专利名称：高速率数字无线导电环的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种导电环， 特别是涉及一种高速率数字无线导电环。
背景技术：
在某些数控机床以及其他工业设备中，大量数据以及控制信号都是采用导线来传输的，如果机床或设备中有旋转接头部分，那么大量导线通过旋转接头部分就会带来一系列的问题。过多的导线通过旋转接头部分将产生缠绕，增加旋转的摩擦力矩，进而给设备的设计工作造成麻烦，同时也将降低设备的可靠性，影响设备的正常使用。目前在工业设备设计过程中通常采用的解决方案是采用导电环结构。不过传统导电环的价格比较昂贵，而且随着信号线数量的增加，导电环的层数将增加，体积将不可避免的增大，可靠性也会随之下降。目前有些传感器以及数据采集设备虽然也提供无线接口，但仅仅针对某一传感器或单一设备，并不具有通用性。并且其无线传输协议通常是不能改动的，保密性较差。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种高速率数字无线导电环，可自行设定接口方式的近距离专门传输数据以及控制信号的具有通用性的无线装置，无线传输协议以及加密方式可由用户自行定义，因此保密性和抗干扰能力较强。并可降低设备的成本，提高设备的稳定性。
本实用新型的技术方案是这样实现的高速率数字无线导电环，由两个信号发射/接收终端，终端通讯数据线以及终端通讯程序组成；其中两个信号发射/接收终端1、2装在转动接头部分的两端，两个信号发射/接收终端1、2结构完全相同，通过终端通讯数据线3与计算机相连接，通过终端通讯程序对信号发射/接收终端1和2内的状态寄存器进行操作；其数据接收/发送终端1、2由数字信号处理器负责对数据进行处理以及外围电路模块的控制，数字信号处理器通过16位并行数据总线与状态显示模块、16位寄存器、4路并行/串行转换器、快速存储器相连接，通过串行数据总线与无线发射/接收一体模块相连接；16位寄存器通过16位数据总线与16针连接器1相连接；4路并行/串行转换器通过串行数据总线与4路串行接口电路相连接，4路串行接口电路通过串行数据总线与16针连接器2相连接；快速存储器通过8位并行数据总线与计算机接口电路相连接；计算机接口电路通过串行数据总线和5针连接器与计算机相连接；看门狗电路与数字信号处理器相连接，对数字信号处理器的工作状态进行监控，终端(1)、(2)内分别设有16针连接器1，即为16路数字信号接口和16针连接器2，即为4路串行数据接口。16路数字信号接口的信号通道采用并行接口模式和单路工作模式。4路串行通道是独立的。数据接收/发送终端中的数字信号处理器，采用TMS206系列数字信号处理器；无线发射/接收一体模块采用基于RF401系列芯片的无线发射/接收一体模块；4路并行/串行转换芯片采用16c554系列芯片；串行接口电路采用MAX488系列芯片。
本实用新型的积极效果在于可以实现转动接头部分数据以及控制信号的无线传输，减少通过转动接头部分的导线数量。同时由于用户可自行设定终端的接口方式、通讯速率、通讯协议、无线加密方式等，本实用新型具有通用性，并且数据传输过程中的保密性和抗干扰性好。
图1为本实用新型的数据接收/发送终端的原理图图2为终端通讯数据线的示意图图3为工作模式设定的示意图图4为本实用新型的工作示意图具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步描述如图1所示，本实用新型中数据接收/发送终端(以下简称终端)的工作原理是这样的数字信号处理器负责对数据进行处理以及外围电路模块的控制，数字信号处理器通过16位并行数据总线与状态显示模块、16位寄存器、4路并行/串行转换器、快速存储器相连接，通过串行数据总线与无线发射/接收一体模块相连接。16位寄存器通过16位数据总线与16针连接器1相连接。4路并行/串行转换器通过串行数据总线与4路串行接口电路相连接，4路串行接口电路通过串行数据总线与16针连接器2相连接。快速存储器通过8位并行数据总线与计算机接口电路相连接。计算机接口电路相连接通过串行数据总线与5针连接器相连接，通过该5针连接器终端可与计算机相连接。看门狗电路与数字信号处理器相连接，对数字信号处理器的工作状态进行监控，如果数字信号处理器出现死机状况或者程序运行不正常，看门狗电路即对数字信号处理器进行复位操作。
