CN209912130U - 一种采集器电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于油烟监测技术领域，尤其涉及一种采集器电路。一种采集器电路，包括：中央处理电路，用于采集数据并将数据传输至云存储端；数据传输电路，用于通过串口联网模块将云存储端下发的数据反馈给中央处理电路；电平转换电路，用于转换中央处理电路与数据传输电路之间的电平；开关量输出电路，用于控制数据传输电路的关机、开机和复位；电源电路，与中央处理电路、数据传输电路、电平转换电路、开关量输出电路之间均单项电连接，并对与所述电源电路相连的其他电路进行供电。本实用新型提供了一种可自动复位、可直接观察数据的采集器电路。
Description
技术领域
本实用新型属于油烟监测技术领域，尤其涉及一种采集器电路。
背景技术
由于中国的烹饪习惯的影响，不管家庭还是饭店在烹饪时均会产生大量的油烟，尤其是大型饭店的厨房。对于厨房油烟的监测方式，在传统的单一油烟检测前提下，增加了例如红外线检测等方式来结合使得油烟检测的结果更为准确。
例如中国专利CN208537355U公开的技术方案：一种用于油烟机的传感器电路，包括红外接收模块、DA转换模块、差分放大模块、处理器；
所述红外接收模块，一端与电源连接，另一端与差分放大模块连接，用于采集电阻的电压并且发送到差分放大模块，还用于检测当前环境的环境光或环境温度是否发生变化并且发送到处理器；
所述DA转换模块，一端与处理器连接，另一端与差分放大模块连接，用于红外接收模块检测到当前环境的环境光或环境温度发生变化时，输出DA信号至差分放大模块；
所述差分放大模块的输入端分别与红外接收模块、DA转换模块连接，用于分别接收采集电阻的电压和DA信号，将采集电阻的电压放大后输出，根据所述DA信号生成调零信号并且输出所述调零信号；
所述处理器，与DA转换模块连接，用于红外接收模块检测到当前环境的环境光或环境温度发生变化时，向DA转换模块发送控制信号。
虽然上述技术方案通过输出DA转换模块的DA信号实时调节调零电路来减小红外接收模块受外界环境的影响，但是其没有对油烟机环境的采集方面进行电路设计，存在功能上的缺失性。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可自动复位、可直接观察数据的采集器电路。为此，本实用新型采用以下技术方案：
一种采集器电路，包括：
中央处理电路，用于采集数据并将数据传输至云存储端；
数据传输电路，用于通过串口联网模块将云存储端下发的数据反馈给中央处理电路；
电平转换电路，用于转换中央处理电路与数据传输电路之间的电平；
开关量输出电路，用于控制数据传输电路的关机、开机和复位；
电源电路，与中央处理电路、数据传输电路、电平转换电路、开关量输出电路之间均单项电连接，并对与所述电源电路相连的其他电路进行供电。
在采用上述技术方案的基础上，本实用新型还可采用以下进一步的技术方案：
进一步地，所述中央处理电路包括中央处理芯片、及分别与中央处理芯片电连接的时钟电源电路、启动电路、编程下载接口、晶振电路、复位电路和滤波电路；
所述时钟电源电路通过电源电压与中央处理芯片电连接；
所述启动电路通过引脚与中央处理芯片电连接；
所述编程下载接口通过信号线和电源线与中央处理芯片电连接；
所述晶振电路通过管脚与中央处理芯片电连接；
所述复位电路通过引脚与中央处理芯片电连接。
进一步地，所述时钟电源电路用于为中央处理芯片提供实时时钟电源；
所述启动电路用于控制中央控制芯片的启动模式；
所述编程下载接口用于为中央处理芯片进行程序烧写；
所述晶振电路用于为中央处理芯片提供时钟频率；
所述复位电路用于在电路启动和故障时为中央处理芯片提供复位功能。
进一步地，所述数据传输电路包括主芯片、以及分别与主芯片电连接的电源芯片、SIM卡电路和外围电路；
所述电源芯片通过电源电压节点与主芯片电连接，用于为主芯片提供电源；
所述SIM卡电路用于为主芯片提供SIM卡服务；
所述主芯片与中央处理电路电连接。
