CN204010290U - 一种基于ZigBee技术物联网生产线数据采集控制器 - Google Patents

一种基于ZigBee技术物联网生产线数据采集控制器 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种基于ZigBee技术物联网生产线数据采集控制器，控制芯片分别与显示设备模块、控制按键单元、数据采集单元、控制模块、ZigBee射频信号收发模块、电源管理模块连接。设备透过物联网实现终端与终端之间，终端与控制主机ZC之间的数据联网和数据交换，产品具备数据传输、传感器数据采集、控制指令的接收等功能，具体表现在信息接收和LCM显示、通过控制主机ZC实现和连接在物联网系统服务器终端设备的实时数据采集和控制等功能。ZigBee射频信号收发模块自组网的应用能有效降低产品成本，一体化的数据采集单元和控制模块集成在以ARM为内核的MCU内，使设计简洁安装方便，和MCU相连接的显示设备模块为7英寸的真彩LCM显示屏，操作界面简洁友好、中英文显示。

Description

一种基于ZigBee技术物联网生产线数据采集控制器
技术领域
本实用新型涉及以ZigBee为基础的射频技术领域，具体的说是一种采用ZigBee技术通信的专门针对物联网应用的且应用于生产线数据采集和控制设备，特别涉及其电气模块连接结构。
背景技术
目前的此类产品采用工业电脑、触摸平板或者MID作为数据采集主体，再采用WIFI、蓝牙或者GPRS/EDGE/3G模块来实现终端和物联网间通信，同时采用各种专用的采集设备，如数据采集卡、USB转PLC控制器等实现对设备的控制。此类产品大都功耗高、费用昂贵，单纯从通信连接方式来说，要么距离短（如蓝牙）、增加设备（WIFI必须有全生产线区域覆盖）、费用高昂且通信质量一般（GPRS/EDGE/3G模块，要求有流量费和很好的信号质量），不适合在物联网推广中大量应用；另外，由于控制和采集部分的外接模式，除了在安装上导致不方便外，这种大量增加外设也使物联网系统在应用上产生一定不稳定性，也相应提高系统成本。所以，目前基本没有专用于物联网的生产线的价廉物美的数据采集和控制设备。
故仍然需要对现有的此类专用于物联网的生产线的数据采集和控制设备的通讯传输方式和数据采集和控制方式进行改进。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种基于ZigBee技术物联网生产线数据采集控制器，其采用ZigBee技术（即IEEE802.15.4标准），通过独有的自组网技术，各个数据采集控制器在控制主机ZC的控制下实现自主联网，当某一数据采集控制器出现故障时可以实现自主维护、自主修复网络、上传故障信息；生产线的各种相关信息通过数据采集控制器回传到控制主机ZC，通过控制主机ZC将数据回传到互联网；将相关控制指令从互联网通过控制主机ZC透过自组网络回传到数据采集控制器已完成对生产线设备的控制。这种新型的生产线与物联网之间的数据交换、数据采集和控制方式，克服了现有技术中存在的缺点和不足。
为了实现这一目的，本实用新型的技术方案如下: 一种基于ZigBee技术物联网生产线数据采集控制器，包括壳体，其特征在于：所述壳体内设有控制芯片，该控制芯片分别与显示设备模块、控制按键单元、数据采集单元、控制模块、ZigBee射频信号收发模块、电源管理模块连接，ZigBee射频信号收发模块与控制芯片双向数据连接，射频信号收发模块中采用2.4GHz的FSK射频模式ISM频带，基于IEEE802.15.4标准协议，所述控制模块的输出信号采用内置的光耦输出单元。
本实用新型公开了一种基于ZigBee技术物联网生产线数据采集控制器，其采用ZigBee射频信号收发模块，透过物联网实现终端与终端之间，终端与控制主机ZC之间的数据联网和数据交换，产品具备数据传输、传感器数据采集、控制指令的接收等功能，具体表现在信息接收和LCM显示、通过控制主机ZC实现和连接在物联网系统服务器终端设备的实时数据采集和控制等功能。ZigBee射频信号收发模块自组网的应用能有效降低产品成本，一体化的数据采集单元和控制模块集成在以ARM为内核的MCU内，使设计简洁安装方便，和MCU相连接的显示设备模块为7英寸的真彩LCM显示屏，操作界面简洁友好、中英文显示、简单易用，可实现采集数据、人机交互的信息发布，控制指令下达等动作。易于推广应用，相比现有技术而言具有突出的实质性特点和显著进步。
