CN217541993U - 一种用于高支模监测系统的通讯电路 - Google Patents

Abstract

本申请涉及高支模监测系统技术领域，公开了一种用于高支模监测系统的通讯电路，用于高支模监测系统的高支模监测终端设备，其中，包括主控模块和信号采集模块，所述信号采集模块包括第六电阻、第三光耦和第五电阻，所述第三光耦的输入端分别和所述主控模块以及所述第六电阻的一端电性连接，所述第三光耦的输出端分别和外接监测终端以及所述第五电阻的一端电性连接；所述主控模块用于给所述信号采集模块发送信号采集指令，使所述信号采集模块采集来自外接监测终端的电信号。本实用新型具有结构简单，有利于高支模监测终端设备的小型化。

Description

一种用于高支模监测系统的通讯电路

技术领域

本实用新型属于高支模监测系统技术领域，特别涉及一种用于高支模监测系统的通讯电路。

背景技术

高支模安全监测系统的主要功能是对高大模板支撑系统的模板沉降、支架变形和立杆轴力的实时监测。高支模安全监测系统一般是采用一个外接仪器连接一个高支模监测终端设备，外接仪器一般包括激光测距终端、轴力监测终端、倾角监测终端和位移监测终端，一些现有的高支模监测终端设备只能连接一个外接监测终端，也就是说，假设要使用上述四种外接监测终端，就需要配备四个不同的高支模监测终端设备，同时不同的外接监测终端对应着不同的通讯电路结构。

虽然也有一些能实现多功能连接的高支模监测终端设备，但是这种能实现多功能连接的高支模监测终端设备依然沿用传统结构复杂的通讯电路结构，没有对其进行优化，只是将不同功能的通讯电路结构结合到高支模监测终端设备内，造成该能实现多功能连接的高支模监测终端设备的体积过大，携带和使用极为不便。

因此，现有技术有待改进和发展。

实用新型内容

本申请的目的在于提供了一种用于高支模监测系统的通讯电路，能够简化通讯电路结构，方便安装到高支模监测终端设备内，实现高支模监测终端设备的小型化。

本申请提供一种用于高支模监测系统的通讯电路，用于高支模监测系统的高支模监测终端设备，其中，包括主控模块和信号采集模块，所述信号采集模块包括第六电阻、第三光耦和第五电阻，所述第三光耦的输入端分别和所述主控模块以及所述第六电阻的一端电性连接，所述第三光耦的输出端分别和外接监测终端以及所述第五电阻的一端电性连接；

所述主控模块用于给所述信号采集模块发送信号采集指令，使所述信号采集模块采集来自外接监测终端的电信号。

本实用新型的通讯电路结构简单，能实现外接监测终端对信号采集指令的接收，从而使外接监测终端工作，即使外接监测终端的数量众多，也只需在高支模监测终端设备内部设置多个相同的通讯电路结构，以及增加板端连接器的接头，就能实现一台高支模监测终端设备和多个外接监测终端之间的通讯连接，并且由于本申请的通讯电路结构简单，即使将多个相同的通讯电路结构全部安装到一台高支模监测终端设备内部，也不会占用高支模监测终端设备内部的过多体积，实现高支模监测终端设备的小型化，便于携带。

进一步地，所述信号采集模块还包括第四光耦、第四电阻和滤波模块，所述第四光耦的输入端分别和所述第四电阻的一端以及外接监测终端电性连接，所述第四光耦的输出端和所述滤波模块的输入端连接，所述滤波模块的输出端和所述主控模块电性连接。

在实际应用中，滤波模块可以滤除噪声信号。

进一步地，所述滤波模块包括第十电容、第九电容、第七电容和第八电容，所述第十电容的两个接线端分别和所述第四光耦的输出端的两个接线端电性连接，所述第十电容的一端和所述第四光耦的输出端之间设置有第一连接节点，所述第九电容的一端和所述第一连接节点电性连接，所述第十电容的另一端接地，所述第十电容和地端之间设置有第二连接节点，所述第七电容的一端和所述第二连接节点电性连接，所述第七电容的另一端和所述第九电容的另一端电性连接，所述第八电容和所述第九电容并联，所述第八电容远离所述第七电容的一端连接所述主控模块。

