无线传输系统的制作方法

无线传输系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种无线传输系统，该无线传输系统用于开关量型传感器信号传输。该无线传输系统包括发射子系统和接收子系统，其中，发射子系统包括：开关量型传感器，用于输出开关量信号；第一天线，用于信号发射；数据发射器，与开关量型传感器和第一天线分别相连接，用于接收开关量信号并将开关量信号通过第一天线发射出去，接收子系统包括：第二天线，用于接收来自第一天线发射的信号；数据接收器，与第二天线相连接，用于对第二天线接收的信号进行处理得到处理后的数据并输出处理后的数据。通过本发明，达到了通过无线无需现场布线的效果。
【专利说明】无线传输系统

【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种无线传输系统。

【背景技术】
[0002] 无线通讯系统已经广泛应用于各个领域，尤其是需要进行远程数据通讯的领域。 在工业控制领域，通常采用计算机技术、微控制器编程技术、然后配合外围电子元器件对工 业环境中的各种工业控制信号进行采集与传输用以对需要控制的各种工业设备进行控制。
[0003] 由于控制端通常采用有线传输来采集工业现场的传感器检测到的数据，为避免远 程布线，控制端通常安装在工业现场附近，与工业现场距离较近。然而，由于工业现场所处 的环境比较复杂，因此难以在工业现场进行控制线路的架设，阻碍工业现场控制。
[0004] 针对现有技术中难以在工业现场进行控制线路的架设的问题，目前尚未提出有效 的解决方案。


【发明内容】

[0005] 本发明的主要目的在于提供一种无线传输系统，以解决难以在工业现场进行控制 线路的架设的问题。
[0006] 为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种无线传输系统，该无线传 输系统用于开关量型传感器信号传输。根据本发明的无线传输系统包括发射子系统和接收 子系统，其中，所述发射子系统包括：开关量型传感器，用于输出开关量信号；第一天线，用 于信号发射；数据发射器，与所述开关量型传感器和所述第一天线分别相连接，用于接收所 述开关量信号并将所述开关量信号通过所述第一天线发射出去，所述接收子系统包括：第 二天线，用于接收来自所述第一天线发射的信号；数据接收器，与所述第二天线相连接，用 于对所述第二天线接收的信号进行处理得到处理后的数据并输出所述处理后的数据。
[0007] 进一步地，所述数据发射器包括：信号采集电路，与所述开关量型传感器的信号输 出端相连接，用于采集所述开关量信号；拨动开关，与所述信号采集电路相连接，用于根据 所述开关量型传感器的类型选择所述信号采集电路的连接状态。
[0008] 进一步地，所述信号采集电路包括：第一电阻，该第一电阻的第一端与所述开关量 型传感器相连接；第一二极管，阳极与所述第一电阻的第二端相连接；第二二极管，阴极与 所述第一电阻的第二端相连接；第二电阻，该第二电阻的第一端与所述第一二极管的阴极 和所述第二二极管的阳极分别相连接，所述第二电阻的第二端与所述拨动开关的固定端相 连接，其中，所述拨动开关的活动端处于第一位置，所述信号采集电路接通第一直流电源， 所述拨动开关的活动端处于第二位置，所述信号采集电路接通第二直流电源；双向光耦，该 双向光耦的第一端与所述第二电阻的第二端相连接，所述双向光耦的第二端与所述第二电 阻的第一端相连接，所述双向光耦的第三端接地；第三电阻，该第三电阻的第一端与所述双 向光耦的第四端相连接，所述第三电阻的第二端连接第三直流电源；电容，该电容的第一端 与所述第三电阻的第二端相连接，所述电容的第二端接地。
[0009] 进一步地，所述开关量型传感器包括多个开关量型传感器，所述信号采集电路包 括多个信号采集电路，其中，所述多个信号采集电路中每一个信号采集电路形成一个采集 通道，所述多个开关量型传感器中的每一个开关量型传感器的输出端连接一个信号采集电 路。
[0010] 进一步地，所述开关量型传感器包括NPN型传感器和PNP型传感器，其中，在所述 开关量型传感器为所述NPN型传感器的情况下，所述拨动开关的活动端处于所述第一位 置；在所述开关量型传感器为所述PNP型传感器的情况下，所述拨动开关的活动端处于所 述第二位置。
