CN202677161U - 一种基于Zigbee无线通信的测控装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于Zigbee无线通信的测控装置，Zigbee通信模块（2）通过SPI接口与dsPIC33FJ128核心模块（1）连接；dsPIC33FJ128核心模块（1）通过USART接口分别与RS232模块（3）、RS485模块（4）连接；12路隔离数字量输入模块（5）与dsPIC33FJ128核心模块（1）的数据输入口连接；4路隔离数字量输出模块（6）与dsPIC33FJ128核心模块（1）的数据输出口连接；8路模拟量输入模块（7）与dsPIC33FJ128核心模块（1）的模拟数字转换器的模拟输入口连接；2路电压、2路电流模拟量输出模块（8）通过SPI接口的数字模拟转换器与dsPIC33FJ128核心模块（1）的SPI接口连接；本实用新型实现了现场信号的就近采集和测量，提高了信息采集的准确性；各输入输出信号采用完全电气隔离方式，提高了装置使用的安全性和抗干扰性。
Description
技术领域
本实用新型属于嵌入式系统的数据通信领域，具体涉及一种基于Zigbee无线通信的测控装置。
背景技术
目前，工业嵌入式系统信号测控装置种类很多，比如有采用485总线，CAN总线等有线的方式实现测控装置的数据通信，需要在工业现场进行布线会对现场施工带来不便。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于Zigbee无线通信的测控装置，能够有效的解决工业现场布线导致施工不便的技术问题。
本实用新型的技术方案：一种基于Zigbee无线通信的测控装置，它包括：dsPIC33FJ128核心模块1，Zigbee通信模块2，RS232模块3，RS485模块4，12路隔离数字量输入模块5，4路隔离数字量输出模块6，8路模拟量输入模块7，2路电压、2路电流模拟量输出模块8，液晶屏9和系统电源10，Zigbee通信模块2通过SPI接口与dsPIC33FJ128核心模块1连接；dsPIC33FJ128核心模块1通过USART接口分别与RS232模块3、RS485模块4连接；12路隔离数字量输入模块5与dsPIC33FJ128核心模块1的数据输入口连接；4路隔离数字量输出模块6与dsPIC33FJ128核心模块1的数据输出口连接；8路模拟量输入模块7与dsPIC33FJ128核心模块1的模拟数字转换器的模拟输入口连接；2路电压、2路电流模拟量输出模块8通过SPI接口的数字模拟转换器与dsPIC33FJ128核心模块1的SPI接口连接；dsPIC33FJ128核心模块1通过USART接口与液晶屏9连接，系统电源10与dsPIC33FJ128核心模块1电连接。
本实用新型中dsPIC33FJ128核心模块是本测控装置的核心部分，除了对各个采集信号进行运算、比较、分析之外，还要满足控制策略的控制参数计算，实时采集信号，以实现控制策略的优化和运行状态的实时监控，完成与上层机之间的数据通信，记录控制运行的状态以及发生故障时的事件记录。核心模块与上层机的通信采用Zigbee无线技术完成数据交换。核心模块存储诸如控制程序、事件记录等大量数据，而且各数据的存储要求不同，仅由dsPIC33FJ128内部空间存储不能满足应用要求，因此，核心模块上扩展了EPROM，SRAM和EEPROM，用于存放程序、临时数据、事件记录等。
Zigbee模块和核心模块之间通过SPI接口通信，核心模块通过SPI将数据信息送入Zigbee模块，Zigbee模块将数据信息以无线方式发送给上层机，实现了短距离之间的无线传输，实现了信号的就近采集，提高了采集准确性。dsPIC33FJ128核心模块通过USART与RS232模块、RS485模块连接，通过RS232和RS485模块与人机接口、中控制、监控中心等进行数据交互，可实时观测到各现场信号采集情况并通过中控制远程控制现场各控制信号的状态。
12路隔离数字量输入模块采集输入的数字量信号，信号经光耦隔离后以数字量形式送入dsPIC33FJ128核心模块，核心模块对数字输入信号进行运算和分析；4路隔离数字量输出模块以继电器形式输出数字信号，可实时控制现场开关、断路器等，该输出模块对输出信号进行了隔离，实现了安全、准确、可靠地控制输出；8路模拟量输入模块可采集温度、适度、转速等实时信号，该模块是电压、电流自适应采集，输入信号可以标准电压或电流，模拟信号经采集、分压、滤波、放大等处理后送入dsPIC33FJ128核心模块，核心模块对采集信号进行分析和比较；模拟量输出模块中有2路电流输出，2路电压输出，可实现温度、电机转速等慢速模拟信号的控制。
为了本装置的高压部分和低压部分充分隔离，增强抗干扰性能，提高电路处理的可靠性，模拟输入模块采用了高性能隔离运放对信号进行隔离，数字量输入模块和数字量输出模块采用光耦和滤波电路隔离干扰，在电路设计时，充分考虑了干扰源的特点，对隔离和滤波进行了特别设计，系统EMC指标可以完全按照工业A级标准进行设计。