进一步地，还包括3.3V供电模块，所述3.3V供电模块用于给所述主控模块供电；所述3.3V供电模块包括第一电阻、第二电阻、第一电容和稳压二极管，所述第一电阻的一端连接12V电压源，所述第一电阻的另一端和所述稳压二极管的负极电性连接，所述稳压二极管的正极接地，所述第二电阻并联在所述稳压二极管的两端，所述第一电容并联在所述第二电阻的两端，所述第一电容远离地端的一端设置有3.3V输出节点。

进一步地，所述主控模块包括STM32芯片。

在实际应用中，STM32芯片具有高性能、低成本和低功耗的特点。

进一步地，还包括Lora模块，所述Lora模块和所述主控模块电性连接，所述Lora模块包括SX1278芯片。

进一步地，还包括5V供电模块，所述5V供电模块用于给所述信号采集模块供电；所述5V供电模块包括第三电容、第三电阻、第二电容和稳压芯片，所述稳压芯片的输入引脚连接12V电压源，所述第三电容的一端连接12V电压源，所述第三电容的另一端和所述稳压芯片的接地引脚接地；所述稳压芯片的输出引脚和所述第三电阻的一端电性连接，所述稳压芯片的输出引脚和所述第三电阻之间设置有5V输出节点；所述第三电阻的另一端接地；所述第二电容和所述第三电阻并联。

进一步地，所述稳压芯片为7805芯片。

进一步地，所述Lora模块的工作频段为433MHz频段。

进一步地，所述第三光耦和所述第四光耦的型号为P521。

由上可知，本实用新型的通讯电路结构简单，能实现外接监测终端对信号采集指令的接收，从而使外接监测终端工作，即使外接监测终端的数量众多，也只需在高支模监测终端设备内部设置多个相同的通讯电路结构，以及增加板端连接器的接头，就能实现一台高支模监测终端设备和多个外接监测终端之间的通讯连接，并且由于本申请的通讯电路结构简单，即使将多个相同的通讯电路结构全部安装到一台高支模监测终端设备内部，也不会占用高支模监测终端设备内部的过多体积，实现高支模监测终端设备的小型化，便于携带。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为本申请提供的一种用于高支模监测系统的通讯电路的结构示意图。

图2为本申请提供的一种3.3V供电模块的电路结构示意图。

图3为本申请提供的一种5V供电模块的电路结构示意图。

图4为本申请提供的一种高支模监测系统的模块结构简图。

标号说明：

1、高支模监测终端设备；2、外接监测终端；100、主控模块；200、信号采集模块；300、滤波模块；400、Lora模块；R6、第六电阻；U3、第三光耦；R5、第五电阻；U4、第四光耦；R4、第四电阻；C10、第十电容；C9、第九电容；C7、第七电容；C8、第八电容；R1、第一电阻；R2、第二电阻；C1、第一电容；ZD、稳压二极管；C3、第三电容；R3、第三电阻；C2、第二电容；U1、稳压芯片。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

参阅图1和图4，本实用新型提供一种用于高支模监测系统的通讯电路，用于高支模监测系统的高支模监测终端设备1，其中，包括主控模块100和信号采集模块200，信号采集模块200包括第六电阻R6、第三光耦U3和第五电阻R5，第三光耦U3的输入端分别和主控模块100以及第六电阻R6的一端电性连接，第三光耦U3的输出端分别和外接监测终端2以及第五电阻R5的一端电性连接；

主控模块100用于给信号采集模块200发送信号采集指令，使信号采集模块200采集来自外接监测终端2的电信号。

其中，外接监测终端2可以是现有的激光测距终端、轴力监测终端、倾角监测终端和位移监测终端。并且高支模监测终端设备1一般设置有板端连接器接口（图1中的P1），该板端连接器接口可以适配不同的外接监测终端2，板端连接器上的针头和本申请的通讯电路电性连接。在实际应用中，假设轴力监测终端通过外接数据线和板端连接器接口，从而与第三光耦U3的输出端相连，其工作时序为当主控模块100发出信号采集指令后，信号经通过第三光耦U3的输入端送到第三光耦U3，经过第三光耦U3内部的发光二极管和光敏三极管协同工作，对信号采集指令进行隔离和增强后，经第三光耦U3的输出端通过外接数据线传送至轴力监测终端，此时，轴力监测终端开始测量目前模板的承载力大小。激光测距终端、倾角监测终端和位移监测终端同理，都是通过上述的信号采集模块200接收主控模块100的信号采集指令。

