专利名称：微型网格测控模块的制作方法
微型网格测控模块
技术领域：
本发明涉及一种微型网格测控模块，涉及物联网应用领域最为基础性的节点信息的自组网和数据传输，尤其是在自动化控制和应用领域，可完全替代有限数据传输和控制 技术，并能实现微型网格内分布式信息的应用集成和共享。
背景技术：
目前在自动化应用领域，数据的传输和控制以有线方式为主，近几年开始出现无 线方式的数据传输和控制。但无论是有线方式还是无线方式，都是把数据作为一种独立的 单体，在上层进行利用，导致数据的实时性和传输量大。节点数据在底层很难进行相互通信 和信息共享。这样导致上层设备投资大，控制复杂，测控网络没有实现真正意义的信息化， 信息反馈没有实现智能化。
发明内容本发明的目的提供一种微型网格测控模块，它能加入到目前已有的传感器中，利 用网线或无线方式，进行网格化组网，将信息在节点与节点之间实现共享，在网格内每一个 节点有着独立的IP地址，大大简化上层应用设备和程序的复杂性和难度，实现真正意义的 网格化测控。本发明采用的技术方案如下本发明所述微型网格测控模块，包括电源模块1、信号检测与控制模块2、集成芯 片模块3、网络接口模块4和集成电路板5，电源模块1、信号检测与控制模块2、集成芯片模 块3和网络接口模块4都安装在集成电路板5上，信号检测与控制模块2与集成芯片模块 3之间，集成芯片模块3与网络接口模块4之间采用数据线连接，信号检测与控制模块2、集 成芯片模块3、网络接口模块4与电源模块1之间均采用电源线连接，如图1、图2所示；所 述信号检测与控制模块2由单片机主芯片①、晶振A②、复位电路A③和外接插针④组成， 各部分的连接关系如图3所示；集成芯片模块3由集成芯片A和集成芯片B组成，集成芯片 A由芯片E⑤、晶振B⑥、SD接口卡⑦和限摆率RS-485收发器⑧组成，各元器件的连接关系 如图4所示；集成芯片B由八位数据锁存器⑨、译码器⑩和RAM(Q)组成，各元器件的连接关 系如图5所示；电源模块1由电源模块转换器 和信号隔离模块 组成，各元器件的连接 关系如图6所示；网络接口模块4含有网络接口主芯片 、网络接口电路和wifi接口电 路，网络接口主芯片 内部有网卡芯片和SDRAM存储器，各元器件的连接关系如图7所示； wifi接口电路由芯片F 、数据接收端口 @、数据发送端口 和复位电路B 组成，各 元器件的连接关系如图8所示。工作过程微型网格测控模块在工作时，由电源模块1向系统提供电源，信号检测 与控制模块2将外部4-20mA的标准信息采集过来，通过集成芯片模块3的处理，将标准电 流信号转换成实际的数据，进行储存，或通过网络接口模块4传送给上位显示，其中网络接口模块4通过有线方式和无线方式与上位或网络通信。同时网络接口模块4也能通过有线 和无线方式，将人工干预信息或网格内其它传感器的信息传输给集成芯片模块3，通过集成 芯片模块3将实际的数据转换成标准电流信号，传送给信号检测与控制模块2，实现微型网 格化的信息、资源等的共享和智能化测控。本发明使用了如下技术a/网格化自组网技术；
b/分布式信息应用集成技术；c/信息、资源共享和智能化测控技术。由于本发明所述微型网格测控模块包括了电源模块1、信号检测与控制模块2、集 成芯片模块3、网络接口模块4，能通过无线或有线方式自组织网络，实现微网格内部的信 息和硬件资源的共享，电源模块1、信号检测与控制模块2、集成芯片模块3、网络接口模块4 中都采用了嵌入式芯片和对应的操作系统，功能适应性强，扩展性强，在微网格内部实现智 能化系统的检测与控制，它能加入到目前已有的传感器中，利用网线或无线方式，进行网格 化组网，将信息在节点与节点之间实现共享，在网格内每一个节点有着独立的IP地址，大 大简化上层应用设备和程序的复杂性和难度，实现真正意义的网格化测控。
图1为本发明的结构功能框图；图2为各模块的安装结构示意图；图3为信号检测与控制模块2的电路图；图4为集成芯片A的电路图；图5为集成芯片B的电路图；图6为电源模块1的电路图；图7为网络接口模块4的网络接口电路图；图8为网络接口模块4的Wif i接口电路图。图中，1-电源模块；2-信号检测与控制模块；3-集成芯片模块；4-网络接口模块； 5-集成电路板；①-单片机主芯片；②-晶振A ；③-复位电路A ；④-外接插针；⑤-芯片 E ；⑥-晶振B ；⑦-SD接口卡；⑧-限摆率RS-485收发器；⑨-八位数据锁存器；⑩-译码 器；(Q) -RAM ；Q -电源模块转换器； -信号隔离模块；@ -网络接口主芯片； -芯片 F;@_数据接收端口 ；数据发送端口 ； _复位电路B。
