CN205192914U - 具有通信链路供电功能的空气质量传感器系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种具有通信链路供电功能的空气质量传感器系统；解决的技术问题：针对现有技术中的M2.5空气质量传感器联网通信时需要分别布设电源和通信链路，安装接线时容易出错的技术问题。采用的技术方案：具有通信链路供电功能的空气质量传感器系统，包括MCU微控制器模块、激光PM2.5传感器模块、按键处理模块、Pyxos？FT通信模块、耦合隔离单元模块、电源管理单元模块和LCD显示单元模块。优点，本PM2.5空气质量传感器系统除具有常规PM2.5空气质量传感器的控制和现场总线通信功能外，还能够支持通信链路供电，并且通信链路为无极性双绞线连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种空气质量参数监测的电子设备，具体涉及一种具有通信链路供电功能的PM2.5空气质量传感器系统。
背景技术
目前，常见带RS485现场总线通信功能的PM2.5空气质量传感器，电源端口和通信端口分别独立设计，分别由2芯电源线和2芯通信双绞线连接，并且通信端口连接具有极性。这样PM2.5空气质量传感器联网通信时需要分别布设电源和通信链路，安装接线时容易出错；而且现场总线通信速率不高，通常在9600Bps。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术中的M2.5空气质量传感器联网通信时需要分别布设电源和通信链路，安装接线时容易出错的技术问题。
本实用新型的设计思想是，采用在通常PM2.5空气质量传感器功能系统的基础上，通过基于PyxosFT通信芯片设计的PyxosFT通信模块作为PM2.5空气质量传感器的现场总线通信接口。
本实用新型提供一种具有通信链路供电功能的PM2.5空气质量传感器，除具有一般PM2.5空气质量传感器的控制功能和通信功能外，通信总线链路具有供电功能，并且链路不分极性；即在PM2.5空气质量传感器2芯接线端子上既能传输电源信号又能传输通信信号，且2芯接线端子不分极性，任意连接。这样，安装接线时不仅减少安装的工作量，同时能轻易避免安装接线错误，降低安装难度。另外，本设备现场总线通信速率可达到312.5KBPS，大大提高控制系统的实时性。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
一种具有通信链路供电功能的空气质量传感器系统，包括MCU微控制器模块(1)、激光PM2.5传感器模块(2)、按键处理模块(3)、PyxosFT通信模块(4)、耦合隔离单元模块(5)、电源管理单元模块(6)和LCD显示单元模块(7)；
激光PM2.5传感器模块(2)连接MCU微控制器模块(1)，按键处理模块(3)连接MCU微控制器模块(1)，LCD显示单元模块(7)连接MCU微控制器模块(1)；
PyxosFT通信模块(4)上设有的现场总线通信接口连接MCU微控制器模块(1)上设有的现场总线通信接口，进行信息交互处理；PyxosFT通信模块(4)上设有的现场网络收发通信接口连接耦合隔离单元模块(5)，进行通信信号的隔离处理；
耦合隔离单元模块(5)上设置有一根2芯无极性的双绞线(8)；双绞线(8)将耦合隔离单元模块(5)隔离出来的电压信号供给电源管理单元模块(6)，将耦合隔离单元模块(5)隔离出来的通信信号送至PyxosFT通信模块(4)；
电源管理单元模块(6)同时连接MCU微控制器模块(1)、激光PM2.5传感器模块(2)和按键处理模块(3)并同时给MCU微控制器模块(1)、激光PM2.5传感器模块(2)和按键处理模块(3)供电。
本实用新型PM2.5空气质量传感器系统的参数采集原理：由于G3系列PM2.5空气质量传感器模块具有UART数据接口，可将感知的PM2.5参数通过UART接口协议输出。因此系统的MCU微控制器单元通过UART通信接口与激光PM2.5传感器模块进行协议数据通信，将激光PM2.5传感器模块的传感数据传输至MCU微控制器单元。
本实用新型中的MCU微控制器模块(1)是PM2.5空气质量传感器系统的核心单元，主要实现与激光PM2.5传感器模块通信，处理按键处理模块(3)内的按键信号输入的设置信息，并进行用户界面LCD显示单元模块的参数显示；同时还与PyxosFT通信模块(4)进行信息交互处理，完成系统功能参数的设置和相关参数通信。
本实用新型中的激光PM2.5传感器模块(2)采用攀藤科技G3系列激光PM2.5传感器模块；它是一款数字式通用颗粒物浓度传感器，可以用于获得单位体积内空气中悬浮颗粒物个数及质量，即颗粒物浓度，并以UART数字接口形式输出。
本实用新型中的按键处理模块(3)，处理用户按键输入信号，包含开关机控制、设备通信ID查看。
本实用新型中的LCD显示单元模块(7)，将PM2.5空气质量传感器的相应功能参数在LCD上进行实时刷新显示。
本实用新型中所述的MCU微控制器模块(1)、激光PM2.5传感器模块(2)、按键处理模块(3)和LCD显示单元模块(7)为现有技术中的常规PM2.5空气质量传感器系统内的常规模块，具体的结构本实用新型不作详细的说明。
本实用新型中PyxosFT通信模块(4)为现有技术中的常规产品；此PyxosFT通信模块(4)内集成有现场总线通信协议处理模块和现场总线网络收发模块，并能支持在一根2芯双绞线上传输24VAC/DC电源，并且通信信号及供电无极性，传输速率高(312.5Kbps)。因此，将此产品应用于本实用新型的系统内有效地解决了现有技术中的M2.5空气质量传感器联网通信时需要分别布设电源和通信链路，安装接线时容易出错的技术问题。
本实用新型中的耦合隔离单元模块(5)，将PyxosFT通信模块(4)传输来的电源信号与通信信号进行隔离，隔离出通信信号。本实用新型中采用的耦合隔离单元模块(5)为现有技术中的常规模块，具体结构本实用新型不作详细说明。
本实用新型中的电源管理单元模块(6)将PyxosFT通信模块(4)隔离出来的电源信号进行变换处理，并给MCU微控制器模块(1)、激光PM2.5传感器模块(2)和按键处理模块(3)供电。本实用新型中采用的电源管理单元模块(6)为现有技术中的常规模块，具体结构本实用新型不作详细说明。
对本实用新型技术方案的改进，PyxosFT通信模块(4)内集成有现场总线通信协议处理模块和现场总线网络收发模块。
本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：
本实用新型中，PM2.5空气质量传感器系统的供电能够通过PyxosFT通信模块(4)内的PyxosFT芯片的收发器端经过线路耦合隔离单元模块和电源管理单元模块获取。并且，PM2.5空气质量传感器系统的MCU微控制器单元通过与PyxosFT通信模块(4)内的PyxosFT芯片进行协议数据交互，将PM2.5空气质量传感器系统的通信数据帧通过高速现场总线进行传输。因此，本设计的PM2.5空气质量传感器系统除具有常规PM2.5空气质量传感器的控制和现场总线通信功能外，还能够支持通信链路供电，并且通信链路为无极性双绞线连接。
附图说明
图1是本实施例的系统框图。
图中：1、MCU微控制器模块，2、激光PM2.5传感器模块，3、按键处理模块，4、PyxosFT通信模块，5、耦合隔离单元模块，6、电源管理单元模块，7、LCD显示单元模块，8、双绞线。
具体实施方式
下面对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。
为使本实用新型的内容更加明显易懂，以下结合附图1和具体实施方式做进一步的描述。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例：
如图1所示，本实施例中的PM2.5空气质量传感器系统，包括MCU微控制器模块1、激光PM2.5传感器模块2、按键处理模块3、PyxosFT通信模块4、耦合隔离单元模块5、电源管理单元模块6和LCD显示单元模块7。
激光PM2.5传感器模块2连接MCU微控制器模块1，可以用于获得单位体积内空气中悬浮颗粒物个数及质量，即颗粒物浓度，并以UART数字接口形式输出给MCU微控制器模块1。按键处理模块3连接MCU微控制器模块1。LCD显示单元模块7连接MCU微控制器模块1。PyxosFT通信模块4上设有的现场总线通信接口连接MCU微控制器模块1上设有的现场总线通信接口，进行信息交互处理。PyxosFT通信模块4上设有的现场网络收发通信接口连接耦合隔离单元模块5，进行通信信号的隔离处理。耦合隔离单元模块5上设置有一根2芯无极性的双绞线8，双绞线8将耦合隔离单元模块5隔离出来的电压信号供给电源管理单元模块6，将耦合隔离单元模块5隔离出来的通信信号送至PyxosFT通信模块4；此双绞线8上即传输24VAC/DC电源，也传输通信信号。电源管理单元模块6同时连接MCU微控制器模块1、激光PM2.5传感器模块2和按键处理模块3并同时给MCU微控制器模块1、激光PM2.5传感器模块2和按键处理模块3供电。
本实施例的工作原理：
本实施例中的耦合隔离单元模块的工作原理是：Pyxos总线上既传输通信信号又传输24V电源信号，因此需要将通信和电源信号进行分离。由于Pyxos总线数据信号为高频载波信号，因此将2芯现场双绞总线经过耦合隔离单元模块5进行隔离，隔离出通信信号，送至系统功能电路(图中矩形框部分)。通过PM2.5空气质量传感器系统内的耦合隔离单元模块5，将2芯无极性双绞通信线8中的24VDC/AC电源信号分离，然后经过DC-DC电源管理单元降压成5VDC，提供给PM2.5空气质量传感器系统内功能电路(图中矩形框部分)。本实施例中的电源管理单元模块的工作原理：通信链路中的电源为24VAC/DC信号，经过整流桥整流后送至DC-DC降压芯片，变换成5VDC信号，作为PM2.5空气质量传感器系统的系统电源。本实施例中的按键处理模块的工作原理：PM2.5空气质量传感器系统功能电路通电后，通过按键单元读取接收命令处理，得到PM2.5空气质量传感器的当前设置操作；依据这些设置操作，执行相应的开关机动作，和液晶面板数据的显示刷新。本实施例中的PyxosFT通信模块4的工作原理：PM2.5空气质量传感器系统的MCU微控制器模块1与PyxosFT通信模块4进行协议数据交互，将采集的激光PM2.5传感器模块数据通过现场总线通信接口进行交互传输。激光PM2.5传感器模块参数采集原理：由于G3系列PM2.5空气质量传感器模块具有UART数据接口，可将感知的PM2.5参数通过UART接口协议输出。因此系统的MCU微控制器单元通过UART通信接口与激光PM2.5传感器模块进行协议数据通信，将激光PM2.5传感器模块的传感数据传输至MCU微控制器单元。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
Claims (2)
1.一种具有通信链路供电功能的空气质量传感器系统，其特征在于，包括MCU微控制器模块(1)、激光PM2.5传感器模块(2)、按键处理模块(3)、PyxosFT通信模块(4)、耦合隔离单元模块(5)、电源管理单元模块(6)和LCD显示单元模块(7)；
激光PM2.5传感器模块(2)连接MCU微控制器模块(1)，按键处理模块(3)连接MCU微控制器模块(1)，LCD显示单元模块(7)连接MCU微控制器模块(1)；
PyxosFT通信模块(4)上设有的现场总线通信接口连接MCU微控制器模块(1)上设有的现场总线通信接口，进行信息交互处理；PyxosFT通信模块(4)上设有的现场网络收发通信接口连接耦合隔离单元模块(5)，进行通信信号的隔离处理；
耦合隔离单元模块(5)上设置有一根2芯无极性的双绞线(8)；双绞线(8)将耦合隔离单元模块(5)隔离出来的电压信号供给电源管理单元模块(6)，将耦合隔离单元模块(5)隔离出来的通信信号送至PyxosFT通信模块(4)；
电源管理单元模块(6)同时连接MCU微控制器模块(1)、激光PM2.5传感器模块(2)和按键处理模块(3)并同时给MCU微控制器模块(1)、激光PM2.5传感器模块(2)和按键处理模块(3)供电。
2.如权利要求1所述的具有通信链路供电功能的空气质量传感器系统，其特征在于，PyxosFT通信模块(4)内集成有现场总线通信协议处理模块和现场总线网络收发模块。
Priority Applications (1)
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2015
- 2015-11-20 CN CN201520940204.3U patent/CN205192914U/zh active Active
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