进一步地，所述电源电路还包括与电源电路电连接的气压检测电路，所述气压检测电路通过接口与中央处理电路进行通信。
进一步地，所述电平转换电路还包括与电平转换电路电连接的存储电路和LED电路；
所述存储电路与中央处理电路电连接，用于存储设备重要信息与配置；
所述LED电路包括数据传输工作状态灯电路和采集器工作状态灯电路，用于显示设备的当前工作状态。
进一步地，所述开关量输出电路包括电连接的光耦芯片和液晶显示屏接口；
所述光耦芯片通过数字输出端口与中央处理电路电连接，用于控制数据传输电路的电源；
所述液晶显示屏接口与中央处理电路电连接，用于连接液晶显示屏。
本实用新型的优点是：中央处理电路可以采集数据后间隔一定时间通过数据传输电路将采集到的温湿度、压力、PM2.5等数据传输到例如阿里云等云平台上，并能将云平台下发的数据进行实时反馈。尤其是当数据传输电路发生故障时，可以通过开关量输出电路控制数据传输电路关机、开机和复位等操作，完成自我修复。
附图说明：
图1为本实用新型一种采集器电路的中央处理电路的电路示意图。
图2为本实用新型一种采集器电路的数据传输电路的电路示意图。
图3为本实用新型一种采集器电路的电源电路的电路示意图。
图4为本实用新型一种采集器电路的电平转换电路的电路示意图。
图5为本实用新型一种采集器电路的开关量输出电路的电路示意图。
具体实施方式
结合附图，对本实用新型提供的一种采集器电路作进一步说明。
如图1-5所示，具体地，中央处理电路为CPU，可采用STM32F1型号；数据传输电路为GPRS模块，可用型号SIM800芯片；电源电路为POWER模块；电平转换电路为USART模块，可用ESP8266 WIFI串口通信模块。
其中，CPU为采集器设备的核心，主要功能是完成采集传感器数据，并间隔一定时间通过数据传输电路GPRS模块将传感器采集到的温湿度、压力、PM2.5等数据传到阿里云上。
GPRS模块与CPU之间多向连接方式，数据通信采用RS232串口双向连接方式，开机复位等操作采用单项控制，CPU可控制GPRS模块开关机；CPU通过串口将整合后的数据通过GPRS模块发送至阿里云。GPRS模块通过串口模块将阿里云下发的数据反馈给CPU。
POWER模块为整个CPU模块、GPRS模块、USART模块、开关量输出电路提供电源，为一对多的单项传输关系。
USART模块起到电平转换作用。因CPU与GPRS模块之间电平要求不一样，故需要通过USART模块进行电平转换，USART与CPU之间为双向传输。
开关量输出模块为GPRS电源控制模块，当GPRS模块因故障需要重启时，可通过该模块控制GPRS关机、开机和复位等操作。与CPU之间的联系为单向，CPU可控制开关量输出模块。
如图1所示，具体地，U2与CPU（U1）之间通过VBAT连接，其主要是为CPU提供实时时钟电源。
进一步地，启动电路与CPU（U1）之间通过BOOT0/BOOT1连接，主要作用是控制CPU启动模式。
进一步地，编程下载接口与CPU之间通过3根信号线和2根电源线连接，主要作用是为CPU进行程序烧写。
进一步地，晶振电路电路与CPU之间通过OSC32_IN/OSC32_OUT/OSC_IN/OSC_OUT连接，为CPU提供必要的时钟频率。
进一步地，复位电路通过NRST与CPU连接，主要在设备启动和故障时为CPU提供复位功能。
进一步地，C6/C7/C8/C9为CPU电源提供滤波功能。
如图2所示，具体地，U16是GPRS模块电源芯片，为GPRS模块提供电源，与U17之间通过VDD电源节点连接。
进一步地，U18/U19与GPRS模块之间通过SIM_DATA/SIM_VDD/SIM_RST/SIM_CLK节点连接，主要是提供SIM卡服务。
进一步地，U17为GPRS模块主要芯片及其外围电路。该电路与CPU模块的数据主要通过PB10/PB11进行通信。CPU可通过PB12/PB13连接节点控制GPRS电源开断及复位操作。
如图3所示，具体地，U3、U4两个芯片的功能是为采集器分别提供5V和3.3V电压，与CPU之间的连接是CPU_VDD和VDD。
