CN108534926A - 用于道路路基内部的压力监测装置 - Google Patents

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CN108534926A
CN108534926A CN201810326326.1A CN201810326326A CN108534926A CN 108534926 A CN108534926 A CN 108534926A CN 201810326326 A CN201810326326 A CN 201810326326A CN 108534926 A CN108534926 A CN 108534926A
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张博
李翔
桑胜波
程永强
郝润芳
张成然
陈杰
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Taiyuan University of Technology
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00Measuring force or stress, in general
    • G01L1/18Measuring force or stress, in general using properties of piezo-resistive materials, i.e. materials of which the ohmic resistance varies according to changes in magnitude or direction of force applied to the material

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Abstract

本发明用于道路路基内部的压力监测装置,属于道路路基内部的压力监测装置技术领域;所要解决的技术问题为:提供一种可以实时测量、传输信号抗干扰能力强,测量精度高的用于道路路基内部的压力监测装置;解决该技术问题采用的技术方案为:包括中央控制器、模数转换模块、压力传感器、RS485通信模块,所述压力传感器的信号输出端与模数转换模块相连,所述模数转换模块的信号输出端与中央控制器相连,所述中央控制器通过导线与RS485通信模块相连,所述RS485通信模块通过现场通信总线与监控计算机相连;所述中央控制器还连接有电源模块和无线通信模块;本发明应用于道路路基内部压力的监测。

Description

用于道路路基内部的压力监测装置
技术领域
本发明用于道路路基内部的压力监测装置,属于道路路基内部的压力监测装置技术领域。
背景技术
目前市场上提供的用于测量道路路基内部压力的装置主要是电阻应变式压力传感器,该种压力传感器使动态压力作用在弹性敏感元器件上,使元器件产生变形,在其变形的部位粘贴有电阻应变片,可以使电阻值随着外界压力的变化而变化,但此类传感器对于路基内出现大应变有较大的非线性变化,使得输出的测量信号较弱,抗干扰能力差,需要采取屏蔽措施,而且一般情况下该类传感器只能测出一个点或应变栅范围内的平均应变,不能显示应力场中应力梯度的变化,而且长时间使用后测量的精确度会降低,不能满足对道路路基实时精确检测的需求,有待改进。
发明内容
为了克服现有技术中存在的不足,本发明所要解决的技术问题为:提供一种可以实时测量、传输信号抗干扰能力强,测量精度高的用于道路路基内部的压力监测装置;为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:用于道路路基内部的压力监测装置,包括中央控制器、模数转换模块、压力传感器、RS485通信模块,所述压力传感器的信号输出端与模数转换模块相连,所述模数转换模块的信号输出端与中央控制器相连,所述中央控制器通过导线与RS485通信模块相连,所述RS485通信模块通过现场通信总线与监控计算机相连;
所述中央控制器还连接有电源模块和无线通信模块,所述无线通信模块通过无线网络与监控计算机无线连接;