[0011] 进一步地，所述数据发射器还包括：第一信道处理电路，用于选择所述数据发射器 进行信号通信的数据信道，并保存、显示选择的数据信道的信息；第一无线通讯模块，与所 述第一天线相连接；第一微处理器，与所述第一无线通讯模块、所述信号采集电路和所述第 一信道处理电路分别相连接，用于将可识别信号与所述选择的数据信道的信息传输给所述 第一无线通讯模块，其中，所述可识别信号为所述信号采集电路将采集的开关量信号转化 成的所述第一微处理器可识别的信号。
[0012] 进一步地，所述数据接收器包括：第二无线通讯模块，与所述第二天线相连接，用 于通过所述第二天线接收所述第一天线发射的信号；第二信道处理电路，用于选择所述数 据接收器进行信号通信的数据信道，并保存、显示选择的数据信道的信息；第二微处理器， 与所述第二无线通讯模块和所述第二信道处理电路分别相连接，用于对所述第二无线通讯 模块接收到的信号进行处理，得到所述处理后的数据；数据输出电路，与所述第二微处理器 相连接，用于输出所述处理后的数据。
[0013] 进一步地，所述接收子系统还包括：可编程逻辑控制器，与所述数据发射器相连 接，用于读取所述处理后的数据。
[0014] 进一步地，所述第一天线和所述第二天线均为433M专用天线。
[0015] 进一步地，所述数据发射器包括第一电源电路；所述数据接收器包括第二电源电 路，其中，所述第二电源电路与所述第一电源电路采用相同的电源电路结构。
[0016] 通过本发明，采用包括发射子系统和接收子系统的无线传输系统实现工业现场的 传感器信号的无线通讯，其中，发射子系统包括开关量型传感器、第一天线和数据发射器， 开关量型传感器用于输出开关量信号；第一天线用于信号发射；数据发射器与开关量型传 感器和第一天线分别相连接，用于接收开关量信号并将开关量信号通过第一天线发射出 去。接收子系统包括第二天线和数据接收器；第二天线用于接收来自第一天线发射的信号； 数据接收器与第二天线相连接，用于对第二天线接收的信号进行处理得到处理后的数据并 输出处理后的数据。解决了难以在工业现场进行控制线路的架设的问题，达到了通过无线 无需现场布线的效果。

【专利附图】

【附图说明】
[0017] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0018] 图1是根据本发明实施例的无线传输系统的示意图；
[0019] 图2是根据本发明实施例发射子系统的示意图；
[0020] 图3是根据本发明实施例的信号采集电路的示意图；
[0021] 图4是根据本发明实施例的接收子系统的示意图；
[0022] 图5是根据本发明实施例的第一微处理器与第一无线通讯模块的电路连接示意 图；
[0023] 图6是根据本发明实施例的第一电源电路示意图；
[0024] 图7是根据本发明实施例的信道处理电路中的保存与选择数据信道信息的电路 示意图；
[0025] 图8是根据本发明实施例的信道处理电路中的显示信道信息的电路示意图；
[0026] 图9是根据本发明实施例的第二微处理器与数据输出电路中的锁存与缓冲芯片 的电路连接示意图；以及
[0027] 图10是根据本发明实施例的数据输出电路中的光电隔离与耦合、电流放大、继电 器数据输出的电路连接示意图。

【具体实施方式】
[0028] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0029] 为了使本【技术领域】的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的 附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是 本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术 人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范 围。
[0030] 需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语"第一"、"第 二"等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使 用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语"包括"和 "具有"以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元 的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有 清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0031] 本发明实施例提供了一种无线传输系统，该无线传输系统用于开关量型传感器信 号无线传输。
