专利名称：数字型网络通讯数据采集器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种远程自动采集传输数据技术领域，尤其涉及一种数字 型网络通讯数据采集器。
背景技术：
准确而便捷的远程自动抄表系统，非常适应现代化管理对用水、用电、用 气抄表缴费的需求，也代表了公用事业部门的未来管理模式，是代替传统人工抄
表方式的趋势。现有的数据采集器大多通过RS485接口直接接收电能表的各种数 据，采用手持抄表机现场采集电量数据或采用GPRS\CDMA通讯方式远程自动电量 采集、或通过RS485总线来实现当地的数据处理以及向远程主站传递电能量和其 它信息等功能。现今因特网已无处不在，借助因特网实现信息传递与共享已成为 时代主流，现有的数据采集器大多不内嵌TCP/IP协议，无法借助因特网的优势 实现数据共享。无论采用手持抄表机、GPRSWDMA通讯方式、还是RS485总线方 式，都存在速度较慢，无法达到工业现场实时性要求。 发明内容
为克服现有技术数据传输速度慢无法达到工业现场实时性要求等缺点，本 实用新型提供一种数字型网络通讯数据采集器。
本实用新型的技术方案如下 一种数字型网络通讯数据采集器，其特征是 包括数据采集单元、数据存储单元、数据上传单元和人机交互单元；所述数据采 集单元采用RS-485接口电路接收RS-485总线上的水、电计量信号，进行光电隔 离后将其转换成内部逻辑电平，并对接收到的信息进行存贮、分析；所述数据存 储单元接收数据采集单元处理过的数据并存储在大容量静态数据存储器内；所述 数据上传单元接收上位机的通讯命令，从数据存储器中调用所需数据，进行链路 层协议转换，通过逻辑电路以及不同的通讯接口电路进行物理层协议转换，'然后 以RS-485总线或者以太接口或者无线红外接口三种方式之一的方式输出；所述 人机交互单元用于显示参数和水电量数据，以及完成参数查询以及参数设定。
所述数据采集单元由差分数据线收发器Ull、光电耦合器U9、光电耦合器 UIO、光电耦合器U15及八位微处理器U1组成，主要完成接收RS-485总线上 的水电计量信号，进行光电隔离后将其转换成内部逻辑电平，然后对接收到的信 息进行存储、分析；所述差分数据线收发器接收RS-485总线上的水电计量信号， 由差分数据线收发器输出的信号经过光电耦合器进行光电隔离后输入微处理器， 由微处理器对接收到的信息进行存储、分析。
所述数据采集单元由差分数据线收发器Ull、光 耦合器(U9， UIO， U15) 及八位微处理器U1组成，主要完成接收RS-485总线上的水电计量信号，进行光电隔离后将其转换成内部逻辑电平，然后对接收到的信息迸行存储、分析；所 述差分数据线收发器Ull接收RS-485总线上的水电计量信号，由差分数据线收 发器Ull输出的信号经过光电耦合器(U9， UIO， U15)进行光电隔离后输入八位 微处理器U1，由八位微处理器U1对接收到的信息进行存储、分析。
所述数据存储单元由八D锁存器U4及32位静态RAM存储器U3组成，主 要完成接收数据采集单元处理过的数据并存储，以备数据上传单元调用^需数 据；所述八D锁存器U4对数据采集单元输出的信息处理后输入32位静态RAM 存储器U3。
所述数据上传单元由差分数据线收发器U14、光电耦合器U12、光电耦合 器U13、光电耦合器U16、八D锁存器U5、八位微处理器U2、 TCP/IP协议转 换器EM-100T及红外接口板组成，主要完成接收上位机命令，从数据存储单元 取出需要数据，进行链路层协议转换，通过逻辑电路以及不同的接口电路进行物 理层协议转换，然后以RS-485总线或者以太接口或者无线红外接口方式输出； 所述八D锁存器U5对数据存储单元输出的信号处理后输入微处理器进行信号解 析、存储，响应上位机命令时信号分别经过光电耦合器(U12， U13， U16)进行光 电隔离，输入差分数据线收发器U14输出到RS-485总线上，输入TCP/IP协议 转换器EM-100T进行协议转换并输出到以太网，输入到无线红外接口板进行无线 红外输出。
