一种无线数据采集装置的制作方法

本发明涉及数据采集技术领域，具体为一种无线数据采集装置。

背景技术：

信息时代中数据的储存是最为重要的，例如办公过程中，如果遇到突然的断电，则会导致数据丢失，如果丢失了重要的数据则会造成严重的损失。同样的在物联网系统中，如果遇到断电的现象，导致传输过程中的数据丢失，就有可能倒是物联网系统中的各部件运行错乱，就可能导致不良后果。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种无线数据采集装置，能够在没配备备用电源的情况下突然断电提供临时电源进行供电。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种无线数据采集装置，包括控制电路和与控制电路连接的无线通信电路，包括断电备份电路；所述断电备份电路包括蓄电组、充电开关k1、充电开关k2、放电开关k3、放电开关k4、第一反馈检测电路、第二反馈检测电路、稳压电路、电源检测电路；所述充电开关k1、充电开关k2、放电开关k3、放电开关k4依次串联，所述充电开关k1相对充电开关k2的另一端与电源连接，所述开关k4的另一端串联有限流电阻r1后连接至控制电路和无线通信电路；所述充电开关k1和充电开关k2连接的节点与第一反馈检测电路连接，所述第一反馈检测电路还与控制电路连接；所述充电开关k2与放电开关k3连接的节点与蓄电组连接；所述放电开关k3与放电开关k4连接的节点与第二反馈检测电路连接，所述第二反馈检测电路与控制电路连接；所述限流电阻r1与控制电路连接的节点与稳压电路连接；所述电源检测电路与外部电源连接，还与控制电路连接，以向控制电路提供临时电源。

作为本发明的进一步改进，所述第一反馈检测电路包括相互串联的电阻r2和电阻r3；所述电阻r2相对电阻r3的另一端连接至充电开关k1和充电开关k2连接的节点；所述电阻r3相对电阻r2的另一端接地；所述电阻r2与电阻r3连接的节点与控制电路连接。

作为本发明的进一步改进，所述蓄电组包括若干个相互并联的电容，所述电容的正极连接至充电开关k2与放电开关k3连接的节点，所述电容的负极接地。

作为本发明的进一步改进，所述稳压电路包括稳压二极管，所述稳压二极管的负极连接至限流电阻r1，另一端接地。

作为本发明的进一步改进，所述电源检测电路包括限流电阻r4、发光二极管d1、相互串联的电阻r5和电阻r6，所述电阻r5的一端与电源连接，另一端与电阻r6连接，所述电阻r6相对电阻r5的另一端接地，所述电阻r6与电阻r5连接的节点与控制电路连接；所述限流电阻r4的一端连接至外部电源另一端连接至发光二极管d1的正极，所述发光二极管d1的负极连接至控制电路。

作为本发明的进一步改进，还包括can通信电路，所述can通信电路包括通信芯片82c250，该通信芯片的信号输出端连接至控制电路，输入端与包括高电平输入端和低电平输入端，所述高电平输入端和低电平输入端均与外部输出接口连接，所述高电平输入端和低电平输入端之间还连接有匹配电阻r36。

作为本发明的进一步改进，还包括wifi电路，所述wifi电路包括一wifi集成芯片esp8266，所述wifi集成芯片的控制引脚连接有三极管q1，所述三极管q1的基极与wifi集成芯片的控制引脚连接，集电极连接有电容c1后接地，该三极管q1的集电极还连接有电阻r7后连接有三极管q2，所述三极管q2的发射极与电阻r7连接，集电极与外部电源连接，所述三极管q2的基极与wifi集成芯片的另外的控制引脚连接，所述三极管q1的发射极连接有反相器后与wifi集成芯片的复位引脚连接，所述wifi集成芯片的复位引脚还连接有电阻r13后连接至电源。