[0032] 图1是根据本发明实施例的无线传输系统的示意图。如图1所示，该无线传输系 统包括发射子系统10和接收子系统20,其中，发射子系统10包括开关量型传感器101、第 一天线102和数据发射器103。开关量型传感器101用于输出开关量信号。第一天线102 用于信号发射。数据发射器103与开关量型传感器101和第一天线102分别相连接，用于 接收开关量信号并将开关量信号通过第一天线发射出去。
[0033] 接收子系统20包括第二天线201和数据接收器202。第二天线201用于接收来自 第一天线102发射的信号。数据接收器202与第二天线201相连接，用于对第二天线201 接收的信号进行处理得到处理后的数据并输出处理后的数据。
[0034] 发射子系统10的数据发射器103采集来自工业环境中的各种开关类型的传感器 信号即开关量型传感器101输出的开关量信号，然后通过发射子系统10的第一天线102将 其发射出去以便让一定距离之外的接收子系统20接收到。接收子系统20通过数据接收器 202接收到来自发射子系统10的包含有传感器输出信号信息的数据后，作出相应的数据输 出以便由例如可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，简称为PLC)等控制器 进行读取，从而可编程逻辑控制器就无需装在工业现场了，只要装在离工业现场有一定距 离的接收子系统20附近即可实现对装在工业现场的传感器信号数据进行无线读取。
[0035] 发射子系统10可以是一个或者多个，接收子系统20也可以是一个或者多个，这些 开关量信号数据在发射子系统10与接收子系统20之间可以实现点对点数据传输、点对多 点数据传输，而且点对点以及点对多点的数据的发射与接收所用的信道（例如基于433M基 频的频段基础上的信道）可以由用户通过发射子系统10与接收子系统20上的按键方便地 任意设定，并可将用户设置的信道显示并保存在发射子系统10以及接收子系统20上，以方 便用户知道哪些发射子系统10与接收子系统20是同一组的，从而只要设定并且显示的信 道相同，数据就只会在这些相同信道的发射子系统10与接收子系统20之间传输、可以在同 一个工业环境中实现多组点对点以及点对多点的发射子系统10与接收子系统20之间的数 据传输而不会互相干扰。此外还有掉电保存信道的设置从而使得下次开机时仍旧是原先用 户设置的信道。
[0036] 根据本发明实施例，采用包括发射子系统10和接收子系统20的无线传输系统实 现工业现场的传感器信号的无线通讯，其中，发射子系统10包括开关量型传感器101、第一 天线102和数据发射器103,开关量型传感器101用于输出开关量信号；第一天线102用于 信号发射；数据发射器103与开关量型传感器101和第一天线102分别相连接，用于接收开 关量信号并将开关量信号通过第一天线102发射出去。接收子系统20包括第二天线201 和数据接收器202 ;第二天线201用于接收来自第一天线102发射的信号；数据接收器202 与第二天线201相连接，用于对第二天线201接收的信号进行处理得到处理后的数据并输 出处理后的数据。解决了难以在工业现场进行控制线路的架设的问题，达到了通过无线无 需现场布线的效果。
[0037] 如图2所示，数据发射器103包括信号采集电路1031和拨动开关1032。信号采 集电路1031与开关量型传感器101的信号输出端相连接，用于采集开关量信号；拨动开关 1032与信号采集电路1031相连接，用于根据开关量型传感器101的类型选择信号采集电路 1031的连接状态。
[0038] 首先将开关量型工业传感器101的信号输出端连接到数据发射器103中的信号采 集电路1031的其中一个采集通道中，通过一个用于数据发射器103中的传感器类型选择的 拨动开关1032对所连接的开关量型工业传感器101的类型进行类型选择，即选择信号采集 电路1031的连接状态。如果开关量型工业传感器101的类型是NPN型的就将拨动开关1032 打到适合NPN型的一侧如果开关量型工业传感器101的类型是PNP型的就将拨动开关1032 打到适合PNP型的一侧，这样子信号采集电路1031就可以识别所输入的开关量型工业传感 器101的类型是NPN型的还是PNP型的，从而信号采集电路1031能够采集到正确的数据。