具体实施方式下面结合附图举例详细说明本发明的
具体实施例方式本发明所述微型网格测控模块，如图1、图2所示，它包括电源模块1、信号检测与 控制模块2、集成芯片模块3、网络接口模块4和集成电路板5，电源模块1、信号检测与控制 模块2、集成芯片模块3和网络接口模块4都安装在集成电路板5上，信号检测与控制模块 2与集成芯片模块3之间，集成芯片模块3与网络接口模块4之间采用数据线连接，信号检 测与控制模块2、集成芯片模块3、网络接口模块4与电源模块1之间均采用电源线连接，如 图1、图2所示；所述信号检测与控制模块2由单片机主芯片①、晶振A②、复位电路A③和 外接插针④组成，各部分的连接关系如图3所示；集成芯片模块3由集成芯片A和集成芯片 B组成，集成芯片A由芯片E⑤、晶振B⑥、SD接口卡⑦和限摆率RS-485收发器⑧组成，各元器件的连接关系如图4所示；集成芯片B由八位数据锁存器⑨、译码器⑩和RAM 组成， 各元器件的连接关系如图5所示；电源模块1由电源模块转换器 和信号隔离模块 组 成，各元器件的连接关系如图6所示；网络接口模块4含有网络接口主芯片@、网络接口电 路和wifi接口电路，网络接口主芯片(0内部有网卡芯片和SDRAM存储器，各元器件的连接 关系如图7所示；wifi接口电路由芯片F 、数据接收端口 (g丨、数据发送端口 和复位 电路B 组成，各元器件的连接关系如图8所示。各模块的工作过程如下信号检测与控制模块2的工作过程该模块是信号检测与控制电路，工作时，将外 部的4-20mA标准信息采集过来，传输给主芯片，同时将主芯片发送的控制信号发送给外部 控制设备。 集成芯片模块3的工作过程集成芯片模块主要负责数据处理，将标准电流信号 转换成实际的数据，进行储存，或通过网络接口模块传送给上位显示；同时将人工干预信息 或网格内其它传感器的信息传输给主芯片，通过集成芯片模块将实际的数据转换成标准电 流信号，传送给控制模块，并进行微型网格化的信息、资源等的处理、共享、存储和计算。电源模块1的工作过程电源模块主要作用一是将5V输入电压，转化为士 12V的 供电电压；二是具有隔离1000V交直流的功能，使系统电源稳定。网络接口模块4的工作过程为系统提供有线的RJ45接口和无线的wifi接口，保 证系统与网格内部其它测控模块和上位机控制系统通讯。
权利要求
一种微型网格测控模块，其特征是它包括电源模块(1)、信号检测与控制模块(2)、集成芯片模块(3)、网络接口模块(4)和集成电路板(5)，电源模块(1)、信号检测与控制模块(2)、集成芯片模块(3)和网络接口模块(4)都安装在集成电路板(5)上，信号检测与控制模块(2)与集成芯片模块(3)之间，集成芯片模块(3)与网络接口模块(4)之间采用数据线连接，信号检测与控制模块(2)、集成芯片模块(3)、网络接口模块(4)与电源模块(1)之间均采用电源线连接。
2.根据权利要求1所述微型网格测控模块，其特征是所述信号检测与控制模块(2) 由单片机主芯片(①)、晶振A(②)、复位电路A(③)和外接插针(④)组成；所述集成芯 片模块⑶由集成芯片A和集成芯片B组成，集成芯片A由芯片E (⑤)、晶振B (⑥)、SD接 口卡(⑦)和限摆率RS-485收发器(⑧)组成，集成芯片B由八位数据锁存器(⑨)、译码 器(⑩)和RAM (Q))组成；所述电源模块⑴由电源模块转换器( )和信号隔离模块 ( )组成；所述网络接口模块(4)含有网络接口主芯片(0 )、网络接口电路和wifi接 口电路，在网络接口主芯片( )内 部有网卡芯片和SDRAM存储器，wifi接口电路由芯片 F( )、数据接收端口( )、数据发送端口( )和复位电路B( )组成。
全文摘要
一种微型网格测控模块，包括电源模块、信号检测与控制模块、集成芯片模块、网络接口模块和集成电路板，四块模块都安装在集成电路板上，信号检测与控制模块与集成芯片模块之间，集成芯片模块与网络接口模块之间采用数据线连接，信号检测与控制模块、集成芯片模块、网络接口模块与电源模块之间均采用电源线连接，可以通过无线或有线方式自组织网络，实现微网格内部的信息和硬件资源的共享，它能加入到目前已有的传感器中，利用网线或无线方式，进行网格化组网，将信息在节点与节点之间实现共享，在网格内每一个节点有着独立的IP地址，大大简化上层应用设备和程序的复杂性和难度，实现真正意义的网格化测控。
文档编号G05B19/042GK101846984SQ201010145050
公开日2010年9月29日 申请日期2010年4月13日 优先权日2010年4月13日
发明者何鹏举, 刘寺意 申请人:金坛市恒旭科技有限公司