CN104699648A - 一种sdi-12智能调试器 - Google Patents
一种sdi-12智能调试器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104699648A CN104699648A CN201510047112.7A CN201510047112A CN104699648A CN 104699648 A CN104699648 A CN 104699648A CN 201510047112 A CN201510047112 A CN 201510047112A CN 104699648 A CN104699648 A CN 104699648A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- sdi
- resistance
- triode
- usb interface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Power Sources (AREA)
Abstract
本发明涉及信号转发器技术领域，特别是涉及一种SDI-12智能调试器。供电模块、信号转换模块、信息存储模块、USB接口模块、指示模块分别与微处理器模块连接；所述信号转换模块的结构为：SDI-12与接线端子连接，接线端子分别与静电保护电路、信号处理电路连接，静电保护电路与信号处理电路均与USART串行外设接口连接，USART串行外设接口与微处理器模块连接。将传统的调试器和采集器合二为一，采用主动采集和被动透传两种工作模式，不仅可完成原有的传统调试器的通信转换功能，还可根据用户设定的参数脱离电脑主动定时采集待测设备的数据并存储下来，解决了传统SDI-12设备功能单一的缺陷，方便了用户，节约了用户经费。
Description
技术领域
本发明涉及信号转发器技术领域，特别是涉及一种SDI-12智能调试器。
背景技术
SDI-12通信在电力、工业、交通、农业等领域有广泛地应用，常见的如农业领域的传感器等设备，一般都配备SDI-12通信接口。但是现有调试器存在功能单一，只能通过电脑连接待测设备实现电脑程序和设备的通信转换，无法实现数据的存储功能。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种SDI-12智能调试器，可以解决传统SDI-12设备仅具备通信转换功能的问题，实现了采集信息的存储。
本发明所采用的技术方案是：
供电模块、信号转换模块、信息存储模块、USB接口模块、指示模块分别与微处理器模块连接；
所述信号转换模块的结构为：SDI-12与接线端子连接，接线端子分别与静电保护电路、信号处理电路连接，静电保护电路与信号处理电路均与USART串行外设接口连接，USART串行外设接口与微处理器模块连接；
所述信号处理电路的结构为：第一三极管的集电极分为两路，一路串联100kΩ电阻后与+5V电源连接，另一路与第二三极管的基极连接；第一三极管的发射极接地；第一三极管的基极分为两路，一路串联第一个20kΩ电阻后与USART串行外设接口的TXD口连接，另一路串联200kΩ电阻后与+5V电源连接；
第二三极管的集电极与+5V电源连接；第二三极管的发射极分为两路，一路串联第二个20kΩ电阻后与第三三极管的基极连接，另一路依次与第一个10kΩ电阻、510kΩ电阻、SDI-12串联；
第三三极管的集电极分为两路，一路与USART串行外设接口的RXD口连接，另一路串联第二个10kΩ电阻后与+5V电源连接；第二三极管的发射极接地；
在第一个10kΩ电阻与510kΩ电阻之间的连接点与地之间分别并联了一个200kΩ电阻、一个6pF电容、以及一个二极管。
所述供电模块包括与微处理器模块连接的电源模块，所述电源模块有USB接口供电和接线端子供电两种模式：电源通过USB接口与电源模块连接，实现USB接口供电；7V～12V直流电源依次通过接线端子、过流保护电路、稳压电路与电源模块连接，实现接线端子供电。
所述USB接口模块为：USB接口通过静电保护电路与微处理器模块连接。
所述信息存储模块为Flash存储器。
所述指示模块为LED指示电路。
所述微处理器模块还与SWD调试模块连接。
本发明主要有两种工作模式，分别为主动采集和被动透传：主动采集工作模式下设备会按照用户设备的采集周期，定时采集传感器数据并存储；被动透传模式下用户可以通过串口调试工具直接给SDI-12接口传感器发送命令，读取数据，同时在该模式下设备也会自动记录用户收发的调试信息。
本发明的有益效果为：
本发明是一款USB接口的SDI-12智能调试器，支持Modbus协议透传。本发明将传统的调试器和采集器合二为一，既可以完成传统SDI-12设备具备的通信转换功能，还可做到根据用户设定的参数脱离电脑主动定时采集待测设备的数据并存储下来，方便了用户，节约了用户经费。本设备通过USB连接电脑的方式也让用户使用更为简便，最大数据存储条数可以达到65472条，用户可以在需要的时候再利用电脑将数据导出。