本申请的通讯电路结构简单，能实现外接监测终端2对信号采集指令的接收，从而使外接监测终端2工作，即使外接监测终端2的数量众多，也只需在高支模监测终端设备1内部设置多个相同的通讯电路结构，以及增加板端连接器的接头，就能实现一台高支模监测终端设备1和多个外接监测终端2之间的通讯连接，并且由于本申请的通讯电路结构简单，即使将多个相同的通讯电路结构全部安装到一台高支模监测终端设备1内部，也不会占用高支模监测终端设备1内部的过多体积，实现高支模监测终端设备1的小型化，便于携带。

在一些实施方式中，信号采集模块200还包括第四光耦U4、第四电阻R4和滤波模块300，第四光耦U4的输入端分别和第四电阻R4的一端以及外接监测终端2电性连接，第四光耦U4的输出端和滤波模块300的输入端连接，滤波模块300的输出端和主控模块100电性连接。

在实际应用中，假设轴力监测终端通过外接数据线和板端连接器接口连接，从而与第三光耦U3的输出端相连，其工作时序为当主控模块100发出信号采集指令后，信号经通过第三光耦U3的输入端送到第三光耦U3，经过第三光耦U3内部的发光二极管和光敏三极管协同工作，对信号采集指令进行隔离和增强后，经第三光耦U3的输出端通过外接数据线传送至轴力监测终端，此时，轴力监测终端开始测量目前模板的承载力大小。并将测量数据通过板端连接器传输到第四光耦U4的输入端，第四光耦U4的输出端将测量数据传入滤波模块300滤除噪声信号后传输至主控模块100。

在一些实施方式中，滤波模块300包括第十电容C10、第九电容C9、第七电容C7和第八电容C8，第十电容C10的两端分别和第四光耦U4的输出端的两个接线端电性连接，第十电容C10的一端和第四光耦U4的输出端之间设置有第一连接节点，第九电容C9的一端和第一连接节点电性连接，第十电容C10的另一端接地，第十电容C10和地端之间设置有第二连接节点，第七电容C7的一端和第二连接节点电性连接，第七电容C7的另一端和第九电容C9的另一端电性连接，第八电容C8和第九电容C9并联，第八电容C8远离第七电容C7的一端连接主控模块100。

参阅图2，在一些实施方式中，还包括3.3V供电模块，3.3V供电模块用于给主控模块100供电；3.3V供电模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1和稳压二极管ZD，第一电阻R1的一端连接12V电压源，第一电阻R1的另一端和稳压二极管ZD的负极电性连接，稳压二极管ZD的正极接地，第二电阻R2并联在稳压二极管ZD的两端，第一电容C1并联在第二电阻R2的两端，第一电容C1远离地端的一端设置有3.3V输出节点。

在一些实施方式中，主控模块100包括STM32芯片。一般主控模块100的电路结构为现有技术，在实际应用中，STM32芯片具有高性能、低成本和低功耗的特点。

在一些实施方式中，还包括Lora模块400，Lora模块400和主控模块100电性连接，Lora模块400包括SX1278芯片。一般Lora模块400的电路结构也是现有技术，在实际应用中，SX1278芯片具有高灵敏度，低功耗，抗干扰的特点。

参阅图3，在一些实施方式中，还包括5V供电模块，5V供电模块用于给信号采集模块200供电；5V供电模块包括第三电容C3、第三电阻R3、第二电容C2和稳压芯片U1，稳压芯片U1的输入引脚连接12V电压源，第三电容C3的一端连接12V电压源，第三电容C3的另一端和稳压芯片U1的接地引脚接地；稳压芯片U1的输出引脚和第三电阻R3的一端电性连接，稳压芯片U1的输出引脚和第三电阻R3之间设置有5V输出节点；第三电阻R3的另一端接地；第二电容C2和第三电阻R3并联。在实际应用中，5V输出节点可接入到图1的两个VCC节点处。

在进一步的实施方式中，稳压芯片U1为7805芯片。在实际应用中，7805芯片使用起来可靠、方便，而且价格便宜。

在一些实施方式中，Lora模块400采用433MHz频段。在实际应用中，Lora模块400的工作频段为433MHz频段，可穿透多障碍物场景，实现任何场景下不掉线不丢包，可满足任意高支模场景下的实时监测需求。