所述人机交互单元由数码管显示驱动和键盘扫描控制器U6、 一组数码管和 三个触摸按键组成，所述键盘扫描控制器接收数据采集单元输出的信号进行信号 处理，输出信号驱动数码管和触摸按键用于完成显示和参数査询及参数设定。
本实用新型工作时，数据采集单元接收RS-485总线上的水电计量信号，进 行光电隔离后将其转换成内部逻辑电平，并对接收到的信息进行存贮、分析等， 然后送往数据存储单元存储，待上位机需要数据通讯时，数据上传单元接收上位 机命令，从数据存储单元取出需要数据，进行链路层协议转换，通过逻辑电路以 及不同的接口电路进行物理层协议转换，然后以RS-485总线或者以太接口或者 无线红外接口方式输出。人机交互单元用于显示参数和水电量数据，以及完成参 数查询以及参数设定。 ，
本实用新型的优点1、可兼容不同协议数据，输出接口方式灵活。2、适 用于不同仪表互连及网络组网，具有良好的使用效果，降低成本。
图1为数字型网络通讯数据采集器结构方框图。图2为数据采集单元、数据 存储单元及人机交互单元电路图。图3为数据上传单元电路图。
具体实施方式
下面通过实例对本发明做进一步说明，本实施例的结构详见附图2及图3。 图2，数据采集单元由差分数据线收发器Ull、光电耦合器U9、光电耦 合器UIO、光电耦合器Ul5及八位微处理器Ul等电路组成。主要完成接收RS-485总线上的水电计量信号，进行光电隔离后将其转换成内部逻辑电平，然后对接收
到的信息进行存储、分析。差分数据线收发器Ull接收RS-485总线上的水电计 量信号，输出信号经过光电耦合器U9、 U10进行光电隔离后输入八位微处理器 Ul，由八位微处理器U1对接收到的信息进行存储、分析。
图2，数据存储单元数据存储单元由八D锁存器U4及32位静态RAM存 储器U3等电路组成。接收数据采集单元处理过的数据并存储，以备上位传输部 分调用所需数据。数据采集单元输出的信息经八D锁存器U4处理后输入"32位 静态RAM存储器U3。
图3，数据上传单元由差分数据线收发器U14、光电耦合器U12、光电耦 合器U13、光电耦合器U16、八D锁存器U5、八位微处理器U2、 TCP/IP协议 转换器EM-100T及红外接口板等电路组成。主要完成接收上位机命令，从数 据存储单元取出需要数据，进行链路层协议转换，通过逻辑电路以及不同的接口 电路进行物理层协议转换，然后以RS-485总线或者以太接口或者无线红外接口 方式输出。数据存储单元输出的信号经八D锁存器U5处理后输入八位微处理器 U2进行信号解析、存储。响应上位机命令时信号分别经过光电耦合器U12、光电 耦合器U13进行光电隔离，输入差分数据线收发器U14输出到RS-485总线上； 输入TCP/IP协议转换器EM-100T进行协议转换，输出到以太网；输入到无线红
外接口板进行无线红外输出。 ，
图2，人机交互单元由数码管显示驱动和键盘扫描控制器U6、 一组数码 管和三个触摸按键组成。数码管显示窗用于显示参数及采集数据。三个触摸按键 用于完成参数査询及参数设定等其它基本操作。键盘扫描控制器接收数据采集单 元输出的信号进行信号处理，输出信号驱动数码管和触摸按键用于完成显示和参 数查询及参数设定。本实施例中的集成电路明细表如下
UlAT89C52八位微处理器
U2AT89C52八位微处理器
U3IDT700732位静态RAM存储器
U474HC373八D锁存器
U574HC373八D锁存器
U6CH451L数码管显示驱动和键盘扫描控制器
U9H11L1光电耦合器
U10H11L1光电耦合器
UllSN75LBC184差分数据线收发器
U12H11L1光电耦合器
U13H11L1光电耦合器
U14SN75LBC184差分数据线收发器
U15H11L1光电耦合器
