CN107291020A - 一种模块化物联网信号采集器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模块化物联网信号采集器，包括上层电路板、中层电路板和底层电路板；上层电路板包括MCU、外围时钟、无线接发模块、天线和通讯排线接口；中层电路板包括数字传感器采集接口和模拟传感器采集接口；底层电路板包括电池自供电电压检测模块，电源选择模块，电压转换模块和本质安全防爆电路保护模块。本发明将模块化物联网信号采集器分为三层，其有利于满足多种用途形式的需求，时应用的灵活性及适用性较好，且其设计结构紧凑，内部的零部件具有良好的互换性，模块化设计为现场安装和维护提供了方便，从而有效降低了现场设备维护成本，提高了设备安装维修的效率。
Description
技术领域
本发明属于网络通信领域，尤其涉及一种模块化物联网信号采集器。
背景技术
物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
目前常用的物联网监测模块一般采用单板集成方式，即所有的功能元器件都集成在同一块电路板上。这种形式结构不能够满足多用途的形式需求，应用的灵活性和适应比较差。本发明将改善传统的集成形式为模块组合设计，从而提供较高的灵活性和广泛的适用性。
发明内容
本发明为了解决现有技术中监测模块采用单板式，不能满足多用途的形式需要的问题，而设计了一种分层模块化物联网信号采集器，解决现有技术中存在的问题。
本发明采用以下技术方案来解决现有技术中存在的问题：一种模块化物联网信号采集器，包括上层电路板、中层电路板和底层电路板；
所述上层电路板包括MCU、外围时钟、无线接发模块、天线和通讯排线接口；
所述中层电路板包括数字传感器采集接口和模拟传感器采集接口；
所述底层电路板包括电池自供电电压检测模块，电源选择模块，电压转换模块和本质安全防爆电路保护模块。
本发明对上述技术方案进行了具体限定，其具体限定为：所述上层电路板中的外围时钟能在采集器休眠时提供低能耗计时，所述通讯排线接口有两组，其中一组为电源线，另一组为六组数字信号接线端和六组模拟信号的接线端。
本发明对上述技术方案进行了具体限定，其具体限定为：所述中层电路板中的一个排线接口与六个模拟信号输入端和六个数字输入端连接，所述六个模拟信号输入端采用十二根线垂直布置的螺纹固定端子与模拟传感器连接；所述十二根线中有六根为接地线，其余六根线分别于六个分压电阻连接，所述数字传感器接口采用RJ45网络插口与数字传感器连接。
本发明对上述技术方案进行了具体限定，其具体限定为：所述底层电路板采用工号极低的降压转换器将高于3.3V的输入电压转换为3.3V电压，将低于3.3V的电压直接加在后端的电路上。
本发明的有益技术效果为：本发明将物联网信号采集器分为三层，其有利于满足多种用途形式的需求，时应用的灵活性及适用性较好，且其设计结构紧凑，内部的零部件具有良好的互换性，模块化设计为现场安装和维护提供了方便，从而有效降低了现场设备维护成本，提高了设备安装维修的效率。
附图说明
图1是分层采集器总体功能示意图；
图2是分层采集器上层结构示意图；
图3是分层采集器中层结构示意图；
图4是分层采集器底层结构示意图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合附图对本发明的具体实施方式予以说明。
本发明所述的模块化物联网信号采集器包括三层电路板，其中上层电路板，包含MCU，提供信号处理功能，中层电路板提供信号接口功能，底层电路板提供电源处理功能。上层电路板通过两个排线实现与中层和底层电路板的电路连接。上层电路板和中层电路板，以及中层电路板与底层电路板之间通过螺丝实现物理联接并固定在外壳底座上。相邻两层之间采用塑料垫片隔离。
如图示给出的是本发明中采集器的上层电路板示意图，其包括中央处理器MCU，外围时钟（看门狗晶振）模块、无线收发模块、调试接口、传感器信号接入排线端口。
如图示出的是本发明中采集器的中层电路板示意图，其包括 6个模拟数字接线端，6个RJ45 数字接线端和一个排线接线插口。
如图示出的是本发明中采集器的低层电路板示意图，其包括电源和电源选择模块、本质安全电路模块、电池电压检测模块、电压转换模块。
本发明未经描述的技术特征可以通过现有技术实现，在此不再赘述。当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种模块化物联网信号采集器，其特征在于：包括上层电路板、中层电路板和底层电路板；
所述上层电路板包括MCU、外围时钟、无线接发模块、天线和通讯排线接口；
所述中层电路板包括数字传感器采集接口和模拟传感器采集接口；
所述底层电路板包括电池自供电电压检测模块，电源选择模块，电压转换模块和本质安全防爆电路保护模块。
2.根据权利要求1所述的模块化物联网信号采集器，其特征在于：所述上层电路板中的外围时钟能在采集器休眠时提供低能耗计时，所述通讯排线接口有两组，其中一组为电源线，另一组为六组数字信号接线端和六组模拟信号的接线端。
3.根据权利要求1所述的模块化物联网信号采集器，其特征在于：所述中层电路板中的一个排线接口与六个模拟信号输入端和六个数字输入端连接，所述六个模拟信号输入端采用十二根线垂直布置的螺纹固定端子与模拟传感器连接；所述十二根线中有六根为接地线，其余六根线分别于六个分压电阻连接，所述数字传感器接口采用RJ45网络插口与数字传感器连接。
4.根据权利要求1所述的模块化物联网信号采集器，其特征在于：所述底层电路板采用工号极低的降压转换器将高于3.3V的输入电压转换为3.3V电压，将低于3.3V的电压直接加在后端的电路上。
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