附图说明
图1为SDI-12智能调试器基本结构图；
图2为SDI-12智能调试器信号处理电路的原理图。
具体实施方式
本发明提供了一种SDI-12智能调试器，下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
图1为SDI-12智能调试器基本结构图，供电模块、信号转换模块、信息存储模块、USB接口模块、指示模块分别与微处理器模块连接。微处理器模块的主处理器采用STM32F102C8T6型号，可以实现USB驱动、信号处理、数据处理功能。
信号转换模块的结构为：SDI-12与接线端子连接，接线端子分别与静电保护电路、信号处理电路连接，静电保护电路与信号处理电路均与USART串行外设接口连接，USART串行外设接口与微处理器模块连接。
由于微处理器模块只能识别TTL信号，无法识别SDI-12信号，因此需要将二者进行转换。TTL信号与SDI-12信号的区别为：
第一：电平等级不同，微处理器模块所需的TTL电平为3V，SDI-12电平等级为5V；
第二，电平逻辑不同，TTL电平+3V为逻辑1，0V为逻辑0，SDI-12电平+5V表示逻辑0，0V表示逻辑1；
第三，TTL电平需要收、发、地三根线，而SDI则只需要数据线和地线即可完成通讯；
第四，TTL协议只规定硬件协议，SDI-12协议不仅规定了硬件协议，也规定了软件协议。
如图2所示，信号处理电路的结构为：第一三极管Q1的集电极分为两路，一路串联100kΩ电阻R5后与+5V电源连接，另一路与第二三极管Q2的基极连接；第一三极管Q1的发射极接地；第一三极管Q1的基极分为两路，一路串联第一个20kΩ电阻R1后与USART串行外设接口的USART1_TXD口连接，另一路串联200kΩ电阻R26后与+5V电源连接；
第二三极管Q2的集电极与+5V电源连接；第二三极管Q2的发射极分为两路，一路串联第二个20kΩ电阻R2后与第三三极管Q3的基极连接，另一路依次与第一个10kΩ电阻R37、510kΩ电阻R7、SDI-12串联；
第三三极管Q3的集电极分为两路，一路与USART串行外设接口的USART1_RXD口连接，另一路串联第二个10kΩ电阻R27后与+5V电源连接；第二三极管的发射极接地；
在第一个10kΩ电阻R37与510kΩ电阻R7之间的连接点与地之间分别并联了一个200kΩ电阻R6、一个6pF电容C20、以及一个二极管D1。
该信号处理电路可以实现TTL信号与SDI-12信号的转换。
所述供电模块包括与微处理器模块连接的电源模块，所述电源模块有USB接口供电和接线端子供电两种模式：电源通过USB接口与电源模块连接，实现USB接口供电；7V～12V直流电源依次通过接线端子、过流保护电路、稳压电路与电源模块连接，实现接线端子供电。
信息存储模块，采用W25Q64FVSSIG型号的Flash存储器，实现采集数据的存储。
USB接口模块提供USB接口，通过一根数据线和一根时钟线实现程序下载、调试。
指示模块为LED指示电路，主要采用二极管实现，主要包括电源指示灯、工作状态指示灯、通信工作状态指示灯。当接通电源时，电源指示灯长亮；当工作状态指示灯慢闪时，说明当前工作在主动采集状态下；当工作状态指示灯快闪时，说明当前工作在被动透传模式下；当工作状态指示灯长亮时，说明此时调试器进入配置模式。当SDI-12接口有通信时，通信指示灯闪烁，当SDI-12接口通信失败时，通信指示灯长亮，平时通信指示灯熄灭。
SDI-12具体工作步骤如下：
(a)驱动安装
根据操作系统类型选择64位或者32位驱动安装，安装完驱动后使用USB连接设备即可自动安装好驱动，安装完驱动后可以在设备管理器中看到串口号，串口号根据用户电脑不同而不同。
(b)工作模式
SDI-12智能调试器有两种工作模式，分别为主动采集和被动透传，主动采集工作模式下设备会按照用户设备的采集周期，定时采集传感器数据并存储，被动透传模式下用户可以通过串口调试工具直接给SDI-12接口传感器发送命令，读取数据，同时在该模式下设备也会自动记录用户收发的调试信息。
Claims (6)
1.一种SDI-12智能调试器，其特征在于：供电模块、信号转换模块、信息存储模块、USB接口模块、指示模块分别与微处理器模块连接；
所述信号转换模块的结构为：SDI-12与接线端子连接，接线端子分别与静电保护电路、信号处理电路连接，静电保护电路与信号处理电路均与USART串行外设接口连接，USART串行外设接口与微处理器模块连接；
所述信号处理电路的结构为：第一三极管的集电极分为两路，一路串联100kΩ电阻后与+5V电源连接，另一路与第二三极管的基极连接；第一三极管的发射极接地；第一三极管的基极分为两路，一路串联第一个20kΩ电阻后与USART串行外设接口的TXD口连接，另一路串联200kΩ电阻后与+5V电源连接；
第二三极管的集电极与+5V电源连接；第二三极管的发射极分为两路，一路串联第二个20kΩ电阻后与第三三极管的基极连接，另一路依次与第一个10kΩ电阻、510kΩ电阻、SDI-12串联；