[0039] 数据发射器103中的拨动开关1032与数据发射器103中的信号采集电路1031互 相配合，以便对来自开关量型工业传感器101的信号输出端的输出信号类型进行NPN与PNP 类型识别，然后由信号采集电路1031进行电平信号的隔离与转换变成第一微处理器1035 可识别的信号并将该信号传输给第一微处理器1035。
[0040] 如图2所示，数据发射器103还包括：第一信道处理电路1033、第一无线通讯模块 1034和第一微处理器1035。第一信道处理电路1033用于选择数据发射器103进行信号通 信的数据信道，并保存与显示选择的数据信道的信息；第一无线通讯模块1034与第一天线 102相连接；第一微处理器1035与第一无线通讯模块1034、信号米集电路1031和第一信道 处理电路1033分别相连接，用于将可识别信号与选择的数据信道的信息传输给第一无线 通讯模块1034,其中，可识别信号为信号采集电路1031将采集的开关量型传感器101信号 转化成第一微处理器1035可识别的信号。
[0041] 第一信道处理电路1033可以是用于由用户自由的对点对点以及点对多点数据信 道选择、保存与显示电路。第一无线通讯模块1034可以是工作在433M工作频段的通讯模 块，相应地，第一天线102可以是433M专用天线。
[0042] 信号采集电路1031将来自开关量型工业传感器101的信号正确的转换成第一微 处理器1035可识别信号并传输给数据发射器103中的第一微处理器1035,第一微处理器 1035根据数据发射器103中第一信道处理电路1033进行设定并保存的信道数据以及由信 号米集电路1031传输过来的第一微处理器1035可识别信号一并传输给数据发射器103中 的第一无线通讯模块1034,第一无线通讯模块1034根据第一微处理器1035传输过来的信 道数据选择正确的信道然后将来自第一微处理器1035可识别的信号数据在该信道上通过 第一天线102发射出去。
[0043] 根据本发明实施例，通过采用第一信道处理电路对点对点以及点对多点数据信道 进行选择、保存与显示，解决了用户不可以对无线通信系统自由选择信道进行数据无线通 信，数据信道选择好后无法保存的问题，达到了可以自由选择信道进行数据无线通信的效 果。
[0044] 同时，由于可以对无线通信的信道进行选择，使得不同通信数据可以采用不同的 通信信道进行传输，解决了在同一个工业环境中实现多组点对点以及点对多点的发射子系 统与接收子系统之间的数据传输而不会互相干扰的问题，进而达到了开关量型传感器信号 数据可以远程无线传输而且在同一个工业现场环境中不会出现多组无线传输系统互相干 扰的效果。
[0045] 如图3所示，信号采集电路1031包括：第一电阻R48、第一二极管D14、第二二极管 D15、第二电阻R45、双向光耦U8、第三电阻R46和电容C8。
[0046] 第一电阻R48的第一端IN3与开关量型传感器101相连接；第一二极管D14的阳 极与第一电阻R48的第二端相连接；第二二极管D15的阴极与第一电阻R48的第二端相连 接；第二电阻R45的第一端与第一二极管D14的阴极和第二二极管D15的阳极分别相连接， 第二电阻R45的第二端与拨动开关S1的固定端相连接，其中，拨动开关S1的活动端处于第 一位置，信号采集电路接通第一直流电源（+24V)，拨动开关的活动端处于第二位置，信号采 集电路接通第二直流电源（24V-);双向光耦U8的第一端与第二电阻R45的第二端相连接， 双向光耦U8的第二端与第二电阻R45的第一端相连接，双向光耦U8的第三端接地DGND ; 第三电阻R46的第一端与双向光耦U8的第四端相连接，第三电阻R46的第二端连接第三直 流电源（3. 3V);电容C8的第一端与第三电阻R46的第二端相连接，电容C8的第二端接地 DGND。
[0047] 其中，第一二极管D14和第二二极管D15均可以是发光二极管，双向光耦U8可以 选择型号为TLP180的双向光耦。