进一步地，U5是气压监测电路，与CPU之间通过PB6/PB7接口通信。
如图4所示，具体地，U9为FLASH芯片，用于存储设备重要信息与配置，与CPU之间通过PA4/PA5/PA6/PA7连接。
进一步地，LED3/LED4分别为GPRS工作状态灯、传感器工作状态灯，主要为用户提供直观显示当前设备的工作状态。
进一步地，P12为采集器与外部传感器之间的接口。
如图5所示，具体地，U6采用光耦芯片，配合外围电路，起到控制GPRS电源作用。与CPU之间通过DO0连接。
进一步地，P13为液晶显示屏接口。用户可直接通过液晶显示屏观察当前传感器数据及状态。与CPU直接接口为LCD_LEDA/LCD_SCK/LCD_SDA/LCD_RST/LCD_RS/LCD_CS。
虽然本实用新型已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。
Claims (7)
1.一种采集器电路，其特征在于包括：
中央处理电路，用于采集数据并将数据传输至云存储端；
数据传输电路，用于通过串口联网模块将云存储端下发的数据反馈给中央处理电路；
电平转换电路，用于转换中央处理电路与数据传输电路之间的电平；
开关量输出电路，用于控制数据传输电路的关机、开机和复位；
电源电路，与中央处理电路、数据传输电路、电平转换电路、开关量输出电路之间均电连接，并对与所述电源电路相连的上述电路进行供电。
2.根据权利要求1所述的一种采集器电路，其特征在于所述中央处理电路包括中央处理芯片、及分别与中央处理芯片电连接的时钟电源电路、启动电路、编程下载接口、晶振电路、复位电路和滤波电路；
所述时钟电源电路通过电源电压与中央处理芯片电连接；
所述启动电路通过引脚与中央处理芯片电连接；
所述编程下载接口通过信号线和电源线与中央处理芯片电连接；
所述晶振电路通过管脚与中央处理芯片电连接；
所述复位电路通过引脚与中央处理芯片电连接。
3.根据权利要求2所述的一种采集器电路，其特征在于所述时钟电源电路用于为中央处理芯片提供实时时钟电源；
所述启动电路用于控制中央控制芯片的启动模式；
所述编程下载接口用于为中央处理芯片进行程序烧写；
所述晶振电路用于为中央处理芯片提供时钟频率；
所述复位电路用于在电路启动和故障时为中央处理芯片提供复位功能。
4.根据权利要求1所述的一种采集器电路，其特征在于所述数据传输电路包括主芯片、以及分别与主芯片电连接的电源芯片、SIM卡电路和外围电路；
所述电源芯片通过电源电压节点与主芯片电连接，用于为主芯片提供电源；
所述SIM卡电路用于为主芯片提供SIM卡服务；
所述主芯片与中央处理电路电连接。
5.根据权利要求1所述的一种采集器电路，其特征在于所述电源电路还包括与电源电路电连接的气压检测电路，所述气压检测电路通过接口与中央处理电路进行通信。
6.根据权利要求1所述的一种采集器电路，其特征在于所述电平转换电路还包括与电平转换电路电连接的存储电路和LED电路；
所述存储电路与中央处理电路电连接，用于存储设备重要信息与配置；
所述LED电路包括数据传输工作状态灯电路和采集器工作状态灯电路，用于显示设备的当前工作状态。
7.根据权利要求1所述的一种采集器电路，其特征在于所述开关量输出电路包括电连接的光耦芯片和液晶显示屏接口；
所述光耦芯片通过数字输出端口与中央处理电路电连接，用于控制数据传输电路的电源；
所述液晶显示屏接口与中央处理电路电连接，用于连接液晶显示屏。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112433090A (zh) * | 2020-10-15 | 2021-03-02 | 福建维力能源科技有限公司 | 一种可调节移动式能耗监测装置及监测方法 |
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2019
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