所述模数转换模块的信号输出端还与RS485通信模块相连;
所述模数转换模块的信号输入端还连接有恒流源模块;
所述中央控制器使用的芯片为控制芯片U1;
所述中央控制器的电路结构为:
所述控制芯片U1的1脚并接二极管D6的负极,二极管D5的负极后与电容C32的一端相连,所述二极管D6的正极与蓄电池BT1的正极相连,所述二极管D5的正极与3.3V输入电源相连,所述电容C32的另一端并接蓄电池BT1的负极后接地;
所述控制芯片U1的3脚并接晶振Y1的一端后与电容C29的一端相连,所述控制芯片U1的4脚并接晶振Y1的另一端后与电容C30的一端相连,所述电容C29、C30的另一端相互连接后接地;
所述控制芯片U1的10脚与模数转换模块的输入端相连;
所述控制芯片U1的13脚、43脚与RS485通信模块相连;
所述控制芯片U1的30脚、31脚与无线通信模块相连;
所述控制芯片U1的44脚串接电阻R28后接地;
所述控制芯片U1的48脚与电源模块的输出端相连。
所述模数转换模块使用的芯片为模数转换芯片U2;
所述模数转换模块的电路结构为:
所述模数转换芯片U2的2脚并接晶振Y13的一端后与电容C36的一端相连,所述模数转换芯片U2的3脚并接晶振Y13的另一端后与电容C35的一端相连,所述电容C36的另一端并接电容C35的另一端后接地;
所述模数转换芯片U2的4脚与控制芯片U1的10脚相连;
所述模数转换芯片U2的7脚和8脚与恒流源模块的输出端相连;
所述模数转换芯片U2的9脚与电容C37的一端相连,所述电容C37的另一端并接模数转换芯片U2的10脚后接地;
所述模数转换芯片U2的13脚与RS485通信模块的输入端相连;
所述模数转换芯片U2的15脚接输入电源VCC;
所述模数转换芯片U2的16脚接地。
所述RS485通信模块使用的芯片为通信芯片U3;
所述RS485通信模块的电路结构为:
所述通信芯片U3的1脚与模数转换芯片U2的13脚相连;
所述通信芯片U3的2脚并接通信芯片U3的3脚后与控制芯片U1的43脚相连;
所述通信芯片U3的4脚与控制芯片U1的13脚相连;
所述通信芯片U3的5脚接地;
所述通信芯片U3的6脚并接电阻R15的一端,电阻R14的一端后与输出端口P50的1脚相连;
所述通信芯片U3的7脚并接电阻R15的另一端,电阻R16的一端后与输出端口P50的2脚相连;
所述通信芯片U3的8脚并接电阻R14的另一端,电容C12的一端后与VCC输入电源相连,所述电容C12的另一端并接电阻R16的另一端后接地。
所述恒流源模块使用的芯片为放大芯片U4;
所述恒流源模块的电路结构为:
所述放大芯片U4的1脚接地;
所述放大芯片U4的2脚并接电阻R6的一端,电阻R10的一端,电阻R9的一端,电阻R5的一端后与电阻R4的一端相连;
所述放大芯片U4的3脚并接电阻R4的另一端,电阻R2的一端,电阻R3的一端,电阻R1的一端,电阻R13的一端,电容C3的一端后与模数转换芯片U2的8脚相连,所述电阻R2的另一端接地;
所述放大芯片U4的4脚并接电阻R6的另一端,电阻R10的另一端后与电阻R8的一端相连;
所述电阻R8的另一端与电阻R1的另一端相连;
所述放大芯片U4的5脚并接电阻R5的另一端,电阻R9的另一端后与电阻R7的一端相连,所述电阻R7的另一端与电阻R3的另一端相连;
所述放大芯片U4的6脚并接电阻R13的另一端后与电阻R12的一端相连;
所述放大芯片U4的7脚并接电容C2的一端后与三极管Q1的基极相连,所述电容C2的另一端并接电阻R12的另一端,电容C3的另一端后与三极管Q1的集电极相连;
所述放大芯片U4的8脚并接电容C1的一端后与电阻R11的一端相连,所述电容C1的另一端接VCC输入电源,所述电阻R11的另一端并接三极管Q1的发射极后与模数转换芯片U2的7脚相连。
所述电源模块使用的芯片为稳压器U5和稳压器U6;
所述电源模块的电路结构为:
所述稳压器U5的1脚并接有极电容C11的正极,有极电容C4的正极后与开关S1的一端相连,所述开关S1的另一端接电源插头;
所述稳压器U5的2脚并接有极电容C4的负极,有极电容C11的负极,有极电容C5的负极,有极电容C6的负极后接地;
