CN210983734U - 一种数据传输设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开一种数据传输设备。该设备包括：无线数据接收装置、单片机、数据通信装置、以及数模转换装置，无线数据接收装置与单片机连接，单片机与数据通信装置连接，数据通信装置与数模转换装置连接。应用本实用新型实施例提供的方案，能够基于无线数据接收装置采用无线的方式接收扭矩测量值，也就是能够实现数据的无线传输，从而避免通过有线方式进行数据传输对扭矩测量准确性的影响，提高扭矩测量的准确性。并且，基于CAN收发器实现的CAN总线数据传输方式，具有传输数据稳定可靠、实时性强、传输距离远、抗电磁干扰能力强、成本低的优点。

Description

一种数据传输设备

技术领域

本实用新型涉及扭矩测量技术领域，具体而言，涉及一种数据传输设备。

背景技术

随着国内汽车工业的发展，新款车型层出不穷，汽车台架及道路测试越来越重要。现代发动机需要提高转速来改善机械性能，提高效率，而扭矩是电动机、发动机性能的重要指标，因此需要高精度、高可靠的扭矩测量。并且，测量得到的数据需要传输至外部设备。

现有的数据传输主要采用有线方式，具体为通过导电滑环实现。然而，由于导电滑环属于摩擦接触，因此由于接触不可靠会引起信号波动，从而造成测量误差大甚至测量不成功。因此，为了解决扭矩测量的准确性问题，亟需一种数据传输设备。

实用新型内容

本实用新型提供了一种数据传输设备，以降低数据传输对扭矩测量准确性的影响，提高扭矩测量的准确性。具体的技术方案如下。

第一方面，一种数据传输设备，其特征在于，包括：无线数据接收装置、单片机、数据通信装置、以及数模转换装置；

所述无线数据接收装置包括：第一电压输入端，与数据接收芯片的芯片供电电压管脚、第一电容、以及第一电阻一端相连；所述第一电容，另一端接地；所述第一电阻，另一端与第二电阻一端以及所述数据接收芯片的使能管脚相连；所述第二电阻，另一端与所述数据接收芯片的复位管脚相连；第三电阻，一端与所述数据接收芯片的第一输入管脚相连，另一端与第四电阻一端以及所述第一电压输入端相连，所述第四电阻的另一端与所述数据接收芯片的第二输入管脚相连；第五电阻，一端与所述数据接收芯片的第三输入管脚相连，另一端接地；所述数据接收芯片的地面管脚接地；所述数据接收芯片的数据接收管脚和数据发送管脚，均与所述单片机相连，用于将接收到的数据发送给所述单片机；

所述数据通信装置包括：第二电压输入端，与控制器局域网络CAN收发器的电源电压管脚、第二电容、以及第三电容一端相连；所述第二电容、第三电容，另一端接地；所述CAN收发器的待机模式控制输入管脚，与第六电阻一端相连；所述第六电阻，另一端接地；所述CAN收发器的高电平CAN 总线管脚，与第七电阻一端，以及共模扼流圈一端相连；所述第七电阻，另一端与第四电容、第八电阻一端，以及所述CAN收发器的共模稳定输出管脚相连；所述第八电阻，另一端与所述CAN收发器的低电平CAN总线管脚，以及所述共模扼流圈另一端相连；所述第四电容，另一端接地；

所述CAN收发器的传输数据输入和接收数据输出管脚，与所述单片机相连，用于接收所述单片机发送的所述数据；所述共模扼流圈，还与所述数模转换装置相连，用于将所述数据发送给所述数模转换装置。

可选的，所述数模转换装置包括：

第三电压输入端，与数模转换器的负模拟电源管脚，以及第五电容一端相连；所述第五电容，另一端接地；

第四电压输入端，与第九电阻、第六电容一端，以及所述数模转换器的数字电源管脚相连，所述第九电阻，另一端与第十电阻一端，以及所述数模转换器的确定双极性输出范围管脚相连；所述第十电阻，另一端接地；第六电容，另一端接地；

所述数模转换器的低电平有效输入管脚，与第十一电阻一端相连；所述数模转换器的逻辑输入管脚，与第十二电阻一端相连；所述数模转换器的时钟输入管脚，与第十三电阻一端相连；所述第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻，另一端均接地；

第五电压输入端，与所述数模转换器的正模拟电源管脚，以及第七电容一端相连；所述第七电容，另一端接地；所述数模转换器的地面管脚、第一数模转换器接地参考管脚、第二数模转换器接地参考管脚、第一输出放大器接地参考管脚、第二输出放大器接地参考管脚，均接地；

第六电压输入端，与所述数模转换器的参考输入管脚相连。

可选的，还包括：

第一电压转换装置、第二电压转换装置、第三电压转换装置、第四电压转换装置、以及第五电压转换装置；

所述第一电压转换装置的第一电压输出端与所述第二电压输入端、所述第二电压转换装置的第七电压输入端、所述第三电压转换装置的第八电压输入端、以及所述第四电压转换装置的第九电压输入端相连，所述第二电压转换装置的第二电压输出端与所述第一电压输入端相连；所述第三电压转换装置的第三电压输出端与所述第四电压输入端相连；所述第四电压转换装置的第四电压输出端与所述第六电压输入端相连；所述第五电压转换装置的第五电压输出端与所述第五电压输入端相连；所述第五电压转换装置的第六电压输出端与所述第三电压输入端相连；

所述第一电压转换装置的第十电压输入端和所述第五电压转换装置的第十一电压输入端电压均为6-32伏，所述第一电压输出端电压为5伏，所述第二电压输出端和所述第三电压输出端电压均为3.3伏，所述第四电压输出端电压为2.5伏，所述第五电压输出端和所述第六电压输出端电压均为11伏。