第三三极管的集电极分为两路，一路与USART串行外设接口的RXD口连接，另一路串联第二个10kΩ电阻后与+5V电源连接；第二三极管的发射极接地；
在第一个10kΩ电阻与510kΩ电阻之间的连接点与地之间分别并联了一个200kΩ电阻、一个6pF电容、以及一个二极管。
2.根据权利要求1所述的一种SDI-12智能调试器，其特征在于：所述供电模块包括与微处理器模块连接的电源模块，所述电源模块有USB接口供电和接线端子供电两种模式：电源通过USB接口与电源模块连接，实现USB接口供电；7V～12V直流电源依次通过接线端子、过流保护电路、稳压电路与电源模块连接，实现接线端子供电。
3.根据权利要求1所述的一种SDI-12智能调试器，其特征在于：所述USB接口模块为：USB接口通过静电保护电路与微处理器模块连接。
4.根据权利要求1所述的一种SDI-12智能调试器，其特征在于：所述信息存储模块为Flash存储器。
5.根据权利要求1所述的一种SDI-12智能调试器，其特征在于：所述指示模块为LED指示电路。
6.根据权利要求1所述的一种SDI-12智能调试器，其特征在于：所述微处理器模块还与SWD调试模块连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510047112.7A CN104699648B (zh) | 2015-01-29 | 2015-01-29 | 一种sdi‑12智能调试器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510047112.7A CN104699648B (zh) | 2015-01-29 | 2015-01-29 | 一种sdi‑12智能调试器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104699648A true CN104699648A (zh) | 2015-06-10 |
| CN104699648B CN104699648B (zh) | 2017-08-25 |
Family
ID=53346790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510047112.7A Active CN104699648B (zh) | 2015-01-29 | 2015-01-29 | 一种sdi‑12智能调试器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104699648B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105511925A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-04-20 | 中山市卓梅尼控制技术有限公司 | 手持式数据下载器 |
| GR1009430B (el) * | 2018-03-12 | 2019-01-15 | Μαρια Γεωργιου Ζαλιδη | Διαγνωστικη εργαλειοθηκη πεδιου ελεγχου ορθων γεωργικων πρακτικων |
| CN111654834A (zh) * | 2020-06-04 | 2020-09-11 | 宁夏大学 | 基于NB-IoT的SDI12传感器数据无线采集装置及系统及方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101071472A (zh) * | 2006-05-08 | 2007-11-14 | 芯微技术（深圳）有限公司 | 带静电防护功能的半导体指纹采集器件 |
| CN201113972Y (zh) * | 2007-10-19 | 2008-09-10 | 深圳市同洲电子股份有限公司 | 一种电平转换电路 |
| US20130329328A1 (en) * | 2012-06-06 | 2013-12-12 | Ceramate Technical (Suzhou) Co., Ltd. | Integrated protector having two pins for controlling a breakover voltage to prevent surge from a lighting strike and static electricity |
| CN203720580U (zh) * | 2013-12-25 | 2014-07-16 | 富奥通科技（北京）有限公司 | 数据采集器 |
-
2015
- 2015-01-29 CN CN201510047112.7A patent/CN104699648B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101071472A (zh) * | 2006-05-08 | 2007-11-14 | 芯微技术（深圳）有限公司 | 带静电防护功能的半导体指纹采集器件 |
