CN208706046U - 一种用于桥应变检测的无线和有线双路通讯装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于桥应变检测的无线和有线双路通讯装置，其包括微控制器、桥应变采集器、无线通讯控制电路、有线通讯控制电路、通讯控制开关和通讯接口，桥应变采集器连接微控制器，微控制器分别连接通讯控制开关、无线通讯控制电路和有线通讯控制电路，无线通讯控制电路和有线通讯控制电路连接通讯控制开关，通讯控制开关与通讯接口连接。本实用新型工作时，根据现场施工需要，选择无线或有线数据通讯，解决了传统的桥梁应变通讯方式单一而造成施工不灵活且不方便的问题，方便了不同现场施工需求，提高了桥应变检测效率。

Description

一种用于桥应变检测的无线和有线双路通讯装置

技术领域

本实用新型涉及桥梁安全检测技术领域，尤其涉及一种用于桥应变检测的无线和有线双路通讯装置。

背景技术

随着国民经济的迅速发展，我国的公路、铁路也在飞速的发展，在建桥梁和在役桥梁越来越多，无论从数量、规模还是技术上看，我国都已步入世界领先行列，成为了名副其实的桥梁大国。桥梁作为交通运输的重要枢纽，对国民经济持续、稳定地发展起着越来越重要的作用，桥梁是否健康非常重要。近年以来，我国各地区频繁的出现桥梁安全事故，给国民经济造成了不可忽视的伤害，给人民的生命财产安全造成了无法弥补的损失。于是，在建桥梁的检测和在役桥梁的监测显得尤为重要，其中桥梁应变检测监测是不可忽视的必要环节。

桥梁应变通讯装置是桥梁应变检测不可或缺的数据传输装置，随着电子科技技术的不断发展，桥梁应变检测系统得到不断更新和完善。但是，传统的桥梁应变通讯装置一般采用有线通讯或无线通讯两种通讯方式中的一种，而有的桥梁应变检测现场适合无线通讯方式，有的桥梁应变检测现场适合有线通讯方式，可见桥应变检测系统采用单一的通讯方式在某些场合给检测施工带来不便，降低了桥梁应变检测效率。

为解决桥梁应变检测施工不便和数据传输不稳定的问题，近几年来，在桥应变检测系统无线数据传输方面，某些公司采用了增强无线传输功率，虽然在某种程度上解决了通讯速度和通讯距离的问题，但这不仅增加了设备的成本，而且因辐射而损害检测者身体健康；在桥应变检测系统有线数据传输方面，某些公司采用增强通讯芯片驱动能力，降低传输线缆内部电阻，同样增加了成本，现场施工难度并没有消除。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于桥应变检测的无线和有线双路通讯装置。

本实用新型采用的技术方案是：

一种用于桥应变检测的无线和有线双路通讯装置，其包括微控制器、桥应变采集器、无线通讯控制电路、有线通讯控制电路、通讯控制开关和通讯接口，桥应变采集器连接微控制器，微控制器分别连接通讯控制开关、无线通讯控制电路和有线通讯控制电路，无线通讯控制电路和有线通讯控制电路连接通讯控制开关，通讯控制开关与通讯接口连接；

所述微控制器的P_CE、P_CLK、P_MISO、P_CS、P_MOSI、P_IRQ端口分别与无线通讯控制电路中的无线通讯控制芯片的CE、SCK、MISO、CSN、MOSI、IRQ端口一一对应连接；所述微控制器的P_CE、P_CLK、P_MISO端口分别上拉10KΩ电阻到电源VDD；所述无线通讯控制电路中的无线通讯控制芯片的CE、IRQ端口分别上拉10KΩ电阻到电源VDD；所述无线通讯控制电路中的无线通讯控制芯片的VCC、GND端口之间并联连接第一电容C1和第二电容C2；

所述微控制器的数据传输端口分别与有线通讯控制电路的有线通讯控制芯片的数据传输端口连接；所述有线通讯控制电路的有线通讯控制芯片的RE、DE端口短接后与微控制器R_RE端口连接；所述有线通讯控制电路的有线通讯控制芯片的VCC、GND端口之间设有第三电容C3；所述无线通讯控制电路的无线通讯控制芯片的P_OUT端口与通讯控制开关的C端口连接；