可选的，所述第一电压转换装置，包括：

所述第十电压输入端，与第八电容、第十四电阻一端、以及开关稳压器的电压输入管脚相连；所述第八电容，另一端接地；所述第十四电阻，另一端与所述开关稳压器的启用和禁用输入管脚相连；所述开关稳压器的地面管脚接地；

所述开关稳压器的自举电压管脚，与第九电容一端相连；所述第九电容，另一端与所述开关稳压器的开关节点管脚、电感一端、以及二极管的负极相连；所述二极管的正极接地；所述电感，另一端与第十五电阻、第十电容、第十一电容、第十二电容一端、以及所述第一电压输出端相连；

所述第十五电阻，另一端与第十六电阻一端、以及所述开关稳压器的反馈管脚相连；所述第十六电阻，另一端接地；所述第十电容、第十一电容、第十二电容，另一端均接地；

所述第八电容为4.7微法；所述第九电容为100纳法；所述第十电容为10微法；所述第十一电容为10微法；所述第十二电容为100纳法；

所述第十四电阻为100千欧；所述第十五电阻为54.9千欧；所述第十六电阻为10千欧；

所述电感为33微亨；所述二极管为MBR0520LT1G。

可选的，所述第二电压转换装置，包括：

所述第七电压输入端，与第十三电容、第十四电容一端、以及稳压器的第一电压输入管脚和第二电压输入管脚相连；所述第十三电容、第十四电容，另一端均接地；

所述稳压器的输出电压管脚，与第十五电容、第十六电容、第十七电容、第一磁珠一端相连；所述第十五电容、第十六电容、第十七电容，另一端均接地；所述第一磁珠另一端与所述第二电压输出端相连；

所述第十三电容为1微法；所述第十四电容为100纳法；所述第十五电容为1微法；所述第十六电容为100纳法；所述第十七电容为100皮法；所述第一磁珠为0欧。

可选的，所述第三电压转换装置，包括：

所述第八电压输入端，与第十八电容、第十九电容一端、以及稳压器的第一电压输入管脚和第二电压输入管脚相连；所述第十八电容、第十九电容，另一端均接地；

所述稳压器的输出电压管脚，与第二十电容、第二十一电容、第二十二电容、第二磁珠一端相连；所述第二十电容、第二十一电容、第二十二电容，另一端均接地；所述第二磁珠另一端与所述第三电压输出端相连；

所述第十八电容为1微法；所述第十九电容为100纳法；所述第二十电容为1微法；所述第二十一电容为100纳法；所述第二十二电容为100皮法；所述第二磁珠为0欧。

可选的，所述第四电压转换装置，包括：

所述第九电压输入端，与第二十三电容、第二十四电容一端，以及电压转换芯片的输入电压连接管脚相连；所述第二十三电容、第二十四电容，另一端接地；所述电压转换芯片的地面管脚接地；

所述电压转换芯片的输出电压管脚，与第二十五电容、第二十六电容、以及第三磁珠一端相连；所述第二十五电容、第二十六电容，另一端接地；所述第三磁珠，另一端与所述第四电压输出端相连；

所述第二十三电容为4.7微法，所述第二十四电容为100纳法，所述第二十五电容为4.7微法，所述第二十六电容为100纳法。

可选的，所述第五电压转换装置，包括：

所述第十一电压输入端，与第二十七电容、第二十八电容一端，以及输出电源的输入电压管脚、第一逻辑输入管脚、第二逻辑输入管脚相连；所述第二十七电容，另一端接地；所述第二十八电容，另一端接地，并与所述输出电源的模式管脚相连；

所述输出电源的悬浮电容正连接管脚，与第二十九电容一端相连；所述第二十九电容，另一端与所述输出电源的悬浮电容负连接管脚相连；

所述输出电源的输出电压管脚，与第三十电容、第三十一电容一端相连；所述第三十电容、第三十一电容，另一端接地；

所述输出电源的输入连接管脚，与第二十电阻一端相连；所述第二十电阻，另一端接地；

所述输出电源的正低压差输出管脚，与第三十二电容、第三十三电容、第二十一电阻一端、以及所述第五电压输出端相连；所述第三十二电容、第三十三电容，另一端接地；

所述第二十一电阻，另一端与第二十二电阻一端，以及所述输出电源的正低压差稳压器的反馈输入管脚相连；所述第二十二电阻，另一端与第三十四电容、第三十五电容、第二十三电阻一端，以及所述输出电源的地面管脚相连；

所述第三十四电容，另一端与所述输出电源的正参考旁路管脚相连；所述第三十五电容，另一端与所述输出电源的负参考旁路管脚相连；所述第二十三电阻，另一端与第二十四电阻一端，以及所述输出电源的负低压差稳压器的反馈输入管脚相连；

所述第二十四电阻，另一端与第三十六电容、第三十七电容一端、所述输出电源的负低压差输出管脚、以及所述第六电压输出端相连；所述第三十六电容、第三十七电容，另一端接地。

可选的，所述第二十七电容为10微法；所述第二十八电容为100纳法；所述第二十九电容为1微法；所述第三十电容为10微法；所述第三十一电容为100纳法；所述第三十二电容为10微法；所述第三十三电容为100纳法；所述第三十四电容为10那法；所述第三十五电容为10纳法；所述第三十六电容为10微法；所述第三十七电容为100纳法；

所述第二十电阻为200千欧；所述第二十一电阻为115千欧；所述第二十二电阻为20千欧；所述第二十三电阻为20千欧；所述第二十四电阻为115 千欧。

可选的，所述第一电阻为1兆欧；所述第三电阻、所述第四电阻、所述第五电阻均为1兆欧；所述第一电容为470纳法；所述数据接收芯片为 ESP-07S；

所述第六电阻为10千欧；所述第七电阻为60.4欧、所述第八电阻为60.4 欧；所述第二电容为10微法；所述第三电容为100纳法；所述第四电容为1 纳法；所述CAN收发器为TJA1040；

