CN202221520U - 传感器的开关量输出信号的监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种传感器的开关量输出信号的监测装置，以实现开关量信号的采集，运用多路信号采集的形式，提高监测的准确度，并通过RS232/RS485方式与上位机进行通信，提供友好的人机通信通信界面，提高监测的有效性、实用性和智能性。该监测装置，包括：中央处理单元、与该中央处理单元相连的传感器接口单元、与该中央处理单元相连的无线通信单元、与该中央处理单元相连的状态指示灯单元、与该中央处理单元相连的用于与PC机进行通信的RS485通信单元、与该中央处理单元相连的用于控制程序的在线调试的JTAG接口单元、以及与所述传感器接口单元相连的传感器组。

Description

传感器的开关量输出信号的监测装置

技术领域

本实用新型涉及的是开关量信号采集的设备的技术领域，具体是一种传感器的开关量输出信号的监测装置。

背景技术

随着监测环境的日趋复杂多变，往日简单、单一的信号采集系统已不能真实的反应所监测环境的现实情况，甚至会引起错误的结果，引起不可预见的后果。而且，随着人们日益的增长需求，对信号的丰富性的要求也越来越高。为了保证信号采集的准确、快速，监测技术正在由过去的简单、人工的手段向智能化、多样化、高科技的方向发展。使用智能化的监测手段，不仅解放了大量人力，还提高了监测的效率与实时性，缩短了信息的采集、分析与发布的周期。信号分为模拟与数字两种，自然界的信号一般都是模拟信号，相比较模拟信号，数字信号在时间上是非连续的，其抗干扰能力强于模拟信号。而且，对于信号处理电路，数字信号更容易处理，信息都是以数字的形式存储在寄存器中的。在控制系统中，有“模拟量”和“开关量”两种信号形式，对应模拟与数字。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种传感器的开关量输出信号的监测装置，以实现开关量信号的采集，运用多路信号采集的形式，提高监测的准确度，并通过RS232/RS485方式与上位机进行通信，提供友好的人机通信通信界面，提高监测的有效性、实用性和智能性。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种传感器的开关量输出信号的监测装置，包括：中央处理单元、与该中央处理单元相连的传感器接口单元、与该中央处理单元相连的无线通信单元、与该中央处理单元相连的状态指示灯单元、与该中央处理单元相连的用于与PC机进行通信的RS485通信单元、与该中央处理单元相连的用于控制程序的在线调试的JTAG接口单元、以及与所述传感器接口单元相连的传感器组。

所述传感器组包括：多个开关量传感器；传感器接口单元包括：二极管、反相器、触发器、第一限流电阻、第二限流电阻和滤波电容。

开关量传感器的模拟信号输出端与二极管的阴极相连，该二极管的阳极串接第一限流电阻后与反相器的输入端相连，该反相器的输出端与一触发器的CLK端相连，触发器的

端与所述中央处理单元的传感器信号输入端相连，所述中央处理单元的清零信号输出端与所述触发器的CLR端相连；触发器的D端和PR端与一直流电源相连，所述反相器的输入端经第二限流电阻与所述直流电源相连；所述反相器的输入端设有滤波电容。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：本实用新型采用多路信号采集的方式，增加了单位时间内信息采集的量，提高了采集效率，而且多路采集也提高了监测的准确度。且本设计采集电路功耗低。主芯片采用ATmega16L单片机，价格低廉，功耗低，支持JTAG仿真。且其代码执行效率是普通的CISC微控制器最高至10倍的数据吞吐量，大大的提高了信号采集的效率。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为本实用新型的传感器的开关量输出信号的监测装置的电路框图；