所述有线通讯控制电路中有线通讯控制芯片的A、B端口分别与通讯控制开关的E、F端口一一对应连接；所述通讯控制开关的S_CTL端口与微控制器的C_CTL端口连接；所述通讯控制开关的S1、S2端口分别与通讯接口的1、2端口连接；所述通讯控制开关的D端口接地GND。

进一步地，电源VDD为3.3V正电压。

进一步地，微控制器为单片机，单片机的型号为STM32F407C8T6。

进一步地，无线通讯控制电路的无线通讯控制芯片的型号为PTR6202。

进一步地，有线通讯控制电路有线通讯控制芯片的型号为SPI3485。

进一步地，通讯控制开关选择MAX4052模拟开关。

进一步地，第一电容C1的取值为22uf，第二电容C2的取值是0.1uf，第三电容C3的取值是0.1uf。

本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，本实用新型具有以下技术效果：在检测桥梁应变过程中使用数据传输时，本实用新型采用无线和有线双路通讯装置，解决了桥梁应变检测现场施工不方便的问题，高空、地形复杂等布线缆困难场合多采用无线数据传输方式；地势平坦、容易布线缆的场合多采用无线数据传输方式。这种传输方式与其它桥梁应变检测数据传输装置相比，具有施工简便、使用灵活、应用广泛、检测效率高的特点，而且也节省了成本。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明；

图1为本实用新型一种用于桥应变检测的无线和有线双路通讯装置的结构示意图；

图2为本实用新型一种用于桥应变检测的无线和有线双路通讯装置的电路原理框图。

具体实施方式

如图1或2所示，本实用新型一种用于桥应变检测的无线和有线双路通讯装置，其包括微控制器2、桥应变采集器1、无线通讯控制电路3、有线通讯控制电路6、通讯控制开关4和通讯接口5。所述微控制器2与桥应变采集器1、无线通讯控制电路3、有线通讯控制电路6、通讯控制开关4分别连接；所述通讯控制开关4与无线通讯控制电路3、有线通讯控制电路6分别连接；所述通讯控制开关4与通讯接口5连接。

具体地，在图2中，所述微控制器2端口P_CE、P_CLK、P_MISO、P_CS、P_MOSI、P_IRQ分别与无线通讯控制电路3中无线通讯控制芯片U1端口CE、SCK、MISO、CSN、MOSI、IRQ连接；所述微控制器2端口P_CE、P_CLK、P_MISO分别上拉10KΩ电阻到电源VDD3.3；所述无线通讯控制电路3中无线通讯控制芯片U1端口CE、IRQ分别上拉10KΩ电阻到电源VDD3.3；所述无线通讯控制电路3中无线通讯控制芯片U1端口VCC、GND之间并联连接22uF的C1电容和0.1uF的C2电容。本实施例中，微控制器2选择STM32F407C8T6，无线通讯控制电路3中无线通讯控制芯片U1选择PTR6202无线通讯控制模块，电源电压值选择3.3V。微控制器2与无线通讯控制电路3以串行SPI方式进行通讯，通讯速率选择10MHz。工作时，微控制器2端口P_CE由高电平置为低电平，那么微控制器2就可以与外设进行数据传输，当微控制器2端口P_CE置为高电平时，无线通讯控制电路3停止工作。

具体地，在图2中，所述微控制器2端口R_RX、R_TX分别与有线通讯控制电路6的有线通讯控制芯片U2端口R、D连接；所述有线通讯控制电路6中有线通讯控制芯片U2端口RE、DE短接后与微控制器2端口R_RE连接；所述有线通讯控制电路6中无线通讯控制芯片U1端口VCC、GND之间并联连接0.1uF的第三电容C3。本实施例中，有线通讯控制电路6中无线通讯控制芯片U1选择SPI3485有线通讯控制模块，电源电压值选择3.3V。微控制器2与有线通讯控制电路6以串行RS485方式进行通讯，通讯速率选择1MHz。工作时，当微控制器2端口R_RE置高电平时，接收数据；当微控制器2端口R_RE置低电平时，发送数据。

