4引脚OUT相连；电感L1一端与电压转换芯片U1的2引脚OUT相连，另一端与发光二极管LED-1的正极相连；二极管LED-1的负极与贴片电阻R2一端相连；贴片电阻R2另一端与电压转换芯片U1的1引脚GND相连；钽电容C3正极与电压转换芯片U1的2引脚OUT相连，负极与电压转换芯片U1的1引脚GND相连；贴片电容C4一端与电压转换芯片U1的2引脚OUT相连，另一端与电压转换芯片U1的1引脚GND相连；钽电容C5正极与发光二极管LED-1的正极相连，负极与电压转换芯片U1的1引脚GND相连；
STM32单片机数据采集电路包括单片机控制电路及其外围电路；单片机采用ST公司的STM32F103RCT6；其中外围电路包括九个贴片电容C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13和C14，五个贴片电阻R3、R4、R5、R6和R7，两个金属壳晶振X1和X2，一个发光二极管LED-2，一个3V的纽扣电池底座BT1，一个J-LINK-SWD程序下载与调试接口J1，两个与PNI模块连接的排针接口P1和P2；单片机6脚、13脚、19脚、32脚、48脚、64脚与电源供电电路输出端即电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连；单片机12脚、18脚、31脚、47脚、63脚与地GND相连；金属壳晶振X1两端分别与单片机5脚和6脚相连；起振的贴片电容C10和C11一端分别与单片机5脚和6脚相连，另一端与地GND相连；金属壳晶振X2两端分别与单片机3脚和4脚相连；起振的贴片电容C13和C14一端分别与单片机3脚和4脚相连，另一端与地GND相连；贴片电阻R6一端与电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连，另一端与单片机7脚相连；贴片电阻R7一端与地GND相连，另一端与单片机60脚相连；贴片电容C12一端与地GND相连，另一端与单片机7脚相连；3V的纽扣电池底座BT1正极与单片机1脚相连，负极与地GND相连；贴片电容R5一端与电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连，另一端与发光二极管LED-2正极相连；发光二极管LED-2负极与单片机59脚相连；与PNI模块连接的排针接口P1的1脚与单片机34脚PB13相连；与PNI模块连接的排针接口P1的2脚与单片机35脚PB14相连；与PNI模块连接的排针接口P1的3脚与单片机36脚PB15相连；与PNI模块连接的排针接口P1的4脚与单片机33脚PB12相连；与PNI模块连接的排针接口P1的5脚与单片机37脚PC6相连；与PNI模块连接的排针接口P1的6脚与单片机39脚PC8相连；与PNI模块连接的排针接口P1的7脚与地GND相连；与PNI模块连接的排针接口P2的5脚与电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连；与PNI模块连接的排针接口P2的7脚与地GND相连；与PNI模块连接的排针接口P2的1脚、2脚、3脚、4脚和6脚悬空；四个贴片电容C6、C7、C8、C9并联，分别一端和地GND相连，一端和电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连；贴片电阻R3的一端与电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连，另一端与单片机46脚PA13连接；贴片电阻R4的一端与地GND相连，另一端与单片机49脚PA14连接；J-LINK-SWD程序下载与调试接口J1的1脚与电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连；J-LINK-SWD程序下载与调试接口J1的2脚和单片机46脚PA13连接；J-LINK-SWD程序下载与调试接口J1的3脚与单片机49脚PA14连接；J-LINK-SWD程序下载与调试接口J1的4脚与单片机7脚RESET2连接；J-LINK-SWD程序下载与调试接口J1的5脚与地GND相连；
SD卡存储电路包括一个Micro SD卡槽U3，一个贴片电阻R8，一个贴片电容C15以及一个3V的纽扣电池底座BT1和一个3V纽扣电池；卡槽U3的1脚悬空；卡槽U3的2脚与单片机20脚SD CS连接；卡槽U3的3脚与单片机23脚SD MOSI连接；卡槽U3的4脚与电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连；卡槽U3的5脚与单片机21脚SD CLK连接；卡槽U3的6脚与地GND连接；卡槽U3的7脚与单片机22脚SD MISO连接；卡槽U3的8脚悬空；卡槽U3的9脚与地GND连接；卡槽U3的10脚与贴片电阻R8一端连接；贴片电容C15一端与电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压连接，另一端与地GND连接；贴片电阻R8一端与电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压连接，另一端与U3的10脚连接；
RS-232数据串行通信电路包括一个由美信公司专为RS-232标准串口设计的单电源电平转换芯片U4，使用+3V至+5.5V单电源供电；四个贴片电容C16、C17、C18、C19；一个外部12V电源和串口的接插件底座P3；贴片电容C16一端与单电源电平转换芯片U4的1脚连接，另一端与单电源电平转换芯片U4的3脚连接；贴片电容C17一端与单电源电平转换芯片U4的4脚连接，另一端与单电源电平转换芯片U4的5脚连接；贴片电容C18一端与单电源电平转换芯片U4的2脚连接，另一端与单电源电平转换芯片U4的16脚连接；贴片电容C19一端与单电源电平转换芯片U4的6脚连接，另一端与单电源电平转换芯片U4的15脚连接；单电源电平转换芯片U4的16脚接电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压；单电源电平转换芯片U4的15脚接地GND；外部12V电源和串口的接插件底座P3的1接口与单电源电平转换芯片U4的7脚连接；外部12V电源和串口的接插件底座P3的2接口与单电源电平转换芯片U4的8脚连接；外部12V电源和串口的接插件底座P3的3接口接地GND；外部12V电源和串口的接插件底座P3的4接口悬空；外部12V电源和串口的接插件底座P3的5接口与电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压连接；外部12V电源和串口的接插件底座P3的6接口接地GND；单电源电平转换芯片U4的9脚与单片机43脚RXD1连接；单电源电平转换芯片U4的10脚与单片机42脚TXD1连接。
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