积木式端口可映射的传感器输入模块的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种积木式端口可映射的传感器输入模块，其特征在于，包括：核心接口板，与核心接口板连接的显示灯、通讯接口、电源质量监测模块、电源接口、传感器映射单元、传感器接口。本实用新型提供的积木式端口可映射的传感器输入模块，无需进行数值转换，使用起来更简单；对传感器的类型、量程、以及数量都可以进行配置。
【专利说明】
积木式端口可映射的传感器输入模块
技术领域
[0001 ]本实用新型传感器输入技术领域，更具体地说，涉及一种积木式端口可映射的传感器输入模块。
【背景技术】
[0002]目前市场上的传感器采集模块，反馈给上位机的每一路数据是传感器采集值在分辨率的量程内所转换的数据;用户在使用的过程中需要进行数制的转换并根据传感器的量程进行换算，在一定的程度上给工程师增加了难度;另外传感器数量和类型都是固定的，在使用的过程中，需要多种模块进行组合使用，且造成了一些端口的浪费。
[0003]因此，现有技术亟待有很大的进步。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述的缺陷，提供一种积木式端口可映射的传感器输入模块，包括:核心接口板，与核心接口板连接的显示灯、通讯接口、电源质量监测模块、电源接口、传感器映射单元、传感器接口。在本实用新型所述的积木式端口可映射的传感器输入模块中，所述核心接口板进一步包括:微控制器ARM7LPC2134。
[0005]在本实用新型所述的积木式端口可映射的传感器输入模块中，所述传感器接口至少两个，以积木方式组合。
[0006]在本实用新型所述的积木式端口可映射的传感器输入模块中，所述电源接口电源输入为直流12V?24V。
[0007]在本实用新型所述的积木式端口可映射的传感器输入模块中，所述积木式端口可映射的传感器输入模块与主控远程系统通过RS485总线连接。
[0008]LPC2134内置了串行通信接口和8kB的片内SRAM，32位定时器、I个或2个10位8路的ADC、10位DAC、PWM通道、47个GP1以及多达9个边沿或电平触发的外部中断，通过接口电路，核心板采集各种信号，对信号进行判断输出到相应的对象中去；
[0009]ADC芯片AD7677拥有串行和并行接口，进行8位或16位并行输出，或2线串行输出，电平逻辑可以为3V或5V;实现数据选择器的功能;传感器数据源传来的数据分配到预设的映射通道上，并按照设置的传感器电气特性、传感器的量程进行数据转换;默认的映射通道数据为0，只有映射的实际的传感器接口之后才能把相应的数据转换出来。
[0010]实施本实用新型的积木式端口可映射的传感器输入模块，具有以下有益效果:反馈给上位的数据为实际传感器的转换之后的数据，无需进行数值转换，使用起来更简单;对传感器的类型、量程、以及数量都可以进行配置。
【附图说明】
[0011 ]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中:图1是本实用新型积木式端口可映射的传感器输入模块的第一实施例的系统结构框图；
[0012]图2是图1中核心接口板的电路原理图；
[0013]图3是图1中电源接口的电路原理图；
[0014]图4是图1中电源质量监测模块的电路原理图；
[0015]图5是图1中传感器映射单元的电路原理图；
[0016]图6是图1中传感器接口的电路原理图。
【具体实施方式】
[0017]请参阅图1，为本实用新型积木式端口可映射的传感器输入模块的第一实施例的系统结构框图。如图1所示，在本实用新型第一实施例提供的积木式端口可映射的传感器输入模块中，至少包括，核心接口板，与核心接口板连接的显示灯、通讯接口、电源质量监测模块、电源接口、传感器映射单元、传感器接口。
[0018]所述核心接口板进一步包括:微控制器ARM7LPC2134。
[0019]所述传感器接口至少两个，以积木方式组合。
[0020]所述电源接口电源输入为直流12V?24V。
[0021]所述积木式端口可映射的传感器输入模块与主控远程系统通过RS485总线连接。
[0022]请结合参阅图2，为图1中核心接口板的电路原理图。如图2所示，在本实用新型提供的第一实施例中，LPC2134内置了宽范围的串行通信接口和8kB的片内SRAM，多个32位定时器、I个或2个10位8路的ADC、10位DAC、PWM通道、47个GP1以及多达9个边沿或电平触发的外部中断，通过接口电路，核心板采集各种信号，对信号进行判断输出到相应的对象中去。达到控制的目的。