[0048] 具体地，如图3显示了拨动开关S1与信号采集电路1031的连接方式，将开关量型 工业传感器101的信号输出端接到图3中的IN3上，S1是传感器类型选择拨动开关，而第 一电阻R48、第二电阻R45、第三电阻R46、电容C8、第一二极管D14、第二二极管D15、双向光 耦U8、第三直流3. 3V及其对应的参考数字地DGND、第一直流电源+24V及其对应的参考地、 第二直流电源24V-的连接方式一同构成了信号采集电路1031。当来自开关量型工业传感 器101的输出信号是NPN型时，由于NPN型传感器不动作的时候默认为高电平，动作时输出 为低电平，因此得将传感器类型选择拨动开关S1拨到NPN型一侧，具体就是将S1拨到+24V 这一侧，当NPN型传感器动作时IN3上是呈现低电平，因此可以是型号为TLP180的双向光 耦U8与第二二极管D15同时导通，从而隔离侧的输出MCUIN03这一处呈现为第一微处理器 1035可以识别的数字地DGND，即0V，这样，第一微处理器1035读取到0V时可以知道NPN型 传感器有动作，而当NPN型传感器没有动作时呈现高电平，此时IN3上呈现高电平，第一二 极管D14、第二二极管D15以及双向光耦U8都不导通，从而隔离侧的输出MCUIN03这一处呈 现为第一微处理器1035可以识别的直流3. 3V高电平，这样，微处理器读取到直流3. 3V时 可以知道NPN型传感器没有动作。当来自开关量型工业传感器101的输出信号是PNP型时， 与NPN型信号的动作现象刚好相反，即不动作的时候默认为低电平，有动作的时候输出为 高电平，因此得将传感器类型选择拨动开关S1拨到PNP型一侧，具体就是将S1拨到24V-这 一侧，当PNP型传感器动作时IN3上是呈现高电平，因此U8可以是型号为TLP180的双向 光耦与发光二极管D14同时导通，从而隔离侧的输出MCUIN03这一处呈现为第一微处理器 1035可以识别的数字地DGND，即0V，这样子第一微处理器1035读取到0V时可以知道PNP 型传感器有动作，而当PNP型传感器没有动作时呈现低电平，此时IN3上呈现低电平，两个 发光二极管D14、D15以及U8型号可以为TLP180的双向光f禹都不导通，从而隔离侧的输出 MCUIN03这一处呈现为第一微处理器1035可以识别的直流3. 3V高电平，这样，微处理器读 取到直流3. 3V时可以知道PNP型传感器没有动作。
[0049] 根据本发明实施例，通过设置拨动开关S1，可以灵活地根据开关量型传感器101 的类型选择相应的数据采集电路的连接方式，应用灵活。
[0050] 优选地，开关量型传感器101包括多个开关量型传感器，信号采集电路1031包括 多个信号采集电路，其中，多个信号采集电路中每一个信号采集电路形成一个采集通道，多 个开关量型传感器中的每一个开关量型传感器的输出端连接一个信号采集电路。
[0051] 具体地，图3所示的电路只是信号采集电路中的一路数据采集，该信号采集电路 可以包括多个，例如采用包含8路与图3 -摸一样的电路采集通道的信号采集电路。本发 明实施例采用多条数据采集通道，可以实现多点采集，对多个相同或者不同类型的开关量 型传感器信号进行采集，实现点对点或者点对多点的数据传输。
[0052] 如图4所示，数据接收器202包括：第二无线通讯模块2021、第二微处理器2022和 数据输出电路2023和第二信道处理电路2024。
[0053] 第二无线通讯模块2021与第二天线201相连接，用于通过第二天线201接收第一 天线102发射的信号；第二微处理器2022与第二无线通讯模块2021相连接，用于对第二无 线通讯模块2021接收到的信号进行处理，得到处理后的数据；数据输出电路2023与第二微 处理器2022相连接，用于输出处理后的数据。
[0054] 本发明实施例中，第二天线可以是433M专用天线。数据接收器202还包括第二信 道处理电路2024,用于选择数据接收器进行信号通信的数据信道，并保存和显示选择的数 据信道的信息，该第二信道处理电路2024与数据发射器103中的第一信道处理电路1033 具有相同的电路连接结构与作用，用于由用户自由的对点对点以及点对多点数据信道选 择、保存与显示，例如采用图7所示的数码管来显示选择的信道。
[0055] 数据接收器202通过第二天线201对来自发射子系统10的数据进行信道识别，如 果数据接收器202中的第二信道处理电路2024所设定的信道与数据发射器103中由第一 信道处理电路1033所设定并保存的信道数据不一致，则将数据丢弃不处理，如果一致则将 数据接收进来并传输给数据接收器202中的第二微处理器2022,第二微处理器2022进行处 理然后将处理后的数据传输给数据接收器202中的数据输出电路2023,数据输出电路2023 与可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller,简称为PLC)连接，最后可编程逻 辑控制器读取到来自数据输出电路2023的数据。
