CN207799398U - 一种具有i2c总线接口的rtu - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种具有I2C总线接口的RTU，所述的RTU包括主控MCU、2.4G无线通讯芯片、I2C总线隔离芯片、RS232串口通讯芯片、RS485串口通讯芯片。所述的2.4G无线通讯芯片、I2C总线隔离芯片、RS232串口通讯芯片、RS485串口通讯芯片均与主控MCU管脚相连接，其中：I2C总线隔离芯片还连I2C接口，RS232串口通讯芯片还连接RS232通讯接口、RS485串口通讯芯片还连接RS485通讯接口。本实用新型设计有I2C总线接口，能够与现场的I2C总线型传感器连接，进行数据采集。适用于2.4G无线通讯网络的SCADA系统的应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及RTU电路设计技术领域，特别涉及一种具有I2C总线接口的RTU。
背景技术
RTU(远程终端单元)，是SCADA系统的基本组成单元。RTU是安装在远程现场的电子设备，用来监视和测量安装在远程现场的传感器和设备，负责对现场信号、工业设备的监测和控制。RTU将测得的状态或信号转换成可在通信媒体上发送的数据格式，它还将从中央计算机发送来得数据转换成命令，实现对设备的功能控制。
RTU通常由信号输入/出模块、微处理器、有线/无线通讯设备、电源及外壳等组成，由微处理器控制，并支持网络系统。它通过自身的软件(或智能软件)系统，可理想地实现企业中央监控与调度系统对生产现场一次仪表的遥测、遥控、遥信和遥调等功能。
由于现在大部分的传感器都是AI或DI的信号方式，所以现有的RTU基本都设计有AI、DI信号输入端口，随着I2C总线传感器的发展，很多温度传感器(DS18B20)、压力传感器(MS5837)均设计有I2C总线连接端口，但是，还没有与之配套的设计有I2C总线端口的RTU。
为与日益发展的I2C总线传感器相匹配，需要一种带有I2C总线接口的RTU。
发明内容
为了解决背景技术中所述问题，本实用新型提供一种具有I2C总线接口的RTU，设计有I2C总线接口，能够与现场的I2C总线型传感器连接，进行数据采集。适用于2.4G无线通讯网络的SCADA系统的应用。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：
一种具有I2C总线接口的RTU，所述的RTU包括主控MCU、2.4G无线通讯芯片、I2C总线隔离芯片、RS232串口通讯芯片、RS485串口通讯芯片。
所述的2.4G无线通讯芯片、I2C总线隔离芯片、RS232串口通讯芯片、RS485串口通讯芯片均与主控MCU管脚相连接，其中：I2C总线隔离芯片还连接I2C接口，RS232串口通讯芯片还连接RS232通讯接口、RS485串口通讯芯片还连接RS485通讯接口。
所述的主控MCU为单片机芯片，型号为：STM32F103RBT6。
所述的I2C总线隔离芯片型号为：ADuM1250ARZ。
所述的2.4G无线通讯芯片型号为：NRF24L01。
所述的RS232串口通讯芯片型号为：SP3232EEN。
所述的RS485串口通讯芯片型号为：SN75176。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型的一种具有I2C总线接口的RTU，设计有I2C总线接口，能够与I2C总线型传感器连接，进行数据采集。适用于2.4G无线通讯网络的SCADA系统的应用。
2、本实用新型的一种具有I2C总线接口的RTU，还设计有RS232和RS485通信端口，还可以采用RS232或RS485通信方式与传感器相连接，进行数据采集。
附图说明
图1为本实用新型的一种具有I2C总线接口的RTU的结构框图；
图2为本实用新型的一种具有I2C总线接口的RTU的主控MCU电路图；
图3为本实用新型的一种具有I2C总线接口的RTU的I2C总线隔离芯片电路图；
图4为本实用新型的一种具有I2C总线接口的RTU的RS232串口通讯芯片电路图；
图5为本实用新型的一种具有I2C总线接口的RTU的RS485串口通讯芯片电路图；
图6为本实用新型的一种具有I2C总线接口的RTU的AI输入电路图1；
图7为本实用新型的一种具有I2C总线接口的RTU的AI输入电路图2；
图8为本实用新型的一种具有I2C总线接口的RTU的2.4G无线通讯芯片电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型提供的具体实施方式进行详细说明。