[0023]请结合参阅图3，为图1中电源接口的电路原理图。如图3所示，在本实用新型提供的第一实施例中，模块电源采用芯片，外围器件少，输入宽电压。提供模块稳定的电源。
[0024]请结合参阅图4，为图1中电源质量监测模块的电路原理图。如图4所示，在本实用新型提供的第一实施例中，电源检测，在供电系统出问题后，及时进行系统复位。
[0025]请结合参阅图5，为图1中传感器映射单元的电路原理图。如图5所示，在本实用新型提供的第一实施例中，ADC芯片AD7677采用AD公司生产的高速16位模数转换芯片，最高采样频率可达到1MSPS，拥有内部16位逐位比较(SAR)校正电路。卓越的积分非线性度(INL)为最大±1LSB。良好的交流特性，最小动态值为92dB，典型值为94dB。总谐波失真在45kHz下为-1lOdB0
[0026]ADC芯片AD7677拥有串行和并行接口，可以进行8位或16位并行输出，或2线串行输出，电平逻辑可以为3V或5V;实现数据选择器的功能。传感器数据源传来的数据分配到预设的映射通道上，并按照设置的传感器电气特性、传感器的量程进行数据转换;默认的映射通道数据为0，只有映射的实际的传感器接口之后才能把相应的数据转换出来。
[0027]请结合参阅图6，为图1中传感器接口的电路原理图。如图6所示，在本实用新型提供的第一实施例中，可以按照实际需求进行数量的组合。搭建好之后就可以进行传感器的映射。
[0028]举一个例子，本实用新型积木式端口可映射的传感器输入模块接一个4ma?20ma电气特性的量程为0-100度温度传感器的工作过程，假设当前温度为25度左右，本实用新型积木式端口可映射的传感器输入模块以搭积木的方式连接一个传感器单元，通过设置连接模块的RS485接口，设置传感器的电气类型为4ma?20ma;正常工作后，上位机可以采集到的数据为16进制值1863HH。内部实现的数据转换过程是，监测到的16位数据十进制16383，也就是16进制3F FFHH值;第一步转换为对应电流数据为16383/65535*(20-4)=3.999ma;第二步转换为实际监测的电流4+3.999 = 7.999ma;第三步转换为温度(7.999-4)/(20-4)*(100-0) =24.999;就可以实现高精度0.001的数据转换。
[0029]本实用新型通过以上第一实施例的设计，可以做到反馈给上位的数据为实际传感器的转换之后的数据，无需进行数值转换，使用起来更简单；
[0030]对传感器的类型、量程、以及数量都可以进行配置。
[0031]本实用新型是根据特定实施例进行描述的，但本领域的技术人员应明白在不脱离本实用新型范围时，可进行各种变化和等同替换。此外，为适应本实用新型技术的特定场合，可对本实用新型进行诸多修改而不脱离其保护范围。因此，本实用新型并不限于在此公开的特定实施例，而包括所有落入到权利要求保护范围的实施例。
【主权项】
1.一种积木式端口可映射的传感器输入模块，其特征在于，包括:核心接口板，与核心接口板连接的显示灯、通讯接口、电源质量监测模块、电源接口、传感器映射单元、传感器接P； 所述核心接口板进一步包括:微控制器ARM7LPC2134 ； 所述传感器接口至少两个，以积木方式组合； 所述电源接口电源输入为直流12V?24V; 所述积木式端口可映射的传感器输入模块与主控远程系统通过RS485总线连接；LPC2134内置了串行通信接口和8kB的片内SRAM，32位定时器、I个或2个10位8路的ADC、1位DAC、PffM通道、47个GP1以及多达9个边沿或电平触发的外部中断，通过接口电路，核心板采集各种信号，对信号进行判断输出到相应的对象中去； ADC芯片AD7677拥有串行和并行接口，进行8位或16位并行输出，或2线串行输出，电平逻辑可以为3V或5V;实现数据选择器的功能;传感器数据源传来的数据15分配到预设的映射通道上，并按照设置的传感器电气特性、传感器的量程进行数据转换;默认的映射通道数据为0，只有映射的实际的传感器接口之后才能把相应的数据转换出来。
【文档编号】G05B19/042GK205540081SQ201521142798
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2015年12月31日
【发明人】邱丹
【申请人】重庆巨基科技有限公司