[0056] 如图4所示，接收子系统20还包括可编程逻辑控制器203,该可编程逻辑控制器 203与数据接收器202相连接，用于读取处理后的数据。
[0057] 优选地，第一天线102和第二天线201均为433M专用天线。
[0058] 如图2和图4所示，数据发射器103包括第一电源电路1036 ;数据接收器202包 括第二电源电路2025，其中，第二电源电路2025与第一电源电路1036采用相同的电源电路 结构。
[0059] 下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
[0060] 如图5所示，数据发射器103中的U2是第一微处理器1035,可以采用型号为STC 系列的单片机对来自数据发射器103中信号采集电路1031的隔离侧输出的MCUIN03这一 处的第一微处理器1035可识别信号进行读取，然后第一微处理器1035根据数据发射器103 中的由用户对点对点以及点对多点数据信道选择、保存与显示电路即第一信道处理电路 1033所设定的信道将读取进来数据进行处理后将数据传输给数据发射器103中的433M工 作频段的无线通讯模块即第一无线通讯模块1034,该模块根据用户选择的信道将数据在特 定的信道中通过数据发射器103中的第一天线102发射出去。
[0061] 具体地，数据发射器103中的第一微处理器1035电路与数据发射器103中的433M 工作频段的第一无线通讯模块1034的电路连接原理图见图5,该图5中U1是433M工作频 段的无线通讯模块即第一无线通讯模块1034,可以采用美国德州仪器公司生产的型号为 CC1101芯片。第一微处理器1035将具体的由用户通过操作点对点以及点对多点数据信道 选择、保存与显示电路即第一信道处理电路1033所设定的信道数据以及从数据采集电路 1031的隔离侧MCUIN03输出的第一微处理器1035可识别信号一同传输给433M工作频段的 第一无线通讯模块1034中的CC1101芯片，然后经433M专用天线即第一天线102将这些数 据发送出去。
[0062] 数据发射器103中的点对点以及点对多点数据信道选择、保存与显示电路即第一 信道处理电路1033与第一微处理器1035的电路连接原理图见图7和图8所示，在图7中， 点对点以及点对多点数据信道选择、保存与显示电路即第一信道处理电路1033中的数据 信道选择、保存功能使用了两个按键来实现，当用户想改变信道数时，长按下按键K2进入 信道选择模式，然后按下按键K1实现信道数的改变，由于信道数的设置数量可以达到百位 数，因此当要改变十位数的信道数以及改变百位数的信道数时，可以在进入信道选择模式 的时候再次按下按键K2以实现信道数从个位数到百位数的信道数位数改变，然后再在该 位数上按下按键K1进行信道数的改变，当用户设定好某信道数的时候，可以在最后再次长 按按键K2退出信道选择模式，在退出信道选择模式的同时将用户设置好的信道数保存进 微处理器中，使得掉电可以保存用户对信道的设置，从而在下次开机时仍旧是原先用户设 置的信道。此外点对多点数据信道选择、保存与显示电路即第一信道处理电路1033的显 示部分可以采用U3、U4、U5这3片型号为74HC595的移位锁存芯片对DPY1、DPY2、DPY3三 只数码管进行译码与显示控制，使得数码管上能够显示出当前用户设置的信道数，具体电 路连接原理图见图8。数据发射器中的电源电路，见图6,该图6中U6采用单一直流24V 电源供电、并且带有隔离转换功能的电源转换芯片，该型号可以为GODSEND公司生产的 WD05-24S05,能够将直流24V电源转换为5V直流电源，且24V直流电源与5V直流电源不在 同一个电源回路中，即带有隔离功能，这样子使得直流24V电源回路中有电流波动时，不会 影响到使用5V直流电源的电子元器件，大大增强了系统的稳定性，最后5V直流电源经过U7 型号可以为AMS1117-3. 3的电源稳压芯片稳压输出直流3. 3V供微处理器电路使用。