所述稳压器U5的3脚并接有极电容C5的正极,有极电容C6的正极,有极电容C7的正极,有极电容C8的正极后与稳压器U6的3脚相连,所述稳压器U6的1脚并接有极电容C7的负极,有极电容C8的负极,有极电容C9的负极,有极电容C10的负极后接地;
所述稳压器U6的2脚并接有极电容C9的正极,有极电容C10的正极,VCC输入电源后与控制芯片U1的48脚相连。
所述无线通信模块使用的芯片为无线通信芯片U7;
所述无线通信模块的电路结构为:
所述无线通信芯片U7的34脚与控制芯片U1的30脚相连;
所述无线通信芯片U7的35脚与控制芯片U1的31脚相连;
所述无线通信芯片U7的32脚并接晶振Y7的一端后与电容C19的一端相连,所述无线通信芯片U7的33脚并接晶振Y7的另一端后与电容C18的一端相连,所述电容C19的另一端并接电容C18的另一端后接地;
所述无线通信芯片U7的1脚并接电容C28的一端后接地;
所述无线通信芯片U7的40脚与电容C28的另一端相连;
所述无线通信芯片U7的4脚、39脚、10脚相互连接后接VCC输入电源;
所述无线通信芯片U7的22脚并接晶振Y8的一端后与电容C26的一端相连,所述无线通信芯片U7的23脚并接晶振Y8的另一端后与电容C27的一端相连,所述电容C26的另一端并接电容C27的另一端后接地;
所述无线通信芯片U7的25脚与电容C24的一端相连,所述电容C24的另一端并接电容C25的一端后与电感L2的一端相连,所述电容C25的另一端接地;
所述无线通信芯片U7的26脚与电容C21的一端相连,所述电容C21的另一端并接电容C22的一端后与电感L1的一端相连,所述电感L1的另一端接地,所述电容C22的另一端并接电感L2的另一端后与电容C23的一端相连,所述电容C23的另一端并接发射天线E1后接地;
所述无线通信芯片U7的28脚串接电容C20后接地。
所述控制芯片U1的型号为STM32C8T6,所述模数转换芯片U2的型号为AD7705,所述通信芯片U3的型号为SP3485,所述放大芯片U4的型号为AM417,所述稳压器U5的型号为78M05,所述稳压器U6的型号为LM1117,所述无线通信芯片U7的型号为CC2530F256。
本发明相对于现有技术具备的有益效果为:本发明公开一种压力监测装置,可以为压力传感器提供稳定的恒流源驱动电路,采用共集放大器对输出的差分电压信号进行放大,增强传输信号,并将压力传感器采集到的压力数据通过模数转换模块传输至中央控制芯片,可以将输出放大后的差分电压信号进行模数转换,使得数据传输处理更快更稳定,另外设置有多路通信模块,支持将处理后的数据经有线或无线方式发送给监控计算机,数据传输稳定快速,可满足对道路路基内部压力情况的实时监控。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步说明:
图1为本发明的电路结构示意图;
图2为本发明中央控制器的电路图;
图3为本发明模数转换模块的电路图;
图4为本发明RS485通信模块的电路图;
图5为本发明恒流源模块的电路图;
图6为本发明电源模块的电路图;
图7为本发明无线通信模块的电路图;
图中:1为中央控制器、2为模数转换模块、3为压力传感器、4为RS485通信模块、5为监控计算机、6为恒流源模块、7为电源模块、8为无线通信模块。
具体实施方式
如图1至图7所示,本发明用于道路路基内部的压力监测装置,包括中央控制器1、模数转换模块2、压力传感器3、RS485通信模块4,所述压力传感器3的信号输出端与模数转换模块2相连,所述模数转换模块2的信号输出端与中央控制器1相连,所述中央控制器1通过导线与RS485通信模块4相连,所述RS485通信模块4通过现场通信总线与监控计算机5相连;
所述中央控制器1还连接有电源模块7和无线通信模块8,所述无线通信模块8通过无线网络与监控计算机5无线连接;
所述模数转换模块2的信号输出端还与RS485通信模块4相连;
所述模数转换模块2的信号输入端还连接有恒流源模块6;
所述中央控制器1使用的芯片为控制芯片U1;
所述中央控制器1的电路结构为:
所述控制芯片U1的1脚并接二极管D6的负极,二极管D5的负极后与电容C32的一端相连,所述二极管D6的正极与蓄电池BT1的正极相连,所述二极管D5的正极与3.3V输入电源相连,所述电容C32的另一端并接蓄电池BT1的负极后接地;