U16H11L1光电耦合器。
权利要求1、一种数字型网络通讯数据采集器，其特征是包括数据采集单元、数据存储单元、数据上传单元和人机交互单元；所述数据采集单元采用RS-485接口电路接收RS-485总线上的水、电计量信号，进行光电隔离后将其转换成内部逻辑电平，并对接收到的信息进行存贮、分析；所述数据存储单元接收数据采集单元处理过的数据并存储在大容量静态数据存储器内；所述数据上传单元接收上位机的通讯命令，从数据存储器中调用所需数据，进行链路层协议转换，通过逻辑电路以及不同的通讯接口电路进行物理层协议转换，然后以RS-485总线或者以太接口或者无线红外接口三种方式之一的方式输出；所述人机交互单元用于显示参数和水电量数据，以及完成参数查询以及参数设定。
2、 根据权利要求1所述数字型网络通讯数据采集器，其特征是所述数据 采集单元由差分数据线收发器(Ull)、光电耦合器(U9， UIO， U15)及八位微处 理器(Ul)组成，主要完成接收RS-485总线上的水电计量信号，进行光电隔 离后将其转换成内部逻辑电平，然后对接收到的信息进行存储、分析；所述差 分数据线收发器(U11)接收RS-485总线上的水电计量信号，由差分数据线收 发器(U11)输出的信号经过光电耦合器(U9， UIO， U15)进行光电隔离后输入 八位微处理器(Ul)，由八位微处理器(Ul)对接收到的信息进行存储、分析。
3、 根据权利要求1所述数字型网络通讯数据采集器，其特征是所述数据 存储单元由八D锁存器(U4)及32位静态RAM存储器(U3)组成，主要完成接收数据采集单元处理过的数据并存储，以备数据上传单元调用所需数据；所 述八D锁存器(U4)对数据采集单元输出的信息处理后输入32位静态RAM存 储器(U3)。
4、 根据权利要求1所述数字型网络通讯数据采集器，其特征是所述数据 上传单元由差分数据线收发器(U14)、光电耦合器(U12， U13， U16)、八D锁 存器(U5)、八位微处理器(U2)、 TCP/IP协议转换器EM-100T及红外接口板组 成，主要完成接收上位机命令，从数据存储单元取出需要数据，进行链路层协 议转换，通过逻辑电路以及不同的接口电路进行物理层协议转换，然后以RS-485总线或者以太接口或者无线红外接口方式输出；所述八D锁存器(U5)对数据 存储单元输出的信号处理后输入微处理器进行信号解析、存储，响应上位机命 令时信号分别经过光电耦合器(U12， U13, U16)进行光电隔离，输入差分数据 线收发器(U14)输出到RS-485总线上，输入TCP/IP协议转换器EM-100T进 行协议转换并输出到以太网，输入到无线红外接口板进行无线红外输出。
5、根据权利要求1所述数字型网络通讯数据采集器，其特征是所述人机 交互单元由数码管显示驱动和键盘扫描控制器(U6)、 一组数码管和三个触摸 按键组成，所述键盘扫描控制器接收数据采集单元输出的信号进行信号处理， 输出信号驱动数码管和触摸按键用于完成显示和参数査询及参数设定。
专利摘要本实用新型公开了一种数字型网络通讯数据采集器，包括数据采集单元、数据存储单元、数据上传单元和人机交互单元；所述数据采集单元接收RS-485总线上的水、电计量信号，进行光电隔离后将其转换成内部逻辑电平，并对接收到的信息进行存储、分析；所述数据存储单元接收数据采集单元处理过的数据并存储在大容量静态数据存储器；所述数据上传单元接收上位机的通讯命令，从数据存储器中调用所需数据，进行链路层协议转换，通过逻辑电路以及不同的通讯接口电路进行物理层协议转换，然后输出。所述人机交互单元用于显示参数和水电量数据，以及完成参数查询以及参数设定。
文档编号G06F3/05GK201374050SQ200920023678
公开日2009年12月30日 申请日期2009年3月18日 优先权日2009年3月18日
发明者于海忠, 刘文武, 孙亚蕾, 张继刚, 李玉福 申请人:莱芜钢铁集团电子有限公司