CN206683752U - 串口称重称板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种串口称重称板，包括传感器差分信号调理电路、数模转换芯片、嵌入式微处理器、参考电源滤波电路、串口通信转换芯片、电荷泵电路和电源转换电路，所述数模转换芯片将所述传感器差分信号调理电路输出的传感器称重信号转换为TTL数字信号，所述嵌入式微处理器读取所述数模转换芯片输出的TTL数字信号并对其分析后通过所述串口通信转换芯片上传到上位机，所述电荷泵电路与串口通信转换芯片连接、用于将TTL数字信号转换为RS232标准的信号，电源转换电路与串口通信转换芯片连接、用于进行电路保护。本实用新型能实现需要加入称重功能设备的方便性、大大提高称重领域的扩展和延伸、保证设备的多样性扩展和实用性选择。

Description

串口称重称板

技术领域

本实用新型涉及称重计量领域，特别涉及一种串口称重称板。

背景技术

传统电子计价秤应用相当广泛，整机操作简单，数据显示也比较方便，随着设备对智能化程度的要求越来越高，传统的计价秤很难进一步嵌入到需要加入称重功能的工业设备或者其他系统上面。这样就不利于称重领域的扩展和延伸，也不能保证设备的多样性扩展和实用性选择。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能实现需要加入称重功能设备的方便性、大大提高称重领域的扩展和延伸、保证设备的多样性扩展和实用性选择的串口称重称板。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种串口称重称板，包括传感器差分信号调理电路、数模转换芯片、嵌入式微处理器、参考电源滤波电路、串口通信转换芯片、电荷泵电路和电源转换电路，所述数模转换芯片将所述传感器差分信号调理电路输出的传感器称重信号转换为TTL数字信号，所述嵌入式微处理器读取所述数模转换芯片输出的TTL数字信号并对其分析后通过所述串口通信转换芯片上传到上位机，所述电荷泵电路与所述串口通信转换芯片连接、用于将TTL数字信号转换为RS232标准的信号，所述电源转换电路与串口通信转换芯片连接、用于进行电路保护。

在本实用新型所述的串口称重称板中，所述传感器差分信号调理电路包括第一接插件、第五电阻、第七电阻、第十一穿心电容、第十六穿心电容、第九电容和第十八电容，所述第一接插件的第三引脚与所述第五电阻的一端连接，所述第一接插件的第四引脚与所述第七电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端通过所述第十一穿心电容与所述第九电容的一端连接，所述第七电阻的另一端通过所述第十六穿心电容与所述第十八电阻的一端连接，所述第九电容的一端还与所述数模转换芯片的第十一引脚连接，所述第十八电容的一端还与所述数模转换芯片的第十二引脚连接，所述第九电容的另一端和第十八电容的另一端均接模拟地。

在本实用新型所述的串口称重称板中，所述参考电源滤波电路包括第六电阻、第八电阻、第十电容、第十二穿心电容、第十五电容、第十七穿心电容和第十九电容，所述数模转换芯片的第十六引脚分别与所述第十电容的一端、第十五电容的一端和第十二穿心电容的一端连接，所述数模转换芯片的第十五引脚分别与所述第十五电容的另一端、第十七穿心电容的一端和第十九电容的一端连接，所述第十电容的另一端和第十九电容的另一端均接模拟地，所述第十二穿心电容的另一端通过所述第六电阻连接+5V电源，所述第十七穿心电容的另一端通过所述第八电阻接模拟地。

在本实用新型所述的串口称重称板中，所述电荷泵电路包括第二十四电容、第二十六电容、第二十七电容和第二十八电容，所述第二十四电容的两端分别与所述串口通信转换芯片的第一引脚和第三引脚连接，所述第二十八电容的两端分别与所述串口通信转换芯片的第四引脚和第五引脚连接，所述第二十六电容的一端与所述串口通信转换芯片的第二引脚连接，所述第二十七电容的一端与所述串口通信转换芯片的第六引脚连接，所述第二十六电容的另一端和第二十七电容的另一端连接并接地。

在本实用新型所述的串口称重称板中，所述电源转换电路包括第四接插件、电源芯片、第九电阻、第一电感、第二十一电容、第二十二电容、第二十三电容和第二十五电解电容，所述第九电阻的一端与所述第四接插件的第二引脚连接，所述第九电阻的另一端通过所述第一电感与所述电源芯片的第三引脚连接，所述第二十五电解电容的正极和第二十一电容的一端均与所述电源芯片的第三引脚连接，所述第二十五电解电容的负极和第二十一电容的另一端均接地，所述电源芯片的第二引脚分别与所述第二十二电容的一端和第二十三电容的正极连接，所述第二十二电容的另一端和第二十三电容的负极均接地，所述第四接插件的第三引脚与所述串口通信转换芯片的第八引脚连接，所述第四接插件的第四引脚与所述串口通信转换芯片的第七引脚连接。