[0063] 在接收子系统20中，数据接收器202又包括433M工作频段的无线通讯模块即第 二无线通讯模块2021、点对点以及点对多点数据信道选择、保存与显示电路即第二信道处 理电路2024、微处理器即第二微处理器2022、数据输出电路2023、第二电源电路2025。数 据接收器202中的433M工作频段的第二无线通讯模块2021根据数据接收器中的由用户对 点对点以及点对多点数据信道选择、保存与显示电路即第二信道处理电路2024所设定的 特定信道，从433M专用天线即第二天线201接收到来自发射子系统10的数据然后传输给 第二微处理器2022电路。数据接收器202中的第二微处理器2022电路与433M工作频段 的第二无线通讯模块2021之间的电路连接方式与数据发射器103中的433M工作频段的第 一无线通讯模块1034、与第一微处理器1035之间的电路连接方式是一样的，具体请参见图 5 〇
[0064] 数据接收器202中的第二微处理器2022电路与数据接收器202中的点对点以及 点对多点数据信道选择、保存与显示电路即第二信道处理电路2024之间的电路连接方式 与数据发射器103中的第一微处理器1035与点对点以及点对多点数据信道选择、保存与显 示电路即第一信道处理电路1033之间的电路连接方式是一样的，参见图7与图8。
[0065] 数据接收器202中的第二微处理器2022电路读取来自数据接收器202中的433M 工作频段的无线通讯模块即第二无线通讯模块2021传输过来的数据后将数据传输给数据 接收器202中的数据输出电路2023。数据接收器202中的第二微处理器2022电路与数据 接收器202中的数据输出电路2023的电路连接方式如图9和图10所示，数据接收器202 中的第二微处理器2022即图9中的U2将8路数据传输给数据接收器202中的数据输出 电路2023中锁存与缓冲芯片U7,型号可以为74LS573,该数据锁存与缓冲芯片具有将直流 3. 3V转换为直流5V的电平转换功能，微处理器U2输出的8路数据为高电平时是直流3. 3V 低电平时是直流0V经过锁存与缓冲芯片U7后变成高电平时直流5V，低点平时直流0V。然 后将转换后的 8 路数据，见图 9 中的 MCU0UT00、MCU0UT01、MCU0UT02、MCU0UT03、MCU0UT04、 MCU0UT05、MCU0UT06、MCU0UT07传输给数据接收器202中的数据输出电路2023中的两片光 电隔离与耦合芯片U11、U9,见图10,型号可以为TLP521-4,光电隔离与耦合芯片具有将输 送过来的信号进行电平隔离与转换的功能，使得经过光电隔离与耦合芯片后输出的8路信 号见图10中的01、02、03、04、05、06、07、08与进入光电隔离与耦合芯片的8路信号见图9中 的 0MCU0UT00、MCU0UT01、MCU0UT02、MCU0UT03、MCU0UT04、MCU0UT05、MCU0UT06、MCU0UT07 隔 离开来，并且使得进入光电隔离与耦合芯片的当直流为5V时是高电平与直流为0V时是低 电平的 8 路信号 MCU0UT00、MCU0UT01、MCU0UT02、MCU0UT03、MCU0UT04、MCU0UT05、MCU0UT06、 MCU0UT07转变成直流24V时是高电平与直流0V时是低电平的01、02、03、04、05、06、07、 08这8路信号，然后将01、02、03、04、05、06、07、08这8路信号再传输给数据接收器202 中的数据输出电路2023中的两片电流放大与驱动芯片U10与U12,见图10,型号可以为 ULN2803,最终的两片电流放大与驱动芯片U10与U12将驱动数据接收器202中的数据输出 电路2023中的8个继电器，见图10中的KJ1、KJ2、KJ3、KJ4、KJ5、KJ6、KJ7、KJ8,使得这8个 继电器的输出信号传输给数据接收子系统20中的可编程逻辑控制器（Pr 〇gra_able Logic Controller，简称为 PLC) 203。
[0066] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种无线传输系统，其特征在于，该无线传输系统用于开关量型传感器信号传输，所 述无线传输系统包括发射子系统和接收子系统，其中， 所述发射子系统包括：开关量型传感器，用于输出开关量信号；第一天线，用于信号发 射；数据发射器，与所述开关量型传感器和所述第一天线分别相连接，用于接收所述开关量 信号并将所述开关量信号通过所述第一天线发射出去， 所述接收子系统包括：第二天线，用于接收来自所述第一天线发射的信号；数据接收 器，与所述第二天线相连接，用于对所述第二天线接收的信号进行处理得到处理后的数据 并输出所述处理后的数据。