所述第五电容为100纳法；所述第六电容为100纳法；所述第七电容为 100纳法；所述第十一电阻为10千欧；所述第十三电阻为10千欧。

由上述内容可知，本实用新型实施例提供的数据传输设备，可以包括：无线数据接收装置、单片机、数据通信装置、以及数模转换装置；所述无线数据接收装置包括：第一电压输入端，与数据接收芯片的芯片供电电压管脚、第一电容、以及第一电阻一端相连；所述第一电容，另一端接地；所述第一电阻，另一端与第二电阻一端以及所述数据接收芯片的使能管脚相连；所述第二电阻，另一端与所述数据接收芯片的复位管脚相连；第三电阻，一端与所述数据接收芯片的第一输入管脚相连，另一端与第四电阻一端以及所述第一电压输入端相连，所述第四电阻的另一端与所述数据接收芯片的第二输入管脚相连；第五电阻，一端与所述数据接收芯片的第三输入管脚相连，另一端接地；所述数据接收芯片的地面管脚接地；所述数据接收芯片的数据接收管脚和数据发送管脚，均与所述单片机相连，用于将接收到的数据发送给所述单片机；所述数据通信装置包括：第二电压输入端，与控制器局域网络CAN 收发器的电源电压管脚、第二电容、以及第三电容一端相连；所述第二电容、第三电容，另一端接地；所述CAN收发器的待机模式控制输入管脚，与第六电阻一端相连；所述第六电阻，另一端接地；所述CAN收发器的高电平CAN总线管脚，与第七电阻一端，以及共模扼流圈一端相连；所述第七电阻，另一端与第四电容、第八电阻一端，以及所述CAN收发器的共模稳定输出管脚相连；所述第八电阻，另一端与所述CAN收发器的低电平CAN总线管脚，以及所述共模扼流圈另一端相连；所述第四电容，另一端接地；所述CAN收发器的传输数据输入和接收数据输出管脚，与所述单片机相连，用于接收所述单片机发送的所述数据；所述共模扼流圈，还与所述数模转换装置相连，用于将所述数据发送给所述数模转换装置，因此能够基于无线数据接收装置采用无线的方式接收扭矩测量值，也就是能够实现数据的无线传输，从而避免通过有线方式进行数据传输对扭矩测量准确性的影响，提高扭矩测量的准确性。并且，与通过有线方式进行数据传输相比，无线数据传输方式能够更方便的进行数据传输，提高扭矩测量值传输的便捷性。基于CAN收发器实现的CAN总线数据传输方式，具有传输数据稳定可靠、实时性强、传输距离远、抗电磁干扰能力强、成本低的优点。当然，实施本实用新型的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

本实用新型实施例的创新点包括：

1、基于无线数据接收装置采用无线的方式接收扭矩测量值，也就是能够实现数据的无线传输，从而避免通过有线方式进行数据传输对扭矩测量准确性的影响，提高扭矩测量的准确性。并且，与通过有线方式进行数据传输相比，无线数据传输方式能够更方便的进行数据传输，提高扭矩测量值传输的便捷性。基于CAN收发器实现的CAN总线数据传输方式，具有传输数据稳定可靠、实时性强、传输距离远、抗电磁干扰能力强、成本低的优点。

2、基于数模转换器将扭矩测量值从数字信号转换为模拟信号，从而可以保证扭矩测量值在单片机和显示设备间准确的传输。

3、通过电压转换装置能够转换得到适合数据传输设备中各装置工作的电压值，保证各装置正常工作。

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为本实用新型实施例的数据传输设备的一种结构示意图；

图2为本实用新型实施例的无线数据接收装置的一种结构示意图；

图3为本实用新型实施例的数据通信装置的一种结构示意图；

图4为本实用新型实施例的数模转换装置的一种结构示意图；

图5为本实用新型实施例的一种电压转换装置的结构示意图；

图6为本实用新型实施例的另一种电压转换装置的结构示意图；

图7为本实用新型实施例的另一种电压转换装置的结构示意图；

图8为本实用新型实施例的另一种电压转换装置的结构示意图；

图9为本实用新型实施例的另一种电压转换装置的结构示意图。

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、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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付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。

需要说明的是，本实用新型实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含的一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

本实用新型实施例公开了一种数据传输设备，能够避免通过有线方式进行数据传输对扭矩测量准确性的影响，提高扭矩测量的准确性。下面对本实用新型实施例进行详细说明。

图1为本实用新型实施例提供的数据传输设备的一种结构示意图。该数据传输设备包括：无线数据接收装置110、单片机120、数据通信装置130、以及数模转换装置140。

在本实用新型实施例中，无线数据接收装置110可以接收扭矩采集设备中无线数据发送装置发送的扭矩测量值，并发送至单片机120。进一步的，单片机120将扭矩测量值发送至数据通信装置130进行传输，并且，数据通信装置130将扭矩测量值发送至数模转换模块140，将扭矩测量值转换为模拟信号，以进一步将扭矩测量值发送至显示设备进行显示。

具体的，如图2所示，无线数据接收装置110包括：第一电压输入端，与数据接收芯片的管脚8，即VCC(Volt Current Condenser，芯片供电电压) 管脚、第一电容C57、以及第一电阻R53一端相连；第一电容C57，另一端接地；第一电阻R53，另一端与第二电阻R50一端以及数据接收芯片的管脚 3，即EN(enable，使能)管脚相连；第二电阻R50，另一端与数据接收芯片的管脚1，即RST(RESET，复位)管脚相连；第三电阻R2，一端与数据接收芯片的管脚12，即第一输入管脚(IO0)相连，另一端与第四电阻R7一端以及第一电压输入端相连，第四电阻R7的另一端与数据接收芯片的管脚11，即第二输入管脚(IO2)相连；第五电阻R8，一端与数据接收芯片的管脚10，即第三输入管脚(IO15)相连，另一端接地；数据接收芯片的管脚9，即GND (Ground，地面)管脚接地；数据接收芯片的数据接收管脚15，即RXD0管脚，和数据发送管脚16，即TXD0管脚，均与单片机120相连，用于将接收到的数据发送给单片机120。