本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：1、采用Zigbee技术，实现了现场信号的就近采集和测量，提高了信息采集的准确性。就近测量可实时准确采集信号，避免了远距离测量带来的干扰，将信号就地处理，也提高了监控和检测信号的实时性；采用Zigbee无线通信技术实现了低功耗、低成本、高可靠性传输；2、各输入输出信号采用了完全电气隔离方式，提高了装置使用的安全性和抗干扰性。数字量输入模块采用光耦隔离装置，隔离了输入信号的高压大电流信号对采集装置的干扰，数字量输出模块采用光耦隔离，隔离输出继电器可能带来的干扰，模拟量输入模块和模拟量输出模块分别处理各种标准电压和电流信号；3、采用dsPIC33FJ128处理器，扩展了工业系统常用外围接口，满足工业现场的应用。dsPIC33FJ128是Microchip设计的一款高性能CPU，工作性能高达40MIPS，具有中断控制器、片内闪存和SRAM、灵活的系统管理和数字I/O，及强大的外设。该系列单片机具有实用、低价、易学、省电、高速和体积小等特点，还具有低功耗睡眠功能、掉电复位锁定、上电复位电路、看门狗电路等功能，而且外围器件少、占用空间小；成本低，保密技术也十分可靠。因此，在工业控制、仪器仪表、计算机、家电等诸多领域具有极其广阔的应用；4、本测控装置采用模块化配置，应用方便灵活，有利于现场维护；5、本测控装置中各模块均采用多层PCB设计，抗干扰性能高；6、本测控装置具有功能可扩展性，在不改变硬件平台结构的基础上，能够实现不同的控制策略和调制方法。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
一种基于Zigbee无线通信的测控装置，它包括：dsPIC33FJ128核心模块1，Zigbee通信模块2，RS232模块3，RS485模块4，12路隔离数字量输入模块5，4路隔离数字量输出模块6，8路模拟量输入模块7，2路电压、2路电流模拟量输出模块8，液晶屏9和系统电源10，Zigbee通信模块2通过SPI接口与dsPIC33FJ128核心模块1连接；dsPIC33FJ128核心模块1通过USART接口分别与RS232模块3、RS485模块4连接；12路隔离数字量输入模块5与dsPIC33FJ128核心模块1的数据输入口连接；4路隔离数字量输出模块6与dsPIC33FJ128核心模块1的数据输出口连接；8路模拟量输入模块7与dsPIC33FJ128核心模块1的模拟数字转换器的模拟输入口连接；2路电压、2路电流模拟量输出模块8通过SPI接口的数字模拟转换器与dsPIC33FJ128核心模块1的SPI接口连接；dsPIC33FJ128核心模块1通过USART接口与液晶屏9连接，系统电源10与dsPIC33FJ128核心模块1电连接。
Claims (1)
1.一种基于Zigbee无线通信的测控装置，它包括：dsPIC33FJ128核心模块（1），Zigbee通信模块（2），RS232模块（3），RS485模块（4），12路隔离数字量输入模块（5），4路隔离数字量输出模块（6），8路模拟量输入模块（7），2路电压、2路电流模拟量输出模块（8），液晶屏（9）和系统电源（10），其特征是Zigbee通信模块（2）通过SPI接口与dsPIC33FJ128核心模块（1）连接；dsPIC33FJ128核心模块（1）通过USART接口分别与RS232模块（3）、RS485模块（4）连接；12路隔离数字量输入模块（5）与dsPIC33FJ128核心模块（1）的数据输入口连接；4路隔离数字量输出模块（6）与dsPIC33FJ128核心模块（1）的数据输出口连接；8路模拟量输入模块（7）与dsPIC33FJ128核心模块（1）的模拟数字转换器的模拟输入口连接；2路电压、2路电流模拟量输出模块（8）通过SPI接口的数字模拟转换器与dsPIC33FJ128核心模块（1）的SPI接口连接；dsPIC33FJ128核心模块（1）通过USART接口与液晶屏（9）连接，系统电源（10）与dsPIC33FJ128核心模块（1）电连接。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109450101A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-03-08 | 深圳市厚沃电气科技有限公司 | 一种用于低压塑壳断路器的控制装置 |
| CN113485474A (zh) * | 2021-07-20 | 2021-10-08 | 沈阳鑫博工业技术股份有限公司 | 一种氧化铝悬浮焙烧炉多协议温度控制器及控制方法 |
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