在一些实施方式中，第三光耦U3和第四光耦U4的型号为P521。在实际应用中，光耦P521能将上下级电路完全隔离的作用，相互不产生影响，隔离效果好。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于高支模监测系统的通讯电路，用于高支模监测系统的高支模监测终端设备（1），其特征在于，包括主控模块（100）和信号采集模块（200），所述信号采集模块（200）包括第六电阻（R6）、第三光耦（U3）和第五电阻（R5），所述第三光耦（U3）的输入端分别和所述主控模块（100）以及所述第六电阻（R6）的一端电性连接，所述第三光耦（U3）的输出端分别和外接监测终端（2）以及所述第五电阻（R5）的一端电性连接；

所述主控模块（100）用于给所述信号采集模块（200）发送信号采集指令，使所述信号采集模块（200）采集来自外接监测终端（2）的电信号。

2.根据权利要求1所述的用于高支模监测系统的通讯电路，其特征在于，所述信号采集模块（200）还包括第四光耦（U4）、第四电阻（R4）和滤波模块（300），所述第四光耦（U4）的输入端分别和所述第四电阻（R4）的一端以及所述外接监测终端（2）电性连接，所述第四光耦（U4）的输出端和所述滤波模块（300）的输入端连接，所述滤波模块（300）的输出端和所述主控模块（100）电性连接。

3.根据权利要求2所述的用于高支模监测系统的通讯电路，其特征在于，所述滤波模块（300）包括第十电容（C10）、第九电容（C9）、第七电容（C7）和第八电容（C8），所述第十电容（C10）的两端分别和所述第四光耦（U4）的输出端的两个接线端电性连接，所述第十电容（C10）的一端和所述第四光耦（U4）的输出端之间设置有第一连接节点，所述第九电容（C9）的一端和所述第一连接节点电性连接，所述第十电容（C10）的另一端接地，所述第十电容（C10）和地端之间设置有第二连接节点，所述第七电容（C7）的一端和所述第二连接节点电性连接，所述第七电容（C7）的另一端和所述第九电容（C9）的另一端电性连接，所述第八电容（C8）和所述第九电容（C9）并联，所述第八电容（C8）远离所述第七电容（C7）的一端连接所述主控模块（100）。

4.根据权利要求2所述的用于高支模监测系统的通讯电路，其特征在于，还包括3.3V供电模块，所述3.3V供电模块用于给所述主控模块（100）供电；所述3.3V供电模块包括第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、第一电容（C1）和稳压二极管（ZD），所述第一电阻（R1）的一端连接12V电压源，所述第一电阻（R1）的另一端和所述稳压二极管（ZD）的负极电性连接，所述稳压二极管（ZD）的正极接地，所述第二电阻（R2）并联在所述稳压二极管（ZD）的两端，所述第一电容（C1）并联在所述第二电阻（R2）的两端，所述第一电容（C1）远离地端的一端设置有3.3V输出节点。

5.根据权利要求1所述的用于高支模监测系统的通讯电路，其特征在于，所述主控模块（100）包括STM32芯片。

6.根据权利要求1所述的用于高支模监测系统的通讯电路，其特征在于，还包括Lora模块（400），所述Lora模块（400）和所述主控模块（100）电性连接，所述Lora模块（400）包括SX1278芯片。

7.根据权利要求1所述的用于高支模监测系统的通讯电路，其特征在于，还包括5V供电模块，所述5V供电模块用于给所述信号采集模块（200）供电；所述5V供电模块包括第三电容（C3）、第三电阻（R3）、第二电容（C2）和稳压芯片（U1），所述稳压芯片（U1）的输入引脚连接12V电压源，所述第三电容（C3）的一端连接12V电压源，所述第三电容（C3）的另一端和所述稳压芯片（U1）的接地引脚接地；所述稳压芯片（U1）的输出引脚和所述第三电阻（R3）的一端电性连接，所述稳压芯片（U1）的输出引脚和所述第三电阻（R3）之间设置有5V输出节点；所述第三电阻（R3）的另一端接地；所述第二电容（C2）和所述第三电阻（R3）并联。

8.根据权利要求7所述的用于高支模监测系统的通讯电路，其特征在于，所述稳压芯片（U1）为7805芯片。

9.根据权利要求6所述的用于高支模监测系统的通讯电路，其特征在于，所述Lora模块（400）的工作频段为433MHz频段。

10.根据权利要求2所述的用于高支模监测系统的通讯电路，其特征在于，所述第三光耦（U3）和所述第四光耦（U4）的型号为P521。

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