无线数据接收装置110也可以称为WIFI模块。无线数据接收装置110 可以和扭矩测量设备中的无线数据发送装置配合使用，无线数据接收装置110 可以接收无线数据发送装置发送的扭矩测量值。

上述数据接收芯片可以为ESP-07S，ESP-07S芯片输入电压范围为 3V-3.6V，正常工作时电流为80mA。ESP-07S芯片串口WIFI_IN_TX和 WIFI_IN_RX与单片机串口UART2_RX、UART2_TX连接，通过串口将接收到的数据发送给单片机。

管脚10、11、12，分别为GPIO15、GPIO0、GPIO2。此三个引脚用于设置不同的模式，其中，串口模式对应为：GPIO15、GPIO0设置为低，GPIO2 设置为高；闪存启动对应为：GPIO15设置为低，GPIO2、GPIO0设置为高。

上述第一电阻R53为1兆欧；第三电阻R2、第四电阻R7、第五电阻R8 均为1兆欧；第一电容C57为470纳法。

如图3所示，数据通信装置130包括：第二电压输入端，与控制器局域网络CAN收发器的管脚3，即VCC(Volt Current Condenser，电源电压)管脚、第二电容C63、以及第三电容C64一端相连；第二电容C63、第三电容C64，另一端接地；CAN收发器的管脚8，即STB(standbymode control input，待机模式控制输入)管脚，与第六电阻R56一端相连；第六电阻R56，另一端接地；CAN收发器的管脚7，即CANH(HIGH-level CAN bus line，高电平CAN总线)管脚，与第七电阻R57一端，以及共模扼流圈T2一端相连；第七电阻R57，另一端与第四电容C65、第八电阻R58一端，以及CAN收发器的管脚5，即SPLIT(common-mode stabilization output，共模稳定输出)管脚相连；第八电阻R58，另一端与CAN收发器的管脚6，即CANL(LOW-levelCAN bus line，低电平CAN总线)管脚，以及共模扼流圈T2另一端相连；第四电容C65，另一端接地；CAN收发器的管脚1，即TXD(transmit data input，传输数据输入)管脚，和管脚4，即RXD(receive data output，接收数据输出)管脚，与单片机120相连，用于接收单片机120发送的数据；共模扼流圈T2，即CAN1—P和CAN1—N端与数模转换装置140相连，用于将数据发送给数模转换装置140。

上述CAN收发器可以为TJA1040。TJA1040具有极低的电流待机模式，可以通过总线实现远程唤醒功能。CAN总线使用双绞线来传输信号，用于传输速率为4Kb/s以下的数据。

第六电阻R56为10千欧；第七电阻R57为60.4欧、第八电阻R58为60.4 欧。第六电阻R56是下拉电阻，配合单片机控制管脚的高低电平。

第二电容C63为10微法；第三电容C64为100纳法；第四电容C65为 1纳法。各电容的作用均为滤波，第二电容C63还具有储能的作用。

由上述内容可知，本实用新型实施例提供的数据传输设备，能够基于无线数据接收装置采用无线的方式接收扭矩测量值，也就是能够实现数据的无线传输，从而避免通过有线方式进行数据传输对扭矩测量准确性的影响，提高扭矩测量的准确性。并且，与通过有线方式进行数据传输相比，无线数据传输方式能够更方便的进行数据传输，提高扭矩测量值传输的便捷性。基于 CAN收发器实现的CAN总线数据传输方式，具有传输数据稳定可靠、实时性强、传输距离远、抗电磁干扰能力强、成本低的优点。

作为本实用新型实施例的一种实施方式，如图4所示，数模转换装置140 包括：

第三电压输入端，与数模转换器的管脚1，即AVss(Negative Analog Supply，负模拟电源)管脚，以及第五电容C41一端相连；第五电容C41，另一端接地；

第四电压输入端，与第九电阻R16、第六电容C47一端，以及数模转换器的管脚14，即DVcc(数字电源)管脚相连，第九电阻R16，另一端与第十电阻R66一端，以及数模转换器的管脚5，即BIN/2SCOMP(确定双极性输出范围)管脚相连；第十电阻R66，另一端接地；第六电容C47，另一端接地；

数模转换器的管脚7，即SYNC(低电平有效输入)管脚，与第十一电阻 R67一端相连；数模转换器的管脚10，即LDAC(逻辑输入)管脚，与第十二电阻R68一端相连；数模转换器的管脚11，即CLR(时钟输入)管脚，与第十三电阻R69一端相连；第十一电阻R67、第十二电阻R68、第十三电阻 R69，另一端均接地；

第五电压输入端，与数模转换器的管脚24，即AVDD(正模拟电源)管脚，以及第七电容C42一端相连；第七电容C42，另一端接地；数模转换器的管脚15，即GND(地面)管脚，管脚18、19，即两个DAC_GND(数模转换器接地参考管脚)，管脚20、21，即两个SIG_GND(输出放大器接地参考)管脚，均接地；

第六电压输入端，与数模转换器的管脚17，即REFIN(正参考输入)管脚相连。

上述数模转换器可以为AD5752。AD5752为双通道16位串行输入的数模转换器，它可以达到30MHz的时钟速率工作，并且符合DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理技术)和微控制器接口标准，双缓冲允许同时更新所有ADC(Analog-to-DigitalConverter，数模转换器)。

BIN/2SCOMP管脚的作用为确定双极性输出范围的数模转换器编码。此管脚应连接至DVCC或GND，当连接到DVCC时，输入编码是偏移二进制，当连接到GND时，输入编码是二进制补码。SYNC管脚是串行接口的帧同步信号。SYNC为低电平时，数据在SCLK的下降沿传输；SYNC为高电平时，数据在SYNC的上升沿锁存。

