且还节省了外部震荡电路。该系列单片机内部的RAM存储模块高达2KB容量，Flash空间最大60KB，而且还带有8路10位的AD转换器，2个串口及其他如定时器等。使用该单片机内部的10位AD转换器，分别对经过转换处理后的三路传感器信号进行A/D转换和运算处理，最后通过串口发送给无线类型的信号发射模块进行发射。信号发射模块选用EnOcean的TCM300无线收发芯片，将单片机处理的结果，通过无线信号发射出去。TCM300无线收发芯片通过串口与单片机连接。单片机按照其串口的协议格式，将需要发射的数据传送到TCM300无线收发芯片的串口，TCM300无线收发芯片收到后内部会自动进行处理，最后自动发射出去。TCM300无线收发芯片的工作电压是3.3v，因此其与5v的单片机之间的串口连接有电平匹配的问题。一般情况下需要用一个电平转换芯片进行匹配。问了节省成本，更主要是节省电路板的占用空间，可以采用在两个串口之间各加一个几百欧到Ik欧的电阻进行连接，本实施例中使用Ik欧的电阻。TCM300无线收发芯片的天线选用弹簧天线，并进行水平安装。
[0021]如图2所示，在所述的干接点处理单元中包括具有干接点接口 P4的干接点输入处理模块，在所述的干接点输入处理模块中输入支路和输出支路通过相连接的节点连接至干接点接口 P4的其中一个接点，在所述的输入支路中包括正极连接输入电压的二极管D5，二极管D5通过串联的第八电阻R8连接至所述与输出支路相连的节点；输出支路中包括与输出端AD_2连接的第九电阻R9，在第九电阻R9和输出端AD_2之间设有通过第十三电阻Rl3的接地结构GND，以及和接地结构并列的包含第五电容C5的第一滤波结构；干接点接口 P4的另一接点接地GND。
[0022]干接点处理单元采用的是电阻分压方式，检测干接点接口 P4当前的开启或闭合状态，将结果输出到单片机进行判断，并与单片机进行隔离。如果干接点接口 P4处于断开状态，输入电压VCC_5v经过二极管D5、第八电阻R8和第九电阻R9及第十三电阻R13后回到地，干接点输出端AD_2为高电平。如果干节点接口 P4处于闭合状态，输入电压VCC_5v经过二极管D5、第八电阻R8和干节点接口 P4回到地，干接点输出端AD_2为低电平。
[0023]如图3所示，在所述的电压处理单元中包括接线座结构的电压接口 P2，电压接口P2的其中一路输出通过电压输入处理模块中的第六电阻R6输出至单片机，由于单片机端口只能承受最高5v的电压，因此采用电阻分压的方式，将O?1v的电压降为O?5v，供单片机进行处理。在第六电阻R6的下游设有通过第七电阻R7接地的跳线结构J5。当输入电压为O?1v时，跳线结构J5连通，由第六电阻R6和第七电阻R7进行分压，将O?1v的电压降为O?5v，供单片机进行处理。当输入电压为O?5v时，跳线结构J5断开，电压信号经第六电阻R6隔离后通过电压输出端AD_1输出到单片机进行处理。电压输入处理模块中还设有与第七电阻R7并列且接地GND的包含第二电容C2的第二滤波结构，电压接口 P2的另一路输出接地GND。
[0024]如图4所示，在所述的电流处理单元中包括接线座结构的电流接口 P1，电流接口PI的其中一路输出分别连接电流输入处理模块中的第二电阻R2和第三电阻R3，其中第二电阻R2与电流输入处理模块的输出端AD_0连接，第三电阻R3接地GND ;在所述第二电阻R2与输出端AD_0之间设有包含第一电容Cl且接地GND的第三滤波结构。电流接口 Pl的另一路输出接地GND。电流处理单元采用电阻检流，将流过第三电阻R3的电流转换为I?5v的电压输出，经第二电阻R2隔离后输出至单片机进行处理。当电流为4mA时输出电压为lv，满量程20mA时转换输出电压为5v。单片机对I?5v的输入电压进行A/D转换后，将结果转换为对应O?5v的A/D转换值。
[0025]通过上述的电路结构，能够对不同传输标准的传感器进行统一接入和输出，使后续接收设备不用区分传感器的传输标准而进行统一的信号输入。
【主权项】
1.传感器信号转换装置，包括有电源，其特征为:还具有拨码开关，以及分别与所述电源连接，并且输出分别与单片机连接的干接点处理单元、电流处理单元和电压处理单元，所述单片机向信号发射模块输出处理后的传感器信号，所述的单片机和信号发射模块均由所述电源供电。2.如权利要求1所述的传感器信号转换装置，其特征为:在所述的干接点处理单元中包括具有干接点接口(P4)的干接点输入处理模块，在所述的干接点输入处理模块中输入支路和输出支路通过相连接的节点连接至干接点接口(P4)的其中一个接点，在所述的输入支路中包括正极连接输入电压的二极管(D5)，二极管(D5)通过串联的第八电阻(R8)连接至所述与输出支路相连的节点；输出支路中包括与输出端连接的第九电阻(R9)，在第九电阻(R9)和输出端之间设有接地结构；干接点接口(P4)的另一接点接地。3.如权利要求2所述的传感器信号转换装置，其特征为:在所述在第九电阻(R9)和输出端之间还设有第一滤波结构。4.如权利要求1所述的传感器信号转换装置，其特征为:在所述的电压处理单元中包括接线座结构的电压接口(P2)，电压接口(P2)的其中一路输出通过电压输入处理模块中的第六电阻(R6)输出至单片机，电压接口(P2)的另一路输出接地。5.如权利要求4所述的传感器信号转换装置，其特征为:在第六电阻(R6)的下游设有通过第七电阻(R7)接地的跳线结构(J5)。6.如权利要求4所述的传感器信号转换装置，其特征为:电压输入处理模块中还设有第二滤波结构。7.如权利要求1所述的传感器信号转换装置，其特征为:在所述的电流处理单元中包括接线座结构的电流接口(P1)，电流接口(Pi)的其中一路输出分别连接电流输入处理模块中的第二电阻(R2)和第三电阻(R3)，其中第二电阻(R2)与电流输入处理模块的输出端连接，第三电阻(R3)接地；电流接口(Pl)的另一路输出接地。8.如权利要求7所述的传感器信号转换装置，其特征为:在所述第二电阻(R2)与电流输入处理模块的输出端之间设有第三滤波结构。9.如权利要求1至8之一所述的传感器信号转换装置，其特征为:所述单片机和信号发射模块之间通过电平转换芯片进行电平匹配连接。10.如权利要求1至8之一所述的传感器信号转换装置，其特征为:所述单片机和信号发射模块之间通过电阻进行电平匹配连接。
【专利摘要】本实用新型涉及传感器信号转换装置，包括有电源，还具有拨码开关，以及分别与所述电源连接，并且输出分别与单片机连接的干接点处理单元、电流处理单元和电压处理单元，所述单片机向信号发射模块输出处理后的传感器信号，所述的单片机和信号发射模块均由所述电源供电。本实用新型的传感器信号转换装置，能够对不同传输标准的传感器进行统一接入和输出，使后续接收设备不用区分传感器的传输标准而进行统一的信号输入，有效简化设备的开发难度和维护难度，而且还可以方便快捷的对各种设备进行不同传感器的扩展。
【IPC分类】G05B19/042
【公开号】CN204679795
【申请号】CN201520373853
【发明人】诸小强
【申请人】成都英泰力节能技术有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月3日