所述控制芯片U1的3脚并接晶振Y1的一端后与电容C29的一端相连,所述控制芯片U1的4脚并接晶振Y1的另一端后与电容C30的一端相连,所述电容C29、C30的另一端相互连接后接地;
所述控制芯片U1的10脚与模数转换模块2的输入端相连;
所述控制芯片U1的13脚、43脚与RS485通信模块4相连;
所述控制芯片U1的30脚、31脚与无线通信模块8相连;
所述控制芯片U1的44脚串接电阻R28后接地;
所述控制芯片U1的48脚与电源模块7的输出端相连。
所述模数转换模块2使用的芯片为模数转换芯片U2;
所述模数转换模块2的电路结构为:
所述模数转换芯片U2的2脚并接晶振Y13的一端后与电容C36的一端相连,所述模数转换芯片U2的3脚并接晶振Y13的另一端后与电容C35的一端相连,所述电容C36的另一端并接电容C35的另一端后接地;
所述模数转换芯片U2的4脚与控制芯片U1的10脚相连;
所述模数转换芯片U2的7脚和8脚与恒流源模块6的输出端相连;
所述模数转换芯片U2的9脚与电容C37的一端相连,所述电容C37的另一端并接模数转换芯片U2的10脚后接地;
所述模数转换芯片U2的13脚与RS485通信模块4的输入端相连;
所述模数转换芯片U2的15脚接输入电源VCC;
所述模数转换芯片U2的16脚接地。
所述RS485通信模块4使用的芯片为通信芯片U3;
所述RS485通信模块4的电路结构为:
所述通信芯片U3的1脚与模数转换芯片U2的13脚相连;
所述通信芯片U3的2脚并接通信芯片U3的3脚后与控制芯片U1的43脚相连;
所述通信芯片U3的4脚与控制芯片U1的13脚相连;
所述通信芯片U3的5脚接地;
所述通信芯片U3的6脚并接电阻R15的一端,电阻R14的一端后与输出端口P50的1脚相连;
所述通信芯片U3的7脚并接电阻R15的另一端,电阻R16的一端后与输出端口P50的2脚相连;
所述通信芯片U3的8脚并接电阻R14的另一端,电容C12的一端后与VCC输入电源相连,所述电容C12的另一端并接电阻R16的另一端后接地。
所述恒流源模块6使用的芯片为放大芯片U4;
所述恒流源模块6的电路结构为:
所述放大芯片U4的1脚接地;
所述放大芯片U4的2脚并接电阻R6的一端,电阻R10的一端,电阻R9的一端,电阻R5的一端后与电阻R4的一端相连;
所述放大芯片U4的3脚并接电阻R4的另一端,电阻R2的一端,电阻R3的一端,电阻R1的一端,电阻R13的一端,电容C3的一端后与模数转换芯片U2的8脚相连,所述电阻R2的另一端接地;
所述放大芯片U4的4脚并接电阻R6的另一端,电阻R10的另一端后与电阻R8的一端相连;
所述电阻R8的另一端与电阻R1的另一端相连;
所述放大芯片U4的5脚并接电阻R5的另一端,电阻R9的另一端后与电阻R7的一端相连,所述电阻R7的另一端与电阻R3的另一端相连;
所述放大芯片U4的6脚并接电阻R13的另一端后与电阻R12的一端相连;
所述放大芯片U4的7脚并接电容C2的一端后与三极管Q1的基极相连,所述电容C2的另一端并接电阻R12的另一端,电容C3的另一端后与三极管Q1的集电极相连;
所述放大芯片U4的8脚并接电容C1的一端后与电阻R11的一端相连,所述电容C1的另一端接VCC输入电源,所述电阻R11的另一端并接三极管Q1的发射极后与模数转换芯片U2的7脚相连。
所述电源模块7使用的芯片为稳压器U5和稳压器U6;
所述电源模块7的电路结构为:
所述稳压器U5的1脚并接有极电容C11的正极,有极电容C4的正极后与开关S1的一端相连,所述开关S1的另一端接电源插头;
所述稳压器U5的2脚并接有极电容C4的负极,有极电容C11的负极,有极电容C5的负极,有极电容C6的负极后接地;
所述稳压器U5的3脚并接有极电容C5的正极,有极电容C6的正极,有极电容C7的正极,有极电容C8的正极后与稳压器U6的3脚相连,所述稳压器U6的1脚并接有极电容C7的负极,有极电容C8的负极,有极电容C9的负极,有极电容C10的负极后接地;
所述稳压器U6的2脚并接有极电容C9的正极,有极电容C10的正极,VCC输入电源后与控制芯片U1的48脚相连。
所述无线通信模块8使用的芯片为无线通信芯片U7;