在本实用新型所述的串口称重称板中，所述数模转换芯片的第十九引脚与所述嵌入式微处理器的第二十二引脚连接，所述数模转换芯片的第二十引脚与所述嵌入式微处理器的第二十一引脚连接，所述数模转换芯片的第二十一引脚与所述嵌入式微处理器的第二十四引脚连接，所述数模转换芯片的第二十二引脚与所述嵌入式微处理器的第二十引脚连接，所述数模转换芯片的第二十三引脚与所述嵌入式微处理器的第十九引脚连接，所述数模转换芯片的第二十四引脚与所述嵌入式微处理器的第十八引脚连接。

在本实用新型所述的串口称重称板中，还包括第十电阻，所述第十电阻的一端与接模拟地，所述第十电阻的另一端接地。

实施本实用新型的串口称重称板，具有以下有益效果：由于设有传感器差分信号调理电路、数模转换芯片、嵌入式微处理器、参考电源滤波电路、串口通信转换芯片、电荷泵电路和电源转换电路，数模转换芯片将所述传感器差分信号调理电路输出的传感器称重信号转换为TTL数字信号，嵌入式微处理器读取数模转换芯片输出的TTL数字信号并对其分析后通过串口通信转换芯片上传到上位机，电荷泵电路与串口通信转换芯片连接、用于将TTL数字信号转换为RS232标准的信号，当该串口称重称板嵌入到系统后，串口称重称板即可立即工作，无需另外的物理按键，能实现需要加入称重功能设备的方便性、大大提高称重领域的扩展和延伸、保证设备的多样性扩展和实用性选择。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型串口称重称板一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中串口称重称板的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型串口称重称板实施例中，其串口称重称板的结构示意图如图1所示。图1中，该串口称重称板包括传感器差分信号调理电路1、数模转换芯片U2、嵌入式微处理器U1、参考电源滤波电路2、串口通信转换芯片U5、电荷泵电路3和电源转换电路4，其中，数模转换芯片U2将传感器差分信号调理电路1输出的传感器称重信号转换为TTL数字信号，嵌入式微处理器U1读取数模转换芯片U2输出的TTL数字信号并对其进行分析后，通过串口通信转换芯片U5上传到上位机，电荷泵电路3与串口通信转换芯片U5连接、用于将TTL数字信号转换为RS232标准的信号，电源转换电路4与串口通信转换芯片U5连接、用于进行电路保护。

值得一提的是，数模转换芯片U2为高精度的24位ADC芯片，负责对传感器信号进行模拟-数字转换，型号为ADS1232IPW，当然，在本实施例的一些情况下，数模转换芯片U2也可以选用其他型号具有类似功能的芯片。嵌入式微处理器U1的型号为STM8S103K3，其功能是负责读取数模转换芯片U2所转换的TTL数字信号并对其进行处理和分析。嵌入式微处理器U1会不断的采集数据，完成对TTL数字信号的读取和分析，然后自动通过串口自动上传，同时还就有指令接收的功能。当然，在本实施例的一些情况下，嵌入式微处理器U1也可以选用其他型号具有类似功能的微处理器。

串口通信转换芯片U5接收来自上位机的指令或发送嵌入式微处理器U1上传的数据。该串口称重称板特别适用于嵌入到任何想加入称重功能的设备中，该串口称重称板的供电范围较宽，可以即插即拔，极为容易加入到设备中。当该串口称重称板嵌入到系统后，串口称重称板即可立即工作，无需另外的物理按键，能实现需要加入称重功能设备的方便性、大大提高称重领域的扩展和延伸、保证设备的多样性扩展和实用性选择。该串口称重称板的电路结构简单稳定，使用寿命较长。