如图1所示，一种具有I2C总线接口的RTU，所述的RTU包括主控MCU、2.4G无线通讯芯片、I2C总线隔离芯片、RS232串口通讯芯片、RS485串口通讯芯片。
所述的2.4G无线通讯芯片、I2C总线隔离芯片、RS232串口通讯芯片、RS485串口通讯芯片均与主控MCU管脚相连接，其中：I2C总线隔离芯片还连接I2C接口，RS232串口通讯芯片还连接RS232通讯接口、RS485串口通讯芯片还连接RS485通讯接口。
所述的主控MCU为单片机芯片，型号为：STM32F103RBT6。
所述的I2C总线隔离芯片型号为：ADuM1250ARZ。
所述的2.4G无线通讯芯片型号为：NRF24L01。
所述的RS232串口通讯芯片型号为：SP3232EEN。
所述的RS485串口通讯芯片型号为：SN75176。
如图2所示，为主控MCU即单片机STM32F103RBT6电路图，图中，单片机STM32F103RBT6的第24、25号管脚为I2C总线管脚，与I2C总线隔离芯片相连接，第2、16、17管脚为RS485管脚，与RS485串口通讯芯片相连接，第42、43号管脚为UART RS232管脚，与RS232串口通讯芯片相连接，第53-58号管脚为2.4G无线通讯管脚，与2.4G无线通讯芯片相连接。
如图3所示，为I2C总线隔离芯片ADuM1250ARZ电路图，其中的SDA2和SCL2为信号一端，与主控MCU的24、25号管脚相连，SDA2SLAVE和SCL2SLAVE为信号另一端，连接RTU的I2C接口。
如图4所示，为RS232串口通讯芯片SP3232EEN电路图。其中的UART1_TX和UART 1_RX管脚与主控MCU的第42、43号管脚相连，UART1_TX——232和UART 1_RX——232管脚连接RTU的RS232接口。
如图5所示，为RS485串口通讯芯片SN75176电路图，其中的485_TXDEN、485_TXD、485_RXD主控MCU的2、16、17管脚相连接，RS485A+和RS485B-管脚连接RTU的RS485接口。本实施例中，485_TXDEN、485_TXD、485_RXD信号与串口通讯芯片SN75176之间还连接有光耦隔离HCPL0600。
本实用新型的RTU还有AI输入电路，AI输入电路一端连接主控MCU，另一端连接AI输入端口，用于接收4-20mA模拟量传感器信号。
如图6-7所示，为AI输入电路图，AI输入电路由多级运放LM224组成，AI输入电路的输入端Iin 2、Iout 2与RTU的AI输入端口相连接，AI输入电路的输出端ADC1与主控MCU的管脚相连接。图6为AI输入电路的输入端图，图7为AI输入电路的输出端图，图6电路与图7电路的EA1信号端相连接。
如图8所示，为2.4G无线通讯芯片NRF24L01电路图，NRF24L01的CE、CSN、SCK、MOSI、MISO、IRQ管脚与控MCU的第53-58号管脚相连接。
以上实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
Claims (6)
1.一种具有I2C总线接口的RTU，其特征在于，所述的RTU包括主控MCU、2.4G无线通讯芯片、I2C总线隔离芯片、RS232串口通讯芯片、RS485串口通讯芯片；
所述的2.4G无线通讯芯片、I2C总线隔离芯片、RS232串口通讯芯片、RS485串口通讯芯片均与主控MCU管脚相连接，其中：I2C总线隔离芯片还连接I2C接口，RS232串口通讯芯片还连接RS232通讯接口、RS485串口通讯芯片还连接RS485通讯接口。
2.根据权利要求1所述的一种具有I2C总线接口的RTU，其特征在于，所述的主控MCU为单片机芯片，型号为：STM32F103RBT6。
3.根据权利要求1所述的一种具有I2C总线接口的RTU，其特征在于，所述的I2C总线隔离芯片型号为：ADuM1250ARZ。
4.根据权利要求1所述的一种具有I2C总线接口的RTU，其特征在于，所述的2.4G无线通讯芯片型号为：NRF24L01。
5.根据权利要求1所述的一种具有I2C总线接口的RTU，其特征在于，所述的RS232串口通讯芯片型号为：SP3232EEN。
6.根据权利要求1所述的一种具有I2C总线接口的RTU，其特征在于，所述的RS485串口通讯芯片型号为：SN75176。
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