上电之后，数字信号处理器首先将读入快速存储器中的各寄存器值，并将根据各寄存器的状态对无线发射/接收一体模块、状态显示模块及并行4路并行/串行转换器进行初始化，同时初始化看门狗电路。16针连接器1为16路数字信号接口，16针连接器2为4路串行数据接口，当16针连接器1或者16针连接器2上有信号进入时，终端将自动工作在数据发送模式下。在数据发送模式中，16路数字信号首先将进入一个16位的总线寄存器中，然后通过并行总线读入数字信号处理器。快速存储器中的16路数字通道使能寄存器，用于使能/禁止16路数字信号接口中的任一路信号通道，该寄存器分为低八位与高八位两字节，可由用户使用前自行设定。数字信号处理器将根据用户事先设定的工作状态对读入的数据进行组合、加密等处理，然后通过与无线发射/接收一体模块相连接的串行数据总线将数据送无线发射/接收模块发送出去。4路串行数字信号首先也将进入缓存器，然后送入4路并行/串行转换器转换为并行信号。快速存储器中的4路串行通道使能寄存器，用于使能/禁止4路串行信号通中的任一路信号通道。转换后的并行信号通过8位数据总线读入数字信号处理器。数字信号处理器将根据用户事先的设定对读入的数据进行加密等处理，并将数据送无线发射/接收一体模块发送出去。当无线发射/接收一体模块接收到数据时，终端将自动切换到数据接收模式下。在数据接收模式中，无线发射/接收一体模块接收到的数据将通过串行数据总线读入数字信号处理器，数字信号处理器将首先判断接收数据为16路数字信号还是4路串行信号，然后根据用户事先的设定对接收数据进行纠错、解密等处理。若接收数据为16路数字信号，数字信号处理器通过16路数据总线将处理后的数据送入16位总线寄存器中。若接收数据为4路串行数据，数字信号处理器将通过8路数据总线将处理后的数据送入4路并行/串行转换器，将并行信号转换为串行信号，并送入4路串行缓存器中。
如图2所示，终端通讯数据线一端为15针D型连接器，用于与电脑的串行通讯接口连接，另一段为5针连接器，用于与数据接收/发送终端的5针连接器相连接。15针D型连接器与5针连接器之间通过9芯电缆相连接。
如图3所示，数据接收/发送终端通过终端通讯数据线与计算机相连接，终端通讯数据线一端的15针D型连接器与计算机的串行通讯接口相连接，一端的5针连接器与数据接收/发送终端的5针连接器相连接。用户可以通过计算机对数据接收/发送终端中的内部寄存器进行读/写操作，实现对数据接收/发送终端的无线通讯调试、工作状态设定及故障诊断等工作。
如图4所示，数据接收/发送终端具体使用方法如下首先对数据接收/发送终端进行工作状态的设定。设定好工作状态之后，将数据接收/发送终端安装在需要进行无线数据传输的机床或设备上，数据接收/发送终端1固定在旋转接头部分的一侧，通过16针连接器1以及16针连接器2与所需传输信号的数据线相连接。数据接收/发送终端2固定在旋转接头部分的另一侧，通过16针连接器1以及16针连接器2与所需传输信号的数据线相连接。安装完毕后，数据接收/发送终端即可进行无线数据的传输。数据接收/发射终端的具体外型尺寸可根据实际使用情况具体设计，具体固定方式以及安装位置也视实际情况而定。
权利要求1.一种高速率数字无线导电环，由两个信号发射/接收终端，终端通讯数据线以及终端通讯程序组成；其特征在于两个信号发射/接收终端(1)、(2)装在转动接头部分的两端，两个信号发射/接收终端(1)、(2)结构完全相同，通过终端通讯数据线(3)与计算机相连接，通过终端通讯程序对信号发射/接收终端(1)和(2)内的状态寄存器进行操作；其数据接收/发送终端(1)、(2)由数字信号处理器负责对数据进行处理以及外围电路模块的控制，数字信号处理器通过16位并行数据总线与状态显示模块、16位寄存器、4路并行/串行转换器、快速存储器相连接，通过串行数据总线与无线发射/接收一体模块相连接；16位寄存器通过16位数据总线与16针连接器1相连接；4路并行/串行转换器通过串行数据总线与4路串行接口电路相连接，4路串行接口电路通过串行数据总线与16针连接器2相连接；快速存储器通过8位并行数据总线与计算机接口电路相连接；计算机接口电路通过串行数据总线和5针连接器与计算机相连接；看门狗电路与数字信号处理器相连接，对数字信号处理器的工作状态进行监控，终端(1)、(2)内分别设有16针连接器1，即为16路数字信号接口和16针连接器2，即为4路串行数据接口。
2.根据权利要求1所述的一种高速率数字无线导电环，其特征在于所述的16路数字信号接口的信号通道采用并行接口模式和单路工作模式。
3.根据权利要求1所述的一种高速率数字无线导电环，其特征在于所述的4路串行通道是独立的。
4.根据权利要求1所述的一种高速率数字无线导电环，其特征在于所述的数据接收/发送终端中的数字信号处理器，采用TMS206系列数字信号处理器；无线发射/接收一体模块采用基于RF401系列芯片的无线发射/接收一体模块；4路并行/串行转换芯片采用16c554系列芯片；串行接口电路采用MAX488系列芯片。
专利摘要本实用新型涉及一种高速率数字无线导电环，由两个信号发射/接收终端，终端通讯数据线以及终端通讯程序组成；其中两个信号发射/接收终端装在转动接头部分的两端，两个终端结构完全相同，通过终端通讯数据线与PC相连接，通过终端通讯程序对终端内的状态寄存器进行操作；终端内分别设有16针连接器1，即为16路数字信号接口和16针连接器2，即为4路串行数据接口。可自行设定终端的接口方式、通讯速率、通讯协议，无线加密方式等。具有通用性，并且数据传输过程中的保密性和抗干扰性好。
文档编号G08C17/00GK2682509SQ200320112609
公开日2005年3月2日 申请日期2003年10月24日 优先权日2003年10月24日
发明者李大一, 王君立, 于浩成, 于前洋 申请人:李大一