CN202956606U - 应用于数据采集系统的接口电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了应用于数据采集系统的接口电路，包括与上位机相连的接口芯片，在所述的接口芯片上设有收发信号接口，所述的接口芯片通过收发信号接口与微处理器相连接。本实用新型结构简单，设计合理，接口芯片具有接收、发送两种工作模式，较现有的单端信号输送模式性能更加优异，传输信号强，能实现远距离的传输，尤其适合应用于计算机网络、工业上的分布式控制系统等领域中，不受距离的限制。
Description
技术领域
本实用新型涉及数据采集领域，具体的说，是应用于数据采集系统的接口电路。
背景技术
数据采集系统的设计包含两个部分，一部分是采样测量（发射）电路，一部分是数据处理（接收）电路，其系统原理框图如图1所示，采样测量部分由传感器、微处理器（MCU）和无线发射模块构成，数据处理部分由无线接收模块、微处理器（MCU）以及上位机通讯结构电路构成。在现有技术中，微处理器（MCU）与上位机之间多通常采用RS—232接口进行异步通讯，在设计时，RS—232的驱动器仅允许有2500pF的电容负载，因此，在实际应用过程中，其通信距离往往会受到电容限制，例如：采用150pF/m的通信电缆时，最大通信距离为15m，若每米电缆的电容量减小，通信距离可以增加；同时，传输距离短的另一原因还受RS-232为单端信号传送所限制，在使用时，存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题，因此一般用于20m以内的通信。本实用新型克服了RS—232克服了单端信号输送的方式，提出了一种新型接口电路，可广泛应用于如：计算机网络、工业上的分布式控制系统等领域中，不受距离的限制。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供应用于数据采集系统的接口电路，通过收发信号接口实现接口芯片与微处理器的连接，避免了使用单端信号输送的方式，具有电路结构简单，传输信号强，能实现远距离的传输。
本实用新型通过下述技术方案实现：应用于数据采集系统的接口电路，包括与上位机相连的接口芯片，在所述的接口芯片上设有收发信号接口，所述的接口芯片通过收发信号接口与微处理器相连接，具有抑制共模干扰的能力，能实现千米以外的信号传输，应用范围广，尤其适合应用于计算机网络、工业上的分布式控制系统等领域中，不受距离的限制。
在本实用新型中，所述的收发信号接口为实现数据平衡发送、差分接收的串行接口，包括定义于接口芯片上接收数据的DI引脚、发送数据的RO引脚以及控制接口芯片实现数据接收、发送转换的RE/DE引脚，所述的接口芯片通过DI引脚、RO引脚以及RE/DE引脚连接在微处理器上。
为更好的实现上述结构，在所述的微处理器上定义有RXD引脚、TXD引脚以及R/D引脚，所述的微处理器通过RXD引脚、TXD引脚以及R/D引脚依次与接口芯片的DI引脚、RO引脚以及RE/DE引脚相连，应用时，微处理器的R/D引脚输出的信号能直接控制接口芯片的DI引脚、RO引脚，当R/D引脚输出的信号为“0”时，接口芯片的RXD引脚发送信号有效，TXD引脚接收信号禁止，此时，微处理器可以接收来自接口芯片的数据字节；当R/D引脚输出的信号为“1”时，接口芯片的RXD引脚发送信号禁止，TXD引脚接收信号有效，此时，微处理器可以向接口芯片发送数据字节，同时，在此电路中，任一时刻接口芯片中的“RXD引脚”和“TXD引脚”只能够有一个处于工作状态。
本实用新型在所述的接口芯片上还定义有A引脚、B引脚，在所述的A引脚上连接有上拉电阻R1，在所述的B引脚上连接有下拉电阻R2，可用于保证无连接的接口芯片处于空闲状态，提供网络失效保护，以提高节点与网络的可靠性。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本实用新型所述的接口芯片采用能实现数据平衡发送、差分接收的串行接口与微处理器相连，具有接收、发送两种工作模式，较现有的单端信号输送模式性能更加优异，能更好的设备从几十米到上千米之间的连接。
（2）本实用新型应用广泛，尤其适合应用于计算机网络、工业上的分布式控制系统等领域中，不受距离的限制。
（3）本实用新型还设有上拉电阻R1以及下拉电阻R2，其作用在于：可用于保证无连接的接口芯片处于空闲状态，提供网络失效保护，以提高节点与网络的可靠性。
