CN106643844A - 一种通用传感器数字显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通用传感器数字显示装置。该装置通过电流传感转换模块将电流型传感器输出电流信号转化为电压信号，从而将电流型传感器与电压型传感器统一起来；通过键盘或通信模块灵活设置采集量与真实物理量的关系，得到不同传感器测得的真实物理量大小，从而将其通过LCD数字显示出来，并可通过通信模块传送给上位机。装置实现了对多类传感器测得的真实物理量的实时数字显示及存储，该装置，由电源模块、通信模块、控制/显示模块、电流传感转换模块、电压传感采集模块、键盘模块组成。可根据用户的要求灵活对通信模块、电流传感转换模块、键盘模块进行精简。该装置提高了传感器数显模块的通用性、灵活性，可广泛应用到各工业现场。
Description
技术领域
本发明涉及数字显示领域，特别涉及一种通用传感器数字显示装置。
背景技术
传感器采集的对应物理量的数字显示是工控领域非常基础的问题，特别随着物联网的发展，各种类型传感的广泛使用，通用传感器数显设备具有广阔的市场。可广泛应用于各种气体浓度、温度传感等使用场合，实时显示出不同传感器采集的真实物理量，同时通过串口将真实物理量实时传送给上位机，为上位机的数据分析、处理、控制提供支持。
现有工业用较成熟的传感器与相应变送器结合构成的传感模块，其输出的信号通常为4-20mA电流信号或0-10V电压信号，而对应的显示装置往往通过电流表、电压表来显示或通过特定的固定放大倍率的数显模块显示。利用现有电流表或电压表的显示方式，显示的往往为输出的电流或电压大小，没办法显示传感器对应的真实物理量；由于不同传感器其输出量与实际物理量的关系往往不同，从而固定放大倍率的数显模块不能作为传感器通用数显装置，不具有可灵活组合、通用性不好、真实物理量不可实时数字显示、并且不可以通过串口与上位机通信。
发明内容
针对现有技术的不足，针对4-20mA范围内的电流输出传感器模块及0-10V范围内的电压输出传感器模块，本发明提供一种灵活扩展的通用传感器数字显示装置，可同时实现多路不同类型传感器实测真实物理量的实时显示，该设备改进了通过直接电流或电压表显示方式的灵活性不足，不能对应实际物理量的缺点，设备具有可灵活组合、通用性好、真实物理量可实时数字显示、并且可以通过串口与上位机通信实现灵活扩充的优点。
实现本发明目的的技术方案：
一种通用传感器数字显示装置，包括通信模块、控制\显示模块、电流传感转换模块、电压传感采集模块和键盘模块；控制\显示模块与通信模块、键盘模块、电压传感采集模块连接，电压传感采集模块与电流传感转换模块相连接；通信模块与上位机通信。
通信模块，包括RS485串口，根据通信协议完成与上位机之间的数据交换及对装置中系统参数的设置，其作用为将实测物理量实时传送给上位机，同时可通过通信模块完成对系统参数的设置。
控制\显示模块，包括单片机处理模块、LCD和flash存储芯片，LCD与单片机处理模块的相连接，flash存储芯片也与单片机处理模块上相连接，其作用为完成对各通道数据的采集、换算及真实物理量的实时显示，还可以对设置的参数进行存储。
电流传感转换模块，包括I/V转换单元和多路电流型传感器，输入电流输入至I/V转换单元，转换成电压，并通过多路电流型传感器输出，电流传感转换模块的多路电流型传感器的输出电压通过电压传感采集模块的输入通道进入电压传感采集模块的A/D转换单元中，其作用是将输入的电流信号转换为电压信号，输出到电压传感采集模块中，从而将电流型传感器与电压型传感器统一起来。
电压传感采集模块，包括多路电压型传感器、输入通道和A/D转换单元，电压传感采集模块的输出电压通过输入通道入A/D转换单元，作用为实现电压量的实时采集。
键盘模块，包括按键、键盘接口芯片和I2C总线组成，键盘接口芯片通过I2C总线与控制\显示模块的单片机处理模块连接，按键连接在键盘接口芯片上，作用为利用按键完成对系统参数的设置。
所述的系统参数每个通道的参数包括：有效性、第一采集量、第一物理量、第二采集量、第二物理量，共8个通道，有效性为当前通道的有效开启标志，第一采集量为传感器数值大小，第一物理量为第一采集量对应的实际物理量大小，第二采集量为传感器输出的另一数值大小，第二物理量为第二采集量对应的实际物理量大小，其它数值通过线性映射对应，从而得到采集量与真实物理量的关系，可测量显示不同传感器测得的真实物理量大小。
有益效果
本发明一种通用传感器数字显示装置，针对4-20mA范围内的电流输出传感器及0-10V范围内的电压输出传感器，提供一种灵活扩展的通用传感器数字显示装置，可同时实现多路不同类型传感器实测真实物理量的实时显示，该装置改进了通过直接电流或电压表显示方式的灵活性不足，不能对应实际物理量的缺点，设备具有可灵活组合、通用性好、真实物理量可实时数字显示、并且可以通过通信模块与上位机通信实现灵活扩充的优点。
附图说明
图1为实施例中传感器通用数字显示装置的结构示意框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明内容作进一步描述，但不是对本发明的限定。