上述第九电阻R16、第十电阻R66作用是选择芯片功能，高电平时BIN 功能，低电平时2SCOMP功能。第十一电阻R67为10千欧；第十三电阻R69 为10千欧。第十一电阻R67和第十三电阻R69的作用是下拉电阻接地。

上述第五电容C41为100纳法；第六电容C47为100纳法；第七电容 C42为100纳法。各电容的作用均是滤波。

基于数模转换器将扭矩测量值从数字信号转换为模拟信号，从而可以保证扭矩测量值在单片机和显示设备间准确的传输。

作为本实用新型实施例的一种实施方式，本实用新型提供的数据传输设备还包括：第一电压转换装置、第二电压转换装置、第三电压转换装置、第四电压转换装置、以及第五电压转换装置。

其中，第一电压转换装置的第一电压输出端与第二电压输入端、第二电压转换装置的第七电压输入端、第三电压转换装置的第八电压输入端、以及第四电压转换装置的第九电压输入端相连，第二电压转换装置的第二电压输出端与第一电压输入端相连；第三电压转换装置的第三电压输出端与第四电压输入端相连；第四电压转换装置的第四电压输出端与第六电压输入端相连；第五电压转换装置的第五电压输出端与第五电压输入端相连；第五电压转换装置的第六电压输出端与第三电压输入端相连。

第一电压转换装置的第十电压输入端和第五电压转换装置的第十一电压输入端电压均为6-32伏，第一电压输出端电压为5伏，第二电压输出端和第三电压输出端电压均为3.3伏，第四电压输出端电压为2.5伏，第五电压输出端和第六电压输出端电压均为11伏。

在一种实现方式中，如图5所示，第一电压转换装置，包括：

第十电压输入端，与第八电容C33、第十四电阻R79一端、以及开关稳压器的管脚5，即VIN(Voltage Input，电压输入)管脚相连；第八电容C33，另一端接地；第十四电阻R79，另一端与开关稳压器的管脚4，即SHDN_N (启用和禁用输入)管脚相连；开关稳压器的管脚2，即GND(Ground，地面)管脚接地；

开关稳压器的管脚1，即CB(自举电压)管脚，与第九电容C32一端相连；第九电容C32，另一端与开关稳压器的管脚6，即SW(开关节点)管脚、电感L2一端、以及二极管D14的负极相连；二极管D14的正极接地；电感 L2，另一端与第十五电阻R64、第十电容C54、第十一电容C55、第十二电容C56一端、以及第一电压输出端相连；

第十五电阻R64，另一端与第十六电阻R65一端、以及开关稳压器的管脚3，即FB(反馈)管脚相连；第十六电阻R65，另一端接地；第十电容C54、第十一电容C55、第十二电容C56，另一端均接地。

上述开关稳压器可以为LMR16006XDDCR。第一电压转换装置中，6-32V 电压通过开关稳压器转换为5V的电压。此芯片LMR16006XDDCR具备1.4V 至36V宽工作输入电压，输出电压2.5V到15V可调节。

上述第八电容C33为4.7微法；第九电容C32为100纳法；第十电容C54 为10微法；第十一电容C55为10微法；第十二电容C56为100纳法。各电容的作用均为滤波。其中第八电容C33、第十电容C54、第十一电容C55还具有储能的作用。

第十四电阻R79为100千欧；第十五电阻R64为54.9千欧；第十六电阻R65为10千欧。第十五电阻R64和第十六电阻R65的作用是调节输出电压。

电感L2为33微亨，其作用是储能。二极管D14为MBR0520LT1G，其作用是防反接。

在一种实现方式中，如图6所示，第二电压转换装置，包括：

第七电压输入端，与第十三电容C25、第十四电容C26一端、以及稳压器的管脚2和管脚4，即VIN(Voltage Input，电压输入)管脚相连；第十三电容C25、第十四电容C26，另一端均接地；

稳压器的管脚3，即OUT(输出电压)管脚，与第十五电容C27、第十六电容C28、第十七电容C24、第一磁珠R17一端相连；第十五电容C27、第十六电容C28、第十七电容C24，另一端均接地；第一磁珠R17另一端与第二电压输出端相连。

上述稳压器可以为MCP1700T-3302E/MB。第二电压转换装置中，5V电压通过低压差稳压器输出3.3V的电压。此稳压器的输入电压范围为2.3V-6V，输出电压为3.3V，输出电流为250mA。

上述第十三电容C25为1微法；第十四电容C26为100纳法；第十五电容C27为1微法；第十六电容C28为100纳法；第十七电容C24为100皮法；第一磁珠R17为0欧。

各电容和电阻的作用均是滤波。其中第十三电容C25和第十五电容C27 还具备储能的作用。第一磁珠R17的作用是防干扰。

在一种实现方式中，如图7所示，第三电压转换装置，包括：

第八电压输入端，与第十八电容C50、第十九电容C51一端、以及稳压器的管脚2和管脚4，即VIN(Voltage Input，电压输入)管脚相连；第十八电容C50、第十九电容C51，另一端均接地；

稳压器的管脚3，即OUT(输出电压)管脚，与第二十电容C52、第二十一电容C53、第二十二电容C49、第二磁珠R41一端相连；第二十电容C52、第二十一电容C53、第二十二电容C49，另一端均接地；第二磁珠R41另一端与第三电压输出端相连。

上述稳压器可以为MCP1700T-3302E/MB。第三电压转换装置中，5V电压通过低压差稳压器输出3.3V的电压。此稳压器的输入电压范围为2.3V-6V，输出电压为3.3V，输出电流为250mA。