附图说明
图1为数据采集系统的原理框图。
图2为本实用新型的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例：
在现有的数据采集系统中，如图1所示，微处理器（MCU）与上位机之间通常采用RS—232接口进行异步通讯，在设计时，由于RS—232接口的通信距离短，且属于单端信号传送，因此，还存在传输过程中存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题，为克服上述缺陷，本实用新型提出了应用于数据采集系统的接口电路，它包括与上位机相连的接口芯片，在该接口芯片上还设有收发信号接口，接口芯片则通过收发信号接口与微处理器相连接，在实际应用过程中，具有抑制共模干扰的能力，能实现千米以外的信号传输，尤其适合应用于计算机网络、工业上的分布式控制系统等领域中，不受距离的限制。
图2为本实用新型的电路结构示意图，如图2所示，收发信号接口为实现数据平衡发送、差分接收的串行接口，包括定义于接口芯片上接收数据的DI引脚、发送数据的RO引脚以及控制接口芯片实现数据接收、发送转换的RE/DE引脚；而在其中，在微处理器上则定义有RXD引脚、TXD引脚以及R/D引脚，其中，微处理器通过RXD引脚、TXD引脚以及R/D引脚依次与接口芯片的DI引脚、RO引脚以及RE/DE引脚相连。
应用时，微处理器可采用80C51芯片，它的R/D引脚输出的信号能直接控制接口芯片的DI引脚、RO引脚，当R/D引脚输出的信号为“0”时，接口芯片（如：SP485R）的RXD引脚发送信号有效，TXD引脚接收信号禁止，此时，微处理器可以接收来自接口芯片的数据字节；当R/D引脚输出的信号为“1”时，接口芯片的RXD引脚发送信号禁止，TXD引脚接收信号有效，此时，微处理器可以向接口芯片发送数据字节，同时，在此电路中，任一时刻接口芯片中的“RXD引脚”和“TXD引脚”只能够有一个处于工作状态。
为更好的实现本实用新型，如图2所示，在接口芯片上还定义有A引脚、B引脚，在A引脚上连接有上拉电阻R1，在B引脚上连接有下拉电阻R2，可用于保证无连接的接口芯片处于空闲状态，提供网络失效保护，以提高节点与网络的可靠性，如图2所示，在实际应用过程中，R1、R2、R3这三个电阻的阻值可根据实际情况而改变大小，特别在用120欧或更小终端电阻时，可省略R3，使用阻值分别为680欧的R7、R8即可。
本实用新型结构简单，设计合理，接口芯片具有接收、发送两种工作模式，较现有的单端信号输送模式性能更加优异，传输信号强，能实现远距离的传输，尤其适合应用于计算机网络、工业上的分布式控制系统等领域中，不受距离的限制。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.应用于数据采集系统的接口电路，其特征在于：包括与上位机相连的接口芯片，在所述的接口芯片上设有收发信号接口，所述的接口芯片通过收发信号接口与微处理器相连接。
2.根据权利要求1所述的应用于数据采集系统的接口电路，其特征在于：所述的收发信号接口为实现数据平衡发送、差分接收的串行接口，包括定义于接口芯片上接收数据的DI引脚、发送数据的RO引脚以及控制接口芯片实现数据接收、发送转换的RE/DE引脚，所述的接口芯片通过DI引脚、RO引脚以及RE/DE引脚连接在微处理器上。
3.根据权利要求2所述的应用于数据采集系统的接口电路，其特征在于：在所述的微处理器上定义有RXD引脚、TXD引脚以及R/D引脚，所述的微处理器通过RXD引脚、TXD引脚以及R/D引脚依次与接口芯片的DI引脚、RO引脚以及RE/DE引脚相连。
4.根据权利要求3所述的应用于数据采集系统的接口电路，其特征在于：在所述的接口芯片上还定义有A引脚、B引脚，在所述的A引脚上连接有上拉电阻R1，在所述的B引脚上连接有下拉电阻R2。
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2012
- 2012-11-09 CN CN 201220589031 patent/CN202956606U/zh not_active Expired - Fee Related
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