所述无线通信模块8的电路结构为:
所述无线通信芯片U7的34脚与控制芯片U1的30脚相连;
所述无线通信芯片U7的35脚与控制芯片U1的31脚相连;
所述无线通信芯片U7的32脚并接晶振Y7的一端后与电容C19的一端相连,所述无线通信芯片U7的33脚并接晶振Y7的另一端后与电容C18的一端相连,所述电容C19的另一端并接电容C18的另一端后接地;
所述无线通信芯片U7的1脚并接电容C28的一端后接地;
所述无线通信芯片U7的40脚与电容C28的另一端相连;
所述无线通信芯片U7的4脚、39脚、10脚相互连接后接VCC输入电源;
所述无线通信芯片U7的22脚并接晶振Y8的一端后与电容C26的一端相连,所述无线通信芯片U7的23脚并接晶振Y8的另一端后与电容C27的一端相连,所述电容C26的另一端并接电容C27的另一端后接地;
所述无线通信芯片U7的25脚与电容C24的一端相连,所述电容C24的另一端并接电容C25的一端后与电感L2的一端相连,所述电容C25的另一端接地;
所述无线通信芯片U7的26脚与电容C21的一端相连,所述电容C21的另一端并接电容C22的一端后与电感L1的一端相连,所述电感L1的另一端接地,所述电容C22的另一端并接电感L2的另一端后与电容C23的一端相连,所述电容C23的另一端并接发射天线E1后接地;
所述无线通信芯片U7的28脚串接电容C20后接地。
所述控制芯片U1的型号为STM32C8T6,所述模数转换芯片U2的型号为AD7705,所述通信芯片U3的型号为SP3485,所述放大芯片U4的型号为AM417,所述稳压器U5的型号为78M05,所述稳压器U6的型号为LM1117,所述无线通信芯片U7的型号为CC2530F256。
本发明设置的恒流源模块6提供比例电压驱动电路,可以为压力传感器3提供恒流源驱动电路,具备放大压力传感器3输出差分信号的功能;
所述中央控制器1可以接收压力传感器3采集的压力数据并进行校正,最终得到比较准确的当前压力数值,所述中央控制器1外部设置的高速晶振电路,可以使中央控制器1快速发出采集命令并对接收数据进行高速处理;所述中央控制器1采用stm32系列单片机,内置高精度ADC处理电路,可以对压力传感器3输出的放大差分电压信号进行高精度处理,得到较高精确度的电压值。
所述模数转换模块2可以将压力传感器3输出的差分放大电压信号进行模数转换,实际使用时模数转换模块2采用型号为AD7705的芯片作为转换控制芯片,该转换控制芯片可以接收来自压力传感器3的低电平输入信号,然后产生串行的高精度数字信号输出;该芯片支持多路信号同时采集,采样准确度高;所述模数转换模块2将得到的高精度的数字电压信号通过中央控制器1的处理可以改变其电气特性,有效提高信号抗干扰性,使得传输距离更远。
所述压力传感器3为压阻式传感器,该类型传感器具有精度高、工作可靠、频率响应高、迟滞小、尺寸小、重量轻、结构简单、便于实现显示数字化等特点,压阻式传感器采用的芯片产生恒流源激励电路为压阻式传感器提供驱动电路,同时将输出的差分信号经过运放的放大输入模数转换模块2进行处理。
所述恒流源模块6组成的比例电压转换电路选用放大芯片AM417作为控制芯片,其工作温度范围宽,可以产生稳定的恒流源,满足了温度环境的变化要求;传感器采用恒流源激励,稳定的恒流源电路为传感器提供稳定的激励电路,可以放大压阻式传感器输出的差分信号;利用恒流源电路为电桥供电,可以长时间保证电流不变,不存在时间漂移问题;恒流源电路可以为压力传感器3长时间提供稳定的恒流电源,不会因为工作时间长而降低传感器的灵敏度。
本发明另外设置有多路通信模块,可以同监控计算机5建立有线和无线的连接;所述中央控制器1对接收数据进行处理后,可以通过RS485通信模块4和无线通信模块8将数据打包,然后将打包数据发送至监控计算机5,数据上传更加方便,克服了现有压力传感器3传输数据不稳定、可靠性差的缺点;具备无线传输数据的功能后可以将压力传感器3安装在道路路基的任何位置,不存在安装使用上的障碍,使用无线传输接口电路可以使数字信号以无线方式传输,减少了布线的麻烦,提高实用性;所述无线通信模块8可以具体为zigbee无线通信模块,使用其传输数据具有低功耗,低成本,高容量,高安全等特点;所述RS485通信模块4设置有线传输电路也可作为一种数据传输方式,以TCP/IP协议与监控计算机5建立连接,传输数据快速稳定。