具体地，在图2中，所述无线通讯控制电路3中无线通讯控制芯片U1端口P_OUT与通讯控制开关4端口C连接；所述有线通讯控制电路6中有线通讯控制芯片U2端口A、B分别与通讯控制开关4端口E、F连接；所述通讯控制开关4端口S_CTL与微控制器2端口C_CTL连接；所述通讯控制开关4端口S1、S2分别与通讯接口5端口1、2连接；所述通讯控制开关4端口D接地GND。本实施例中，通讯控制开关4选择MAX4052模拟开关。微控制器2端口C_CTL控制通讯控制开关4端口S_CTL实现选择无线通讯方式，还是有线通讯方式。工作时，当微控制器2端口C_CTL置低电平时，通讯控制开关4端口C、D触点分别与通讯控制开关4端口S1、S2触点连接，选择无线通讯方式，并通过通讯接口5与无线外设进行数据传输；当微控制器2端口C_CTL置高电平时，通讯控制开关4端口E、F触点分别与通讯控制开关4端口S1、S2触点连接，选择有线通讯方式，并通过通讯接口5与有线外设进行数据传输。

本实用新型解决了传统的桥梁应变通讯方式单一而造成施工不灵活且不方便的问题，同时解决成本高的问题，从而提高了桥应变检测工作效率，具有实质性的特点和进步。上面结合附图对本实用新型的实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (7)

1.一种用于桥应变检测的无线和有线双路通讯装置，其特征在于：其包括微控制器、桥应变采集器、无线通讯控制电路、有线通讯控制电路、通讯控制开关和通讯接口，桥应变采集器连接微控制器，微控制器分别连接通讯控制开关、无线通讯控制电路和有线通讯控制电路，无线通讯控制电路和有线通讯控制电路连接通讯控制开关，通讯控制开关与通讯接口连接；

微控制器的P_CE、P_CLK、P_MISO、P_CS、P_MOSI、P_IRQ端口分别与无线通讯控制电路中的无线通讯控制芯片的CE、SCK、MISO、CSN、MOSI、IRQ端口一一对应连接；微控制器的P_CE、P_CLK、P_MISO端口分别上拉10KΩ电阻到电源VDD；无线通讯控制电路中的无线通讯控制芯片的CE、IRQ端口分别上拉10KΩ电阻到电源VDD；无线通讯控制电路中的无线通讯控制芯片的VCC、GND端口之间并联连接第一电容C1和第二电容C2；

微控制器的数据传输端口分别与有线通讯控制电路的有线通讯控制芯片的数据传输端口连接；有线通讯控制电路的有线通讯控制芯片的RE、DE端口短接后与微控制器R_RE端口连接；有线通讯控制电路的有线通讯控制芯片的VCC、GND端口之间设有第三电容C3；无线通讯控制电路的无线通讯控制芯片的P_OUT端口与通讯控制开关的C端口连接；

有线通讯控制电路中有线通讯控制芯片的A、B端口分别与通讯控制开关的E、F端口一一对应连接；通讯控制开关的S_CTL端口与微控制器的C_CTL端口连接；通讯控制开关的S1、S2端口分别与通讯接口的1、2端口连接；通讯控制开关的D端口接地GND。

2.根据权利要求1所述的一种用于桥应变检测的无线和有线双路通讯装置，其特征在于：电源VDD为3.3V正电压。

3.根据权利要求1所述的一种用于桥应变检测的无线和有线双路通讯装置，其特征在于：微控制器为单片机，单片机的型号为STM32F407C8T6。

4.根据权利要求1所述的一种用于桥应变检测的无线和有线双路通讯装置，其特征在于：无线通讯控制电路的无线通讯控制芯片的型号为PTR6202。

5.根据权利要求1所述的一种用于桥应变检测的无线和有线双路通讯装置，其特征在于：有线通讯控制电路有线通讯控制芯片的型号为SPI3485。

6.根据权利要求1所述的一种用于桥应变检测的无线和有线双路通讯装置，其特征在于：通讯控制开关选择MAX4052模拟开关。

7.根据权利要求1所述的一种用于桥应变检测的无线和有线双路通讯装置，其特征在于：第一电容C1的取值为22uf，第二电容C2的取值是0.1uf，第三电容C3的取值是0.1uf。