图2为本实施例中串口称重称板的电路原理图。图2中，传感器差分信号调理电路1包括第一接插件P1、第五电阻R5、第七电阻R7、第十一穿心电容C11、第十六穿心电容C16、第九电容C9和第十八电容C18，其中，第一接插件P1的第三引脚与第五电阻R5的一端连接，第一接插件P1的第四引脚与第七电阻R7的一端连接，第五电阻R5的另一端通过第十一穿心电容C11与第九电容C9的一端连接，第七电阻R7的另一端通过第十六穿心电容C16与第十八电阻R18的一端连接，第九电容C9的一端还与数模转换芯片U2的第十一引脚连接，第十八电容C18的一端还与数模转换芯片U2的第十二引脚连接，第九电容C9的另一端和第十八电容C18的另一端均接模拟地AGND。传感器差分信号调理电路1输出的传感器信号流入到数模转换芯片U2。

本实施例中，参考电源滤波电路2包括第六电阻R6、第八电阻R8、第十电容C10、第十二穿心电容C12、第十五电容C15、第十七穿心电容C17和第十九电容C19，数模转换芯片U2的第十六引脚分别与第十电容C10的一端、第十五电容C15的一端和第十二穿心电容C12的一端连接，数模转换芯片U2的第十五引脚分别与第十五电容C15的另一端、第十七穿心电容C17的一端和第十九电容C19的一端连接，第十电容C10的另一端和第十九电容C19的另一端均接模拟地AGND，第十二穿心电容C12的另一端通过第六电阻R6连接+5V电源，第十七穿心电容C17的另一端通过第八电阻R18接模拟地AGND。参考电源滤波电路2可以保证数模转换芯片U2采集传感器信号的准确性和稳定性。

值得一提的是，第十一穿心电容C11、第十二穿心电容C12、第十六穿心电容C16、第十七穿心电容C17、第九电容C9、第十电容C10、第十八电容C18和第十九电容C19可以组成滤波电路，用于滤除传感器信号和参考电压的共模干扰。

本实施例中，电荷泵电路3包括第二十四电容C24、第二十六电容C26、第二十七电容C27和第二十八电容C28，其中，第二十四电容C24的两端分别与串口通信转换芯片U5的第一引脚和第三引脚连接，第二十八电容C28的两端分别与串口通信转换芯片U5的第四引脚和第五引脚连接，第二十六电容C26的一端与串口通信转换芯片U5的第二引脚连接，第二十七电容C27的一端与串口通信转换芯片U5的第六引脚连接，第二十六电容C26的另一端和第二十七电容C27的另一端连接并接地。电荷泵电路3用于把TTL数字信号转换为RS232的标准信号，此为重要的一个环节，完成串口称重称板和被嵌入设备之间的通信。

本实施例中，电源转换电路4包括第四接插件P4、电源芯片U3、第九电阻R9、第一电感L1、第二十一电容C21、第二十二电容C22、第二十三电容C23和第二十五电解电容C25，第九电阻R9的一端与第四接插件P4的第二引脚连接，第九电阻R9的另一端通过第一电感L1与电源芯片U3的第三引脚连接，第二十五电解电容C25的正极和第二十一电容C21的一端均与电源芯片U3的第三引脚连接，第二十五电解电容C25的负极和第二十一电容C21的另一端均接地，电源芯片U3的第二引脚分别与第二十二电容C22的一端和第二十三电容C23的正极连接，第二十二电容C22的另一端和第二十三电容C23的负极均接地，第四接插件P4的第三引脚与串口通信转换芯片U5的第八引脚连接，第四接插件P4的第四引脚与串口通信转换芯片U5的第七引脚连接。第九电阻R9为功率限流电阻，防止过压，消耗部分能量间接起到保护电源芯片U3的作用。

本实施例中，数模转换芯片U2的第十九引脚与嵌入式微处理器U1的第二十二引脚连接，数模转换芯片U2的第二十引脚与嵌入式微处理器U1的第二十一引脚连接，数模转换芯片U2的第二十一引脚与嵌入式微处理器U1的第二十四引脚连接，数模转换芯片U2的第二十二引脚与嵌入式微处理器U1的第二十引脚连接，数模转换芯片U2的第二十三引脚与嵌入式微处理器U1的第十九引脚连接，数模转换芯片U2的第二十四引脚与嵌入式微处理器U1的第十八引脚连接。

本实施例中，该串口称重称板还包括第十电阻R10，第十电阻R10的一端与接模拟地AGND，第十电阻R10的另一端接地。第十电阻R10为单点接地电阻，其作用是确保模拟地AGND和数字地有效的隔离避免相互串扰，与单点接地形成回路。