本发明可由蓄电池供电,将蓄电池接入电源模块7的输入端,可以在外部电源断电的情况下,继续为控制电路提供一段时间的供电,使得压力传感器3的驱动电路在一定时间内保持继续工作状态,增加装置使用的可靠性。
现有的压力传感器很多没有设计防水防雷措施,在实际应用中很容易受到外界环境因素的影响,同时影响到传感器的使用寿命,同时对传感器的保护及灵敏度造成影响,本发明使用的压力传感器3采用封胶措施,可以对防水起到保护措施,同时电路做到接地措施,可以起到防雷的措施。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.用于道路路基内部的压力监测装置,其特征在于:包括中央控制器(1)、模数转换模块(2)、压力传感器(3)、RS485通信模块(4),所述压力传感器(3)的信号输出端与模数转换模块(2)相连,所述模数转换模块(2)的信号输出端与中央控制器(1)相连,所述中央控制器(1)通过导线与RS485通信模块(4)相连,所述RS485通信模块(4)通过现场通信总线与监控计算机(5)相连;
所述中央控制器(1)还连接有电源模块(7)和无线通信模块(8),所述无线通信模块(8)通过无线网络与监控计算机(5)无线连接;
所述模数转换模块(2)的信号输出端还与RS485通信模块(4)相连;
所述模数转换模块(2)的信号输入端还连接有恒流源模块(6);
所述中央控制器(1)使用的芯片为控制芯片U1;
所述中央控制器(1)的电路结构为:
所述控制芯片U1的1脚并接二极管D6的负极,二极管D5的负极后与电容C32的一端相连,所述二极管D6的正极与蓄电池BT1的正极相连,所述二极管D5的正极与3.3V输入电源相连,所述电容C32的另一端并接蓄电池BT1的负极后接地;
所述控制芯片U1的3脚并接晶振Y1的一端后与电容C29的一端相连,所述控制芯片U1的4脚并接晶振Y1的另一端后与电容C30的一端相连,所述电容C29、C30的另一端相互连接后接地;
所述控制芯片U1的10脚与模数转换模块(2)的输入端相连;
所述控制芯片U1的13脚、43脚与RS485通信模块(4)相连;
所述控制芯片U1的30脚、31脚与无线通信模块(8)相连;
所述控制芯片U1的44脚串接电阻R28后接地;
所述控制芯片U1的48脚与电源模块(7)的输出端相连。
2.根据权利要求1所述的用于道路路基内部的压力监测装置,其特征在于:所述模数转换模块(2)使用的芯片为模数转换芯片U2;
所述模数转换模块(2)的电路结构为:
所述模数转换芯片U2的2脚并接晶振Y13的一端后与电容C36的一端相连,所述模数转换芯片U2的3脚并接晶振Y13的另一端后与电容C35的一端相连,所述电容C36的另一端并接电容C35的另一端后接地;
所述模数转换芯片U2的4脚与控制芯片U1的10脚相连;
所述模数转换芯片U2的7脚和8脚与恒流源模块(6)的输出端相连;
所述模数转换芯片U2的9脚与电容C37的一端相连,所述电容C37的另一端并接模数转换芯片U2的10脚后接地;
所述模数转换芯片U2的13脚与RS485通信模块(4)的输入端相连;
所述模数转换芯片U2的15脚接输入电源VCC;
所述模数转换芯片U2的16脚接地。
3.根据权利要求2所述的用于道路路基内部的压力监测装置,其特征在于:所述RS485通信模块(4)使用的芯片为通信芯片U3;
所述RS485通信模块(4)的电路结构为:
所述通信芯片U3的1脚与模数转换芯片U2的13脚相连;
所述通信芯片U3的2脚并接通信芯片U3的3脚后与控制芯片U1的43脚相连;
所述通信芯片U3的4脚与控制芯片U1的13脚相连;
所述通信芯片U3的5脚接地;
所述通信芯片U3的6脚并接电阻R15的一端,电阻R14的一端后与输出端口P50的1脚相连;
所述通信芯片U3的7脚并接电阻R15的另一端,电阻R16的一端后与输出端口P50的2脚相连;
所述通信芯片U3的8脚并接电阻R14的另一端,电容C12的一端后与VCC输入电源相连,所述电容C12的另一端并接电阻R16的另一端后接地。
4.根据权利要求3所述的用于道路路基内部的压力监测装置,其特征在于:所述恒流源模块(6)使用的芯片为放大芯片U4;