图2为实施例中的中央处理单元的电路图；

图3为实施例中的传感器接口单元的电路图。

具体实施方式

见图1-3，本实施例的传感器的开关量输出信号的监测装置包括：中央处理单元1、与该中央处理单元1相连的传感器接口单元3、与该中央处理单元1相连的无线通信单元2、与该中央处理单元1相连的状态指示灯单元6、与该中央处理单元1相连的用于与PC机进行通信的RS485通信单元7、与该中央处理单元1相连的用于控制程序的在线调试的JTAG接口单元8、以及与所述传感器接口单元3相连的传感器组5。

所述传感器组5包括：多个开关量传感器；传感器接口单元3包括：二极管D1、反相器U6C、触发器U3A、第一限流电阻R11、第二限流电阻R14和滤波电容C6。开关量传感器的模拟信号输出端与二极管D1的阴极相连，该二极管D1的阳极串接第一限流电阻R11后与反相器U6C的输入端相连，该反相器U6C的输出端与一触发器U3A的CLK端相连，触发器U3A的

端与所述中央处理单元1的传感器信号输入端相连，所述中央处理单元1的清零信号输出端与所述触发器U3A的CLR端相连；触发器U3A的D端和PR端与一直流电源相连，所述反相器U6C的输入端经第二限流电阻R14与所述直流电源相连；所述反相器U6C的输入端设有滤波电容C6。

如图2，中央处理单元1包括：微处理器U1、复位电路、晶振和电容组成的时钟电路，晶振Y1跨接C1(30pF)、C2(30pF) 两个电容连接至微处理器U1的“7”、“8”两个引脚；复位电路有按键S0、保护二极管D7、电阻R9、电容C7（20uF），复位信号连接至微处理器U1的“4”引脚。

电源单元中，有输入接口连至外部5V电源，经过电压转换芯片LM117-3.3转换至3.3V作为各模块的供电电源。

RS485通信单元7中，采用芯片MAX485CUA用于RS485通信。

JTAG接口单元8中，10针的JTAG程序烧写口P1的数据线经过上拉电阻与微处理器U1的引脚“21、22、23、24” 对应相连，复位端RESET连接至复位模块的对应输出线。

传感器板是单独模块，该电路板通过插座与处理器板连接。

工作时，电源单元分别向中央处理单元1、无线通信单元2、传感器接口单元3受控供电；传感器单元5将收集的信息通过传感器接口单元3发送至中央处理单元1，中央处理单元1经过对信号的分析、整合加工，把结果通过无线通信单元2、通过SPI接口传输给下级通信装置，JTAG接口单元8用于程序的在线调试，RS485通信单元7用于电路与PC机的通信。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (2)

1.一种传感器的开关量输出信号的监测装置，其特征在于包括：中央处理单元（1）、与该中央处理单元（1）相连的传感器接口单元（3）、与该中央处理单元（1）相连的无线通信单元（2）、与该中央处理单元（1）相连的状态指示灯单元（6）、与该中央处理单元（1）相连的用于与PC机进行通信的RS485通信单元（7）、与该中央处理单元（1）相连的用于控制程序的在线调试的JTAG接口单元（8）、以及与所述传感器接口单元（3）相连的传感器组（5）。

2.根据权利要求1所述的传感器的开关量输出信号的监测装置，其特征在于：所述传感器组（5）包括：多个开关量传感器；传感器接口单元（3）包括：二极管（D1）、反相器（U6C）、触发器（U3A）、第一限流电阻（R11）、第二限流电阻（R14）和滤波电容（C6）；

开关量传感器的模拟信号输出端与二极管（D1）的阴极相连，该二极管（D1）的阳极串接第一限流电阻（R11）后与反相器（U6C）的输入端相连，该反相器（U6C）的输出端与所述触发器（U3A）的CLK端相连，触发器（U3A）的

端与所述中央处理单元（1）的传感器信号输入端相连，所述中央处理单元（1）的清零信号输出端与所述触发器（U3A）的CLR端相连；触发器（U3A）的D端和PR端与一直流电源相连，所述反相器（U6C）的输入端经第二限流电阻（R14）与所述直流电源相连；所述反相器（U6C）的输入端设有滤波电容（C6）。

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