2. 根据权利要求1所述的无线传输系统，其特征在于，所述数据发射器包括： 信号采集电路，与所述开关量型传感器的信号输出端相连接，用于采集所述开关量信 号； 拨动开关，与所述信号采集电路相连接，用于根据所述开关量型传感器的类型选择所 述信号采集电路的连接状态。
3. 根据权利要求2所述的无线传输系统，其特征在于，所述信号采集电路包括： 第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述开关量型传感器相连接； 第一二极管，阳极与所述第一电阻的第二端相连接； 第二二极管，阴极与所述第一电阻的第二端相连接； 第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述第一二极管的阴极和所述第二二极管的阳极 分别相连接，所述第二电阻的第二端与所述拨动开关的固定端相连接，其中，所述拨动开关 的活动端处于第一位置，所述信号采集电路接通第一直流电源，所述拨动开关的活动端处 于第二位置，所述信号采集电路接通第二直流电源； 双向光耦，所述双向光耦的第一端与所述第二电阻的第二端相连接，所述双向光耦的 第二端与所述第二电阻的第一端相连接，所述双向光耦的第三端接地； 第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述双向光耦的第四端相连接，所述第三电阻的 第二端连接第三直流电源； 电容，所述电容的第一端与所述第三电阻的第二端相连接，所述电容的第二端接地。
4. 根据权利要求3所述的无线传输系统，其特征在于，所述开关量型传感器包括多个 开关量型传感器，所述信号采集电路包括多个信号采集电路，其中，所述多个信号采集电路 中每一个信号采集电路形成一个采集通道，所述多个开关量型传感器中的每一个开关量型 传感器的输出端连接一个信号采集电路。
5. 根据权利要求3所述的无线传输系统，其特征在于，所述开关量型传感器包括NPN型 传感器和PNP型传感器，其中， 在所述开关量型传感器为所述NPN型传感器的情况下，所述拨动开关的活动端处于所 述第一位置； 在所述开关量型传感器为所述PNP型传感器的情况下，所述拨动开关的活动端处于所 述第二位置。
6. 根据权利要求2所述的无线传输系统，其特征在于，所述数据发射器还包括： 第一信道处理电路，用于选择所述数据发射器进行信号通信的数据信道，并保存、显示 选择的数据信道的信息； 第一无线通讯模块，与所述第一天线相连接； 第一微处理器，与所述第一无线通讯模块、所述信号采集电路和所述第一信道处理电 路分别相连接，用于将可识别信号与所述选择的数据信道的信息传输给所述第一无线通讯 模块，其中，所述可识别信号为所述信号采集电路将采集的开关量信号转化成的所述第一 微处理器可识别的信号。
7. 根据权利要求1所述的无线传输系统，其特征在于，所述数据接收器包括： 第二无线通讯模块，与所述第二天线相连接，用于通过所述第二天线接收所述第一天 线发射的信号； 第二信道处理电路，用于选择所述数据接收器进行信号通信的数据信道，并保存、显示 选择的数据信道的信息； 第二微处理器，与所述第二无线通讯模块和所述第二信道处理电路分别相连接，用于 对所述第二无线通讯模块接收到的信号进行处理，得到所述处理后的数据； 数据输出电路，与所述第二微处理器相连接，用于输出所述处理后的数据。
8. 根据权利要求1所述的无线传输系统，其特征在于，所述接收子系统还包括： 可编程逻辑控制器，与所述数据发射器相连接，用于读取所述处理后的数据。
9. 根据权利要求1所述的无线传输系统，其特征在于，所述第一天线和所述第二天线 均为433M专用天线。
10. 根据权利要求1所述的无线传输系统，其特征在于， 所述数据发射器包括第一电源电路； 所述数据接收器包括第二电源电路，其中，所述第二电源电路与所述第一电源电路采 用相同的电源电路结构。
【文档编号】G08C17/02GK104103167SQ201410331749
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2014年7月11日
【发明者】唐灿耿, 郑玉鑫, 余家泽, 徐鑫奇, 崔旭升 申请人:浙江亚龙教育装备股份有限公司