所述恒流源模块(6)的电路结构为:
所述放大芯片U4的1脚接地;
所述放大芯片U4的2脚并接电阻R6的一端,电阻R10的一端,电阻R9的一端,电阻R5的一端后与电阻R4的一端相连;
所述放大芯片U4的3脚并接电阻R4的另一端,电阻R2的一端,电阻R3的一端,电阻R1的一端,电阻R13的一端,电容C3的一端后与模数转换芯片U2的8脚相连,所述电阻R2的另一端接地;
所述放大芯片U4的4脚并接电阻R6的另一端,电阻R10的另一端后与电阻R8的一端相连;
所述电阻R8的另一端与电阻R1的另一端相连;
所述放大芯片U4的5脚并接电阻R5的另一端,电阻R9的另一端后与电阻R7的一端相连,所述电阻R7的另一端与电阻R3的另一端相连;
所述放大芯片U4的6脚并接电阻R13的另一端后与电阻R12的一端相连;
所述放大芯片U4的7脚并接电容C2的一端后与三极管Q1的基极相连,所述电容C2的另一端并接电阻R12的另一端,电容C3的另一端后与三极管Q1的集电极相连;
所述放大芯片U4的8脚并接电容C1的一端后与电阻R11的一端相连,所述电容C1的另一端接VCC输入电源,所述电阻R11的另一端并接三极管Q1的发射极后与模数转换芯片U2的7脚相连。
5.根据权利要求4所述的用于道路路基内部的压力监测装置,其特征在于:所述电源模块(7)使用的芯片为稳压器U5和稳压器U6;
所述电源模块(7)的电路结构为:
所述稳压器U5的1脚并接有极电容C11的正极,有极电容C4的正极后与开关S1的一端相连,所述开关S1的另一端接电源插头;
所述稳压器U5的2脚并接有极电容C4的负极,有极电容C11的负极,有极电容C5的负极,有极电容C6的负极后接地;
所述稳压器U5的3脚并接有极电容C5的正极,有极电容C6的正极,有极电容C7的正极,有极电容C8的正极后与稳压器U6的3脚相连,所述稳压器U6的1脚并接有极电容C7的负极,有极电容C8的负极,有极电容C9的负极,有极电容C10的负极后接地;
所述稳压器U6的2脚并接有极电容C9的正极,有极电容C10的正极,VCC输入电源后与控制芯片U1的48脚相连。
6.根据权利要求5所述的用于道路路基内部的压力监测装置,其特征在于:所述无线通信模块(8)使用的芯片为无线通信芯片U7;
所述无线通信模块(8)的电路结构为:
所述无线通信芯片U7的34脚与控制芯片U1的30脚相连;
所述无线通信芯片U7的35脚与控制芯片U1的31脚相连;
所述无线通信芯片U7的32脚并接晶振Y7的一端后与电容C19的一端相连,所述无线通信芯片U7的33脚并接晶振Y7的另一端后与电容C18的一端相连,所述电容C19的另一端并接电容C18的另一端后接地;
所述无线通信芯片U7的1脚并接电容C28的一端后接地;
所述无线通信芯片U7的40脚与电容C28的另一端相连;
所述无线通信芯片U7的4脚、39脚、10脚相互连接后接VCC输入电源;
所述无线通信芯片U7的22脚并接晶振Y8的一端后与电容C26的一端相连,所述无线通信芯片U7的23脚并接晶振Y8的另一端后与电容C27的一端相连,所述电容C26的另一端并接电容C27的另一端后接地;
所述无线通信芯片U7的25脚与电容C24的一端相连,所述电容C24的另一端并接电容C25的一端后与电感L2的一端相连,所述电容C25的另一端接地;
所述无线通信芯片U7的26脚与电容C21的一端相连,所述电容C21的另一端并接电容C22的一端后与电感L1的一端相连,所述电感L1的另一端接地,所述电容C22的另一端并接电感L2的另一端后与电容C23的一端相连,所述电容C23的另一端并接发射天线E1后接地;
所述无线通信芯片U7的28脚串接电容C20后接地。
7.根据权利要求6所述的用于道路路基内部的压力监测装置,其特征在于:所述控制芯片U1的型号为STM32C8T6,所述模数转换芯片U2的型号为AD7705,所述通信芯片U3的型号为SP3485,所述放大芯片U4的型号为AM417,所述稳压器U5的型号为78M05,所述稳压器U6的型号为LM1117,所述无线通信芯片U7的型号为CC2530F256。
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