上述第十八电容C50为1微法；第十九电容C51为100纳法；第二十电容C52为1微法；第二十一电容C53为100纳法；第二十二电容C49为100 皮法；第二磁珠R41为0欧。

各电容和电阻的作用均是滤波。其中第十八电容C50和第二十电容C52 还具备储能的作用。第二磁珠R41的作用是防干扰。

在一种实现方式中，如图8所示，第四电压转换装置，包括：

第九电压输入端，与第二十三电容C45、第二十四电容C46一端，以及电压转换芯片的管脚2，即Vi(Input Voltage Connection，输入电压连接)管脚相连；第二十三电容C45、第二十四电容C46，另一端接地；电压转换芯片的管脚4，即GND(Ground，地面)管脚接地；

电压转换芯片的管脚6，即Vo(Output Voltage，输出电压)管脚，与第二十五电容C43、第二十六电容C44、以及第三磁珠R70一端相连；第二十五电容C43、第二十六电容C44，另一端接地；第三磁珠R70，另一端与第四电压输出端相连。

上述第二十三电容C45为4.7微法，第二十四电容C46为100纳法，第二十五电容C43为4.7微法，第二十六电容C44为100纳法。第三磁珠R70 的作用是配置输出电压的幅值。

在一种实现方式中，如图9所示，第五电压转换装置，包括：

第十一电压输入端，与第二十七电容C4、第二十八电容C7一端，以及输出电源的管脚11，即VIN(Voltage Input，电压输入)管脚、管脚1和管脚13，即EN+和EN-(逻辑输入)管脚相连；第二十七电容C4，另一端接地；第二十八电容C7，另一端接地，并与输出电源的管脚14，即MODE(模式)管脚相连；

输出电源的管脚10，即C+(悬浮电容正连接)管脚，与第二十九电容 C6一端相连；第二十九电容C6，另一端与输出电源的管脚7，即C-(悬浮电容负连接)管脚相连；

输出电源的管脚6，即Vout(输出电压)管脚，与第三十电容C21、第三十一电容C23一端相连；第三十电容C21、第三十一电容C23，另一端接地；

输出电源的管脚2，即RT(输入连接)管脚，与第二十电阻R54一端相连；第二十电阻R54，另一端接地；

输出电源的管脚12，即LDO+(正低压差输出)管脚，与第三十二电容 C3、第三十三电容C2、第二十一电阻R9一端、以及第五电压输出端相连；第三十二电容C3、第三十三电容C2，另一端接地；

第二十一电阻R9，另一端与第二十二电阻R4一端，以及输出电源的管脚15，即ADJ+(正低压差稳压器的反馈输入)管脚相连；第二十二电阻R4，另一端与第三十四电容C5、第三十五电容C18、第二十三电阻R5一端，以及输出电源的管脚17，即GND(Ground，地面)管脚相连；

第三十四电容C5，另一端与输出电源的管脚16，即BYP+(正参考旁路) 管脚相连；第三十五电容C18，另一端与输出电源的管脚3，即BYP-(负参考旁路)管脚相连；第二十三电阻R5，另一端与第二十四电阻R12一端，以及输出电源的管脚4，即ADJ-(负低压差稳压器的反馈输入)管脚相连；

第二十四电阻R12，另一端与第三十六电容C19、第三十七电容C20一端、输出电源的管脚5，即LDO-(负低压差输出)管脚、以及第六电压输出端相连；第三十六电容C19、第三十七电容C20，另一端接地。

上述输出电源可以为LTC3260。LTC3260是一款低噪声双极性输出电源。输入的电压范围为4.5V-32V，可输出高达100mA电流。电荷泵采用低静态电流突发模式操作或低噪声恒定频率模式。

LTC3260中的EN+管脚上的逻辑“高电平”使能正低压差(LDO+)稳压器。RT管脚用于编程开关频率的输入连接。当EN-引脚被驱动为逻辑“高”时，RT引脚将固定为1.2V。如果RT引脚连接到GND，则开关频率默认为固定的500kHz。LDO-引脚将BYP电容连接到GND，以降低LDO-输出噪声，如果未使用则保持浮动。LDO-管脚需要一个低ESR(Equivalent SeriesResistance，等效串联电阻)电容，对地电容至少为2微法以确保稳定性。EN –管脚上的逻辑“高电平”使能反相电荷泵和负LDO稳压器。

上述第二十七电容C4为10微法；第二十八电容C7为100纳法；第二十九电容C6为1微法；第三十电容C21为10微法；第三十一电容C23为 100纳法；第三十二电容C3为10微法；第三十三电容C2为100纳法；第三十四电容C5为10那法；第三十五电容C18为10纳法；第三十六电容C19 为10微法；第三十七电容C20为100纳法。

第二十电阻R54为200千欧；第二十一电阻R9为115千欧；第二十二电阻R4为20千欧；第二十三电阻R5为20千欧；第二十四电阻R12为115 千欧。

通过电压转换装置能够转换得到适合数据传输设备中各装置工作的电压值，保证数据传输设备正常工作。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种数据传输设备，其特征在于，包括：无线数据接收装置、单片机、数据通信装置、以及数模转换装置；

所述无线数据接收装置包括：第一电压输入端，与数据接收芯片的芯片供电电压管脚、第一电容(C57)、以及第一电阻(R53)一端相连；所述第一电容(C57)，另一端接地；所述第一电阻(R53)，另一端与第二电阻(R50)一端以及所述数据接收芯片的使能管脚相连；所述第二电阻(R50)，另一端与所述数据接收芯片的复位管脚相连；第三电阻(R2)，一端与所述数据接收芯片的第一输入管脚相连，另一端与第四电阻(R7)一端以及所述第一电压输入端相连，所述第四电阻(R7)的另一端与所述数据接收芯片的第二输入管脚相连；第五电阻(R8)，一端与所述数据接收芯片的第三输入管脚相连，另一端接地；所述数据接收芯片的地面管脚接地；所述数据接收芯片的数据接收管脚和数据发送管脚，均与所述单片机相连，用于将接收到的数据发送给所述单片机；