附图说明
图1为本实用新型电器模块连接示意图。
图2为ZigBee射频信号收发模块的电路原理图。
图3为控制芯片电路原理图。
图4为显示设备模块电路原理图。
图5为数据采集单元电路原理图。
图6为控制按键单元电路原理图。
图7为控制模块电路原理图。
具体实施方式
本实用新型公开了一种基于ZigBee技术物联网生产线数据采集控制器，壳体7，其区别于现有技术在于：所述壳体7内设有控制芯片1，该控制芯片1分别与显示设备模块2、控制按键单元3、数据采集单元4、控制模块5、ZigBee射频信号收发模块6、电源管理模块8连接，ZigBee射频信号收发模块6与控制芯片1双向数据连接，射频信号收发模块6中采用2.4GHz的FSK射频模式ISM频带，基于IEEE802.15.4标准协议，所述控制模块的输出信号采用内置的4路光耦输出单元。
在具体实施时，所述显示设备模块2为7.0寸LCM液晶屏模块，其包括一块液晶真彩7.0寸液晶屏和其控制电路。
在具体实施时，所述壳体7表面设有1－12个控制键，所述控制键分别为取消键、确认键、上键、下键、左键、右键、主菜单键。
在具体实施时，所述数据采集单元4对生产线的TTL电平或者PLC的输出信号进行实时采集。
在具体实施时，所述控制模块5的输出信号采用内置光耦输出，以避免干扰，实现生产线系统和物联网采集和监控系统之间相对隔离。
关于微控制器MCU及外围电路已经十分成熟，该IC采用ST的32位ARM单片机，已经生产多年，比如有用其开发的产品，MP4播放器等。
上述ZigBee射频信号收发模块，以AMCCOM公司的主芯片为主，可以实现跳频的全双工的收发模组，并大量使用在工程测控，物联网应用等产品，作为数据传输的标准设备。
上述7.0寸的TFT LCM模组是一个成熟的显示设备模块，大量用于移动电话、安卓平板上面。
在具体实施时，所述电源模块可采用生产线直流24V供电，输出5V/2A、3.3V/2A等多电源模块。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施只局限于上述这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于ZigBee技术物联网生产线数据采集控制器，包括壳体（7），其特征在于：所述壳体（7）内设有控制芯片（1），该控制芯片（1）分别与显示设备模块（2）、控制按键单元（3）、数据采集单元（4）、控制模块（5）、ZigBee射频信号收发模块（6）、电源管理模块（8）连接，ZigBee射频信号收发模块（6）与控制芯片（1）双向数据连接，射频信号收发模块（6）中采用2.4GHz的FSK射频模式ISM频带，基于IEEE802.15.4标准协议，所述控制模块（5）的输出信号采用内置的光耦输出单元。
2.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee技术物联网生产线数据采集控制器，其特征在于：所述显示设备模块（2）为7.0寸LCM液晶屏模块，其包括一块液晶真彩7.0寸液晶屏和其控制电路。
3.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee技术物联网生产线数据采集控制器，其特征在于：所述壳体7表面设有1－12个控制键，所述控制键分别为取消键、确认键、上键、下键、左键、右键、主菜单键。
4.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee技术物联网生产线数据采集控制器，其特征在于：所述数据采集单元（4）对生产线的TTL电平或者PLC的输出信号进行实时采集。
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CN112596487A (zh) * 2020-12-22 2021-04-02 树根互联技术有限公司 物联信息采集终端和物联信息采集套件

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