总之，本实施例中，当该串口称重称板嵌入到系统后，串口称重称板即可立即工作，无需另外的物理按键，能实现需要加入称重功能设备的方便性、大大提高称重领域的扩展和延伸、保证设备的多样性扩展和实用性选择。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种串口称重称板，其特征在于，包括传感器差分信号调理电路、数模转换芯片、嵌入式微处理器、参考电源滤波电路、串口通信转换芯片、电荷泵电路和电源转换电路，所述数模转换芯片将所述传感器差分信号调理电路输出的传感器称重信号转换为TTL数字信号，所述嵌入式微处理器读取所述数模转换芯片输出的TTL数字信号并对其分析后通过所述串口通信转换芯片上传到上位机，所述电荷泵电路与所述串口通信转换芯片连接、用于将TTL数字信号转换为RS232标准的信号，所述电源转换电路与串口通信转换芯片连接、用于进行电路保护。

2.根据权利要求1所述的串口称重称板，其特征在于，所述传感器差分信号调理电路包括第一接插件、第五电阻、第七电阻、第十一穿心电容、第十六穿心电容、第九电容和第十八电容，所述第一接插件的第三引脚与所述第五电阻的一端连接，所述第一接插件的第四引脚与所述第七电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端通过所述第十一穿心电容与所述第九电容的一端连接，所述第七电阻的另一端通过所述第十六穿心电容与所述第十八电阻的一端连接，所述第九电容的一端还与所述数模转换芯片的第十一引脚连接，所述第十八电容的一端还与所述数模转换芯片的第十二引脚连接，所述第九电容的另一端和第十八电容的另一端均接模拟地。

3.根据权利要求1或2所述的串口称重称板，其特征在于，所述参考电源滤波电路包括第六电阻、第八电阻、第十电容、第十二穿心电容、第十五电容、第十七穿心电容和第十九电容，所述数模转换芯片的第十六引脚分别与所述第十电容的一端、第十五电容的一端和第十二穿心电容的一端连接，所述数模转换芯片的第十五引脚分别与所述第十五电容的另一端、第十七穿心电容的一端和第十九电容的一端连接，所述第十电容的另一端和第十九电容的另一端均接模拟地，所述第十二穿心电容的另一端通过所述第六电阻连接+5V电源，所述第十七穿心电容的另一端通过所述第八电阻接模拟地。

4.根据权利要求1或2所述的串口称重称板，其特征在于，所述电荷泵电路包括第二十四电容、第二十六电容、第二十七电容和第二十八电容，所述第二十四电容的两端分别与所述串口通信转换芯片的第一引脚和第三引脚连接，所述第二十八电容的两端分别与所述串口通信转换芯片的第四引脚和第五引脚连接，所述第二十六电容的一端与所述串口通信转换芯片的第二引脚连接，所述第二十七电容的一端与所述串口通信转换芯片的第六引脚连接，所述第二十六电容的另一端和第二十七电容的另一端连接并接地。

5.根据权利要求4所述的串口称重称板，其特征在于，所述电源转换电路包括第四接插件、电源芯片、第九电阻、第一电感、第二十一电容、第二十二电容、第二十三电容和第二十五电解电容，所述第九电阻的一端与所述第四接插件的第二引脚连接，所述第九电阻的另一端通过所述第一电感与所述电源芯片的第三引脚连接，所述第二十五电解电容的正极和第二十一电容的一端均与所述电源芯片的第三引脚连接，所述第二十五电解电容的负极和第二十一电容的另一端均接地，所述电源芯片的第二引脚分别与所述第二十二电容的一端和第二十三电容的正极连接，所述第二十二电容的另一端和第二十三电容的负极均接地，所述第四接插件的第三引脚与所述串口通信转换芯片的第八引脚连接，所述第四接插件的第四引脚与所述串口通信转换芯片的第七引脚连接。

6.根据权利要求1所述的串口称重称板，其特征在于，所述数模转换芯片的第十九引脚与所述嵌入式微处理器的第二十二引脚连接，所述数模转换芯片的第二十引脚与所述嵌入式微处理器的第二十一引脚连接，所述数模转换芯片的第二十一引脚与所述嵌入式微处理器的第二十四引脚连接，所述数模转换芯片的第二十二引脚与所述嵌入式微处理器的第二十引脚连接，所述数模转换芯片的第二十三引脚与所述嵌入式微处理器的第十九引脚连接，所述数模转换芯片的第二十四引脚与所述嵌入式微处理器的第十八引脚连接。

7.根据权利要求6所述的串口称重称板，其特征在于，还包括第十电阻，所述第十电阻的一端与接模拟地，所述第十电阻的另一端接地。