所述数据通信装置包括：第二电压输入端，与控制器局域网络CAN收发器的电源电压管脚、第二电容(C63)、以及第三电容(C64)一端相连；所述第二电容(C63)、第三电容(C64)，另一端接地；所述CAN收发器的待机模式控制输入管脚，与第六电阻(R56)一端相连；所述第六电阻(R56)，另一端接地；所述CAN收发器的高电平CAN总线管脚，与第七电阻(R57)一端，以及共模扼流圈(T2)一端相连；所述第七电阻(R57)，另一端与第四电容(C65)、第八电阻(R58)一端，以及所述CAN收发器的共模稳定输出管脚相连；所述第八电阻(R58)，另一端与所述CAN收发器的低电平CAN总线管脚，以及所述共模扼流圈(T2)另一端相连；所述第四电容(C65)，另一端接地；

所述CAN收发器的传输数据输入和接收数据输出管脚，与所述单片机相连，用于接收所述单片机发送的所述数据；所述共模扼流圈(T2)，还与所述数模转换装置相连，用于将所述数据发送给所述数模转换装置。

2.根据权利要求1所述的数据传输设备，其特征在于，所述数模转换装置包括：

第三电压输入端，与数模转换器的负模拟电源管脚，以及第五电容(C41) 一端相连；所述第五电容(C41)，另一端接地；

第四电压输入端，与第九电阻(R16)、第六电容(C47)一端，以及所述数模转换器的数字电源管脚相连，所述第九电阻(R16)，另一端与第十电阻(R66)一端，以及所述数模转换器的确定双极性输出范围管脚相连；所述第十电阻(R66)，另一端接地；第六电容(C47)，另一端接地；

所述数模转换器的低电平有效输入管脚，与第十一电阻(R67)一端相连；所述数模转换器的逻辑输入管脚，与第十二电阻(R68)一端相连；所述数模转换器的时钟输入管脚，与第十三电阻(R69)一端相连；所述第十一电阻(R67)、第十二电阻(R68)、第十三电阻(R69)，另一端均接地；

第五电压输入端，与所述数模转换器的正模拟电源管脚，以及第七电容(C42)一端相连；所述第七电容(C42)，另一端接地；所述数模转换器的地面管脚、第一数模转换器接地参考管脚、第二数模转换器接地参考管脚、第一输出放大器接地参考管脚、第二输出放大器接地参考管脚，均接地；

第六电压输入端，与所述数模转换器的参考输入管脚相连。

3.根据权利要求2所述的数据传输设备，其特征在于，还包括：

第一电压转换装置、第二电压转换装置、第三电压转换装置、第四电压转换装置、以及第五电压转换装置；

所述第一电压转换装置的第一电压输出端与所述第二电压输入端、所述第二电压转换装置的第七电压输入端、所述第三电压转换装置的第八电压输入端、以及所述第四电压转换装置的第九电压输入端相连，所述第二电压转换装置的第二电压输出端与所述第一电压输入端相连；所述第三电压转换装置的第三电压输出端与所述第四电压输入端相连；所述第四电压转换装置的第四电压输出端与所述第六电压输入端相连；所述第五电压转换装置的第五电压输出端与所述第五电压输入端相连；所述第五电压转换装置的第六电压输出端与所述第三电压输入端相连；

所述第一电压转换装置的第十电压输入端和所述第五电压转换装置的第十一电压输入端电压均为6-32伏，所述第一电压输出端电压为5伏，所述第二电压输出端和所述第三电压输出端电压均为3.3伏，所述第四电压输出端电压为2.5伏，所述第五电压输出端和所述第六电压输出端电压均为11伏。

4.根据权利要求3所述的数据传输设备，其特征在于，所述第一电压转换装置，包括：

所述第十电压输入端，与第八电容(C33)、第十四电阻(R79)一端、以及开关稳压器的电压输入管脚相连；所述第八电容(C33)，另一端接地；所述第十四电阻(R79)，另一端与所述开关稳压器的启用和禁用输入管脚相连；所述开关稳压器的地面管脚接地；

所述开关稳压器的自举电压管脚，与第九电容(C32)一端相连；所述第九电容(C32)，另一端与所述开关稳压器的开关节点管脚、电感(L2)一端、以及二极管(D14)的负极相连；所述二极管(D14)的正极接地；所述电感(L2)，另一端与第十五电阻(R64)、第十电容(C54)、第十一电容(C55)、第十二电容(C56)一端、以及所述第一电压输出端相连；

所述第十五电阻(R64)，另一端与第十六电阻(R65)一端、以及所述开关稳压器的反馈管脚相连；所述第十六电阻(R65)，另一端接地；所述第十电容(C54)、第十一电容(C55)、第十二电容(C56)，另一端均接地；

所述第八电容(C33)为4.7微法；所述第九电容(C32)为100纳法；所述第十电容(C54)为10微法；所述第十一电容(C55)为10微法；所述第十二电容(C56)为100纳法；

所述第十四电阻(R79)为100千欧；所述第十五电阻(R64)为54.9千欧；所述第十六电阻(R65)为10千欧；

所述电感(L2)为33微亨；所述二极管(D14)为MBR0520LT1G。

5.根据权利要求3所述的数据传输设备，其特征在于，所述第二电压转换装置，包括：

所述第七电压输入端，与第十三电容(C25)、第十四电容(C26)一端、以及稳压器的第一电压输入管脚和第二电压输入管脚相连；所述第十三电容(C25)、第十四电容(C26)，另一端均接地；

所述稳压器的输出电压管脚，与第十五电容(C27)、第十六电容(C28)、第十七电容(C24)、第一磁珠(R17)一端相连；所述第十五电容(C27)、第十六电容(C28)、第十七电容(C24)，另一端均接地；所述第一磁珠(R17)另一端与所述第二电压输出端相连；