| CN201113972Y (zh) * | 2007-10-19 | 2008-09-10 | 深圳市同洲电子股份有限公司 | 一种电平转换电路 |
| US20130329328A1 (en) * | 2012-06-06 | 2013-12-12 | Ceramate Technical (Suzhou) Co., Ltd. | Integrated protector having two pins for controlling a breakover voltage to prevent surge from a lighting strike and static electricity |
| CN203720580U (zh) * | 2013-12-25 | 2014-07-16 | 富奥通科技（北京）有限公司 | 数据采集器 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105511925A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-04-20 | 中山市卓梅尼控制技术有限公司 | 手持式数据下载器 |
| GR1009430B (el) * | 2018-03-12 | 2019-01-15 | Μαρια Γεωργιου Ζαλιδη | Διαγνωστικη εργαλειοθηκη πεδιου ελεγχου ορθων γεωργικων πρακτικων |
| CN111654834A (zh) * | 2020-06-04 | 2020-09-11 | 宁夏大学 | 基于NB-IoT的SDI12传感器数据无线采集装置及系统及方法 |
| CN111654834B (zh) * | 2020-06-04 | 2024-02-09 | 宁夏大学 | 基于NB-IoT的SDI12传感器数据无线采集装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104699648B (zh) | 2017-08-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107577569A (zh) | 一种服务器硬盘连接结构及其应用方法 | |
| CN102571201A (zh) | 一种光纤网络管理方法、终端及系统 | |
| KR102534956B1 (ko) | Led 디스플레이 업데이트 컨피규레이션 방법, 수신카드, led 디스플레이 모듈 및 led 디스플레이 | |
| CN104699648A (zh) | 一种sdi-12智能调试器 | |
| CN108595356B (zh) | 一种兼容RSSD硬盘和NVMe硬盘的硬盘背板及方法 | |
| CN103532541A (zh) | 一种光模块电源控制方法和系统 | |
| CN108957164A (zh) | 一种扣板的测试装置及测试方法 | |
| CN104793081A (zh) | Usb接口检测装置和方法 | |
| CN201945657U (zh) | 列车线缆布线检测装置 | |
| CN204517986U (zh) | 一种hdmi数据线测试仪 | |
| CN105553859A (zh) | 一种sfp模块自适应接口的系统及方法 | |
| CN102253288A (zh) | E1接口阻抗测试装置及系统 | |
| CN203241812U (zh) | 一种可组态配置开关 | |
| CN109802861A (zh) | 一种快速下载光模块固件的方法 | |
| CN205940583U (zh) | 一种光电收发管驱动电路 | |
| CN104062530A (zh) | 一种移动终端硬件故障检测装置及方法 | |
| CN204992516U (zh) | 微机保护装置及电力设备 | |
| CN103529353A (zh) | 排线检测方法及排线检测系统 | |
| CN102637006A (zh) | 一种电子设备工作状态实时采集方法及装置 | |
| CN105988957A (zh) | 一种rs485多功能调试器 | |
| CN213634466U (zh) | 一种基于stm8串口模块自动化测试装置 | |
| CN103914362A (zh) | 一种串口自检方法、电路及装置 | |
| CN104571091A (zh) | 智能变送器的控制器故障检测系统 | |
| CN218526142U (zh) | 一种集中器远程通信模组 | |
| CN213581051U (zh) | 连接装置以及故障诊断系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |