CN205427542U - 一种数字式矿用充电机通信接口电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种数字式矿用充电机通信接口电路，包括人机交互模块、通信接口模块、DSP控制模块，人机交互模块包括微处理器、键盘输入模块、显示输入模块，微处理器分别与键盘输入模块、显示输入模块相连；通信接口模块包括SPI通信接口电路、USART通信接口电路、RS485通信接口电路、CAN通信接口电路；PC机通过USART通信接口电路与微处理器相连，微处理器通过SPI通信接口电路、RS485通信接口电路、CAN通信接口电路与DSP控制模块连接。本实用新型利用通信接口模块实现充电机运行参数和状态信号的接收和发送，实现主机与外部的通讯功能，更加方便地完成主从机通信，具有通信方便、性能可靠的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种数字式矿用充电机通信接口电路。
背景技术
我国是世界最大的煤炭生产和消费市场，煤炭产量约为世界煤炭总产量的40%。由于社会经济发展迅速，能源需求不断增多，特别是煤炭消耗大幅度增加，我国便成为世界最大的煤炭消费市场。矿用充电机是煤炭生产时必不可少的工具。
通信接口电路是ARM与DSP、PC机之间进行交互和信息交换的桥梁，是数字式矿用充电机的重要组成部分。在矿用充电机的发展历程中通信接口技术成为了制约其发展的重要因素。传统的矿用充电机系统中显示一般是采用LED数码管或普通液晶屏如12864，LED数码管只能显示简单的数字，普通液晶屏颜色单一，显示图片，编程相当复杂，繁琐，而图像显示效果差，图像界面不够友好，难以适应矿用充电机复杂的系统，另外在大多数矿用充电机系统中，一般是通过键盘输入方式，该方式简单，容易实现，但是灵活性不够，功能单一。所以设计一种通信方便和性能可靠的矿用充电机通信接口电路具有较大现实意义。
发明内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、通信方便、性能可靠的数字式矿用充电机通信接口电路。
本实用新型解决上述问题的技术方案是：一种数字式矿用充电机通信接口电路，其特征在于：包括人机交互模块、通信接口模块、DSP控制模块，所述人机交互模块包括微处理器、键盘输入模块、显示输入模块，微处理器分别与键盘输入模块、显示输入模块相连；所述通信接口模块包括SPI通信接口电路、USART通信接口电路、RS485通信接口电路、CAN通信接口电路；PC机通过USART通信接口电路与微处理器相连，微处理器通过SPI通信接口电路、RS485通信接口电路、CAN通信接口电路与DSP控制模块连接。
上述数字式矿用充电机通信接口电路中，所述显示输入模块采用TFTLCD液晶屏。
上述数字式矿用充电机通信接口电路中，所述微处理器的主芯片采用STM32F103VET6。
上述数字式矿用充电机通信接口电路中，所述DSP控制模块的主芯片采用TMS320F28335。
本实用新型的有益效果在于：
1、本实用新型的通信接口模块包括SPI通信接口电路、USART通信接口电路、RS485通信接口电路、CAN通信接口电路，利用通信接口模块实现充电机运行参数和状态信号的接收和发送，实现主机与外部的通讯功能，更加方便地完成主从机通信，具有结构简单、通信方便、性能可靠的优点。
2、本实用新型由键盘输入模块、显示输入模块完成参数设置，由显示输入模块完成实时显示，利用显示输入模块和键盘输入模块设置输入参数根据并送到微处理器，微处理器分别对各设置的参数进行处理并通过各个通信接口输出相应的控制信号，对矿用充电机的运行状态进行监测。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构框图。
图2为图1中显示输入模块的电路图。
图3为图1中USART通信接口电路的电路图。
图4为图1中RS485通信接口电路的电路图。
图5为图1中CAN通信接口电路的电路图。
图6为图1中SPI通信接口电路的电路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，本实用新型包括人机交互模块1、通信接口模块2、DSP控制模块3，所述人机交互模块1包括ARM微处理器、键盘输入模块、显示输入模块，所述ARM微处理器的主芯片采用STM32F103VET6，ARM微处理器分别与键盘输入模块、显示输入模块相连；所述通信接口模块2包括SPI通信接口电路、USART通信接口电路、RS485通信接口电路、CAN通信接口电路；PC机通过USART通信接口电路与ARM微处理器相连，ARM微处理器通过SPI通信接口电路、RS485通信接口电路、CAN通信接口电路与DSP控制模块3连接。
DSP控制模块3的主芯片采用TMS320F28335，主芯片内部集成了丰富的通信接口，包括2个增强型控制器局域网模块(eCAN-A，eCAN-B)，3个串行通信接口模块(SCI-A，SCI-B，SCI-C)，1个串行外设接口模块(SPI-A)，1个内部集成电路模块(I2C)，高达两个多通道缓冲串口(McBSP-A，McBSP-B)模块。
如图2所示，所述显示输入模块采用TFTLCD液晶屏。TFTLCD液晶显示屏是通过STM32F103VET6微处理器内部的FSMC接口进行驱动的，其实质上是将TFTLCD液晶显示屏模拟成外部SRAM进行控制的，外部SRAM的控制包括：地址线（如A0~A18）、数据线（如D0~D15）、写信号（WE）、读信号（OE）、片选信号（CS）。而TFTLCD的信号包括：RS、D0~D15、WR、RD、CS、RST和BL等，其中真正在操作LCD的时候需要用到的就只有：RS、D0~D15、WR、RD和CS。
如图3所示，图3为本实用新型的USART通信接口电路的电路图，采用STM32F103VET6微处理器的片上USRAT1模块设计基于RS232的串口通信电路，主要作用是实现在PC机上方便快捷的对整机系统进行调试。
如图4所示，图4为本实用新型的RS485通信接口电路的电路图，图中A、B总线接口用于连接485总线，RO是接收输出端，DI是发送数据收入端，RE是接收使能信号（低电平有效），DE是发送使能信号（高电平有效）。RS485通信接口电路主要用于传输来自于DSP电源系统的工作状态数据，如电源系统的输出电压、输出频率、输出电流以及工作温度等信息。
如图5所示，图5为本实用新型的CAN通信接口电路的电路图，CAN通信接口电路，可以将基于ARM的人机交互模块同时与多个DSP电源系统连接，实现多个DSP电源系统的控制和状态监测，并根据实际供电需求，可独立开启或关断一定数量的DSP电源系统，满足各种复杂情况下的供电需求。
如图6所示，图6为本实用新型的SPI通信接口电路的电路理图，采用STM32F103VET6微处理器的片上SPI1模块设计SPI串行通信接口，人机交互模块就是通过串行外设接口SPI进行通信的，其中，基于ARM微处理器的人机交互模块运行在主机工作模式，DSP控制模块采用从机工作模式。
本实用新型的工作原理如下：利用显示输入模块和键盘输入模块设置输入参数根据并送到微处理器，微处理器分别对各设置的参数进行处理并通过各个通信接口输出相应的控制信号，对矿用充电机的运行状态进行监测。利用通信接口模块实现充电机运行参数和状态信号的接收和发送，实现主机与外部的通讯功能，更加方便地完成主从机通信。
Claims (4)
1.一种数字式矿用充电机通信接口电路，其特征在于：包括人机交互模块、通信接口模块、DSP控制模块，所述人机交互模块包括微处理器、键盘输入模块、显示输入模块，微处理器分别与键盘输入模块、显示输入模块相连；所述通信接口模块包括SPI通信接口电路、USART通信接口电路、RS485通信接口电路、CAN通信接口电路；PC机通过USART通信接口电路与微处理器相连，微处理器通过SPI通信接口电路、RS485通信接口电路、CAN通信接口电路与DSP控制模块连接。
2.根据权利要求1所述的数字式矿用充电机通信接口电路，其特征在于：所述显示输入模块采用TFTLCD液晶屏。
3.根据权利要求1所述的数字式矿用充电机通信接口电路，其特征在于：所述微处理器的主芯片采用STM32F103VET6。
4.根据权利要求1所述的数字式矿用充电机通信接口电路，其特征在于：所述DSP控制模块的主芯片采用TMS320F28335。
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