所述第十三电容(C25)为1微法；所述第十四电容(C26)为100纳法；所述第十五电容(C27)为1微法；所述第十六电容(C28)为100纳法；所述第十七电容(C24)为100皮法；所述第一磁珠(R17)为0欧。

6.根据权利要求3所述的数据传输设备，其特征在于，所述第三电压转换装置，包括：

所述第八电压输入端，与第十八电容(C50)、第十九电容(C51)一端、以及稳压器的第一电压输入管脚和第二电压输入管脚相连；所述第十八电容(C50)、第十九电容(C51)，另一端均接地；

所述稳压器的输出电压管脚，与第二十电容(C52)、第二十一电容(C53)、第二十二电容(C49)、第二磁珠(R41)一端相连；所述第二十电容(C52)、第二十一电容(C53)、第二十二电容(C49)，另一端均接地；所述第二磁珠(R41)另一端与所述第三电压输出端相连；

所述第十八电容(C50)为1微法；所述第十九电容(C51)为100纳法；所述第二十电容(C52)为1微法；所述第二十一电容(C53)为100纳法；所述第二十二电容(C49)为100皮法；所述第二磁珠(R41)为0欧。

7.根据权利要求3所述的数据传输设备，其特征在于，所述第四电压转换装置，包括：

所述第九电压输入端，与第二十三电容(C45)、第二十四电容(C46)一端，以及电压转换芯片的输入电压连接管脚相连；所述第二十三电容(C45)、第二十四电容(C46)，另一端接地；所述电压转换芯片的地面管脚接地；

所述电压转换芯片的输出电压管脚，与第二十五电容(C43)、第二十六电容(C44)、以及第三磁珠(R70)一端相连；所述第二十五电容(C43)、第二十六电容(C44)，另一端接地；所述第三磁珠(R70)，另一端与所述第四电压输出端相连；

所述第二十三电容(C45)为4.7微法，所述第二十四电容(C46)为100纳法，所述第二十五电容(C43)为4.7微法，所述第二十六电容(C44)为100纳法。

8.根据权利要求3所述的数据传输设备，其特征在于，所述第五电压转换装置，包括：

所述第十一电压输入端，与第二十七电容(C4)、第二十八电容(C7)一端，以及输出电源的输入电压管脚、第一逻辑输入管脚、第二逻辑输入管脚相连；所述第二十七电容(C4)，另一端接地；所述第二十八电容(C7)，另一端接地，并与所述输出电源的模式管脚相连；

所述输出电源的悬浮电容正连接管脚，与第二十九电容(C6)一端相连；所述第二十九电容(C6)，另一端与所述输出电源的悬浮电容负连接管脚相连；

所述输出电源的输出电压管脚，与第三十电容(C21)、第三十一电容(C23)一端相连；所述第三十电容(C21)、第三十一电容(C23)，另一端接地；

所述输出电源的输入连接管脚，与第二十电阻(R54)一端相连；所述第二十电阻(R54)，另一端接地；

所述输出电源的正低压差输出管脚，与第三十二电容(C3)、第三十三电容(C2)、第二十一电阻(R9)一端、以及所述第五电压输出端相连；所述第三十二电容(C3)、第三十三电容(C2)，另一端接地；

所述第二十一电阻(R9)，另一端与第二十二电阻(R4)一端，以及所述输出电源的正低压差稳压器的反馈输入管脚相连；所述第二十二电阻(R4)，另一端与第三十四电容(C5)、第三十五电容(C18)、第二十三电阻(R5)一端，以及所述输出电源的地面管脚相连；

所述第三十四电容(C5)，另一端与所述输出电源的正参考旁路管脚相连；所述第三十五电容(C18)，另一端与所述输出电源的负参考旁路管脚相连；所述第二十三电阻(R5)，另一端与第二十四电阻(R12)一端，以及所述输出电源的负低压差稳压器的反馈输入管脚相连；

所述第二十四电阻(R12)，另一端与第三十六电容(C19)、第三十七电容(C20)一端、所述输出电源的负低压差输出管脚、以及所述第六电压输出端相连；所述第三十六电容(C19)、第三十七电容(C20)，另一端接地。

9.根据权利要求8所述的数据传输设备，其特征在于，

所述第二十七电容(C4)为10微法；所述第二十八电容(C7)为100纳法；所述第二十九电容(C6)为1微法；所述第三十电容(C21)为10微法；所述第三十一电容(C23)为100纳法；所述第三十二电容(C3)为10 微法；所述第三十三电容(C2)为100纳法；所述第三十四电容(C5)为10那法；所述第三十五电容(C18)为10纳法；所述第三十六电容(C19)为10微法；所述第三十七电容(C20)为100纳法；

所述第二十电阻(R54)为200千欧；所述第二十一电阻(R9)为115千欧；所述第二十二电阻(R4)为20千欧；所述第二十三电阻(R5)为20千欧；所述第二十四电阻(R12)为115千欧。

10.根据权利要求2-9任一项所述的数据传输设备，其特征在于，

所述第一电阻(R53)为1兆欧；所述第三电阻(R2)、所述第四电阻(R7)、所述第五电阻(R8)均为1兆欧；所述第一电容(C57)为470纳法；所述数据接收芯片为ESP-07S；

所述第六电阻(R56)为10千欧；所述第七电阻(R57)为60.4欧、所述第八电阻(R58)为60.4欧；所述第二电容(C63)为10微法；所述第三电容(C64)为100纳法；所述第四电容(C65)为1纳法；所述CAN收发器为TJA1040；

所述第五电容(C41)为100纳法；所述第六电容(C47)为100纳法；所述第七电容(C42)为100纳法；所述第十一电阻(R67)为10千欧；所述第十三电阻(R69)为10千欧。

Images