实施例：
一种通用传感器数字显示装置，包括通信模块1、控制\显示模块4、电流传感转换模块2、电压传感采集模块3和键盘模块5；
控制\显示模块4与通信模块1、键盘模块5、电压传感采集模块连接3，电压传感采集模块3与电流传感转换模块2相连接；通信模块1与上位机通信。
控制\显示模块4与通信模块连接1还与键盘模块5连接，并通过通信模块与上位机通信；电流传感转换模块2与电压传感采集模块3相连接；电压传感采集模块3与控制\显示模块4相连接；
通信模块1，包括RS485串口6，根据通信协议完成与上位机之间的数据交换及对装置中系统参数的设置，其作用为将实测物理量实时传送给上位机，同时可通过通信模块完成对系统参数的设置。
控制\显示模块4，包括单片机处理模块7、LCD8和flash存储芯片9，LCD8与单片机处理模块7的相连接，flash存储芯片9也与单片机处理模块8相连接，其作用为完成对各通道数据的采集、换算及真实物理量的实时显示，还可以对设置的参数进行存储。
电流传感转换模块2，包括I/V转换单元10和多路电流型传感器11，输入电流输入至I/V转换单元10，转换成电压，并通过多路电流型传感器11输出，电流传感转换模块2的多路电流型传感器11的输出电压通过电压传感采集模块3的输入通道13进入电压传感采集模块3的A/D转换单元14中，其作用是将输入的电流信号转换为电压信号，输出到电压传感采集模块3中，从而将电流型传感器与电压型传感器统一起来。
电压传感采集模块3，包括多路电压型传感器13、输入通道14和A/D转换单元15，电压传感采集模块3的输出电压通过输入通道14入A/D转换单元15，作用为实现电压量的实时采集；
键盘模块5，包括按键16、键盘接口芯片17和I2C总线18组成，键盘接口芯片17通过I2C总线18与控制\显示模块4的单片机处理模块7连接，按键16连接在键盘接口芯17片上，作用为利用按键16完成对系统参数的设置；
所述的系统参数每个通道的参数包括：有效性、第一采集量、第一物理量、第二采集量、第二物理量，共8个通道，有效性为当前通道的有效开启标志，第一采集量为传感器数值大小，第一物理量为第一采集量对应的实际物理量大小，第二采集量为传感器输出的另一数值大小，第二物理量为第二采集量对应的实际物理量大小，其它数值通过线性映射对应，从而得到采集量与真实物理量的关系，可测量显示不同传感器测得的真实物理量大小。
Claims (5)
1.一种通用传感器数字显示装置，其特征在于：包括通信模块、控制\显示模块、电流传感转换模块、电压传感采集模块和键盘模块；控制\显示模块与通信模块、键盘模块、电压传感采集模块连接，电压传感采集模块与电流传感转换模块相连接；通信模块与上位机通信。
2.根据权利要求1所述的通用传感器数字显示装置，其特征在于：所述控制\显示模块包括单片机处理模块以及与其连接的LCD、flash存储芯片。
3.根据权利要求1所述的通用传感器数字显示装置，其特征在于：所述电流传感转换模块包括I/V转换单元以及与其连接的多路电流型传感器。
4.根据权利要求1所述的通用传感器数字显示装置，其特征在于：电压传感采集模块，包括多路电压型传感器以及与其连接的输入通道和A/D转换单元。
5.根据权利要求1所述的通用传感器数字显示装置，其特征在于：键盘模块，包括键盘接口芯片以及与其连接的按键和I2C总线组成。
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
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| CN106643844A true CN106643844A (zh) | 2017-05-10 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107992143A (zh) * | 2018-01-23 | 2018-05-04 | 徐工集团工程机械有限公司 | 复用采集端口电路、控制器、模拟量输入采集方法和系统 |
| CN109782659A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-05-21 | 湖南北斗星空自动化科技有限公司 | 一种基于NB-iot窄带物联网水文监测装置及方法 |
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| CN107992143B (zh) * | 2018-01-23 | 2024-03-01 | 江苏徐工国重实验室科技有限公司 | 复用采集端口电路、控制器、模拟量输入采集方法和系统 |
| CN109782659A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-05-21 | 湖南北斗星空自动化科技有限公司 | 一种基于NB-iot窄带物联网水文监测装置及方法 |
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