本发明的有益效果，设置的充电开关k1配合电阻r2和电阻r3可以在充电之前检测电源的稳定性，相比没有充电开关k1来说，本方案可以减少电源的消耗，避免电源驱动的电路过多导致电源不稳定，本方案只有充电开关k1导通后才会有电阻r2和电阻r3负载；其中充电开关k2在控制电路检测电源稳定后才导通，此时对蓄电组充电更加安全；放电开关k3与电阻r11和电阻r12配合，只有放电开关k3导通后电阻r11和电阻r12才会分压反馈电压信号给控制电路，此时设置的放电开关k3可以将电阻r11和电阻r12与蓄电组的电容隔离，避免电阻r11和电阻r12在分压过程中一直消耗蓄电组的电容的电量，可以增加充电效率；设置的放电开关k4导通后才可以将蓄电组的电容上的电量送出；设置的限流电阻r1用于限流，保护控制电路，设置的稳压二极管可以将电源进行稳压，将蓄电组的电容上放出的电压稳定在控制电路工作的电压数值，保护控制电路的同时还能让电路运行更加稳定。

附图说明

图1为本发明的断电备份电路结构示意图；

图2为本发明的can通信电路结构示意图；

图3为本发明的wifi电路结构示意图。

附图标号：1、蓄电组；2、控制电路；3、wifi集成芯片；31、反相器；4、can通信电路；51、第一反馈检测电路；52、第二反馈检测电路；6、稳压二极管。

具体实施方式

下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。

参照图1-3所示，本实施例的一种无线数据采集装置，包括控制电路2和与控制电路2连接的无线通信电路，包括断电备份电路；所述断电备份电路包括蓄电组1、充电开关k1、充电开关k2、放电开关k3、放电开关k4、第一反馈检测电路51、第二反馈检测电路52、稳压电路、电源检测电路；所述充电开关k1、充电开关k2、放电开关k3、放电开关k4依次串联，所述充电开关k1相对充电开关k2的另一端与电源连接，所述开关k4的另一端串联有限流电阻r1后连接至控制电路2和无线通信电路；所述充电开关k1和充电开关k2连接的节点与第一反馈检测电路51连接，所述第一反馈检测电路51还与控制电路2连接；所述充电开关k2与放电开关k3连接的节点与蓄电组1连接；所述放电开关k3与放电开关k4连接的节点与第二反馈检测电路52连接，所述第二反馈检测电路52与控制电路2连接；所述限流电阻r1与控制电路2连接的节点与稳压电路连接；所述电源检测电路与外部电源连接，还与控制电路2连接，以向控制电路2提供临时电源。

所述第一反馈检测电路51包括相互串联的电阻r2和电阻r3；所述电阻r2相对电阻r3的另一端连接至充电开关k1和充电开关k2连接的节点；所述电阻r3相对电阻r2的另一端接地；所述电阻r2与电阻r3连接的节点与控制电路2连接。

所述蓄电组1包括若干个相互并联的电容，所述电容的正极连接至充电开关k2与放电开关k3连接的节点，所述电容的负极接地。

所述稳压电路包括稳压二极管6，所述稳压二极管6的负极连接至限流电阻r1，另一端接地。

其中充电开关k1、充电开关k2、放电开关k3、放电开关k4均采用8050型号，其中蓄电组1的电容均为电解电容，其容量依照用户目标供电时间进行设置，其中稳压二极管6可以采用任意稳压输出3.3v电压的型号(例如1n4728)，其中控制电路2可以采用stm32f103c8t6及其外围电路构成的具有控制功能的电路，其中第二反馈检测电路52与第一反馈检测电路51相同电路结构，采用电阻r11和电阻r12进行连接。

通过上述技术方案，在电路处于上电状态时，如图1所示控制电路2可以先控制充电开关k1导通，此时电阻r2和电阻r3将电源分压，并且通过电阻r2和电阻r3连接的节点反馈出分压后的电压信号给控制电路2，控制电路2检测该电压信号的电压值，检测电源是否处于稳定状态，当检测完毕后控制电路2控制充电开关k2导通，此时电源流经充电开关k2后对蓄电组1中的若干个电容进行充电，在对电容进行充电的过程中控制电路2控制放电开关k3导通，此时电阻r11和电阻r12进行分压，同时通过其相互连接的节点反馈分压后的电压信号给控制电路2，控制电路2通过检测反馈回来的电压信号判断蓄电组1的电容充电的程度，当控制电路2检测到蓄电组1的电容充电完成后，控制充电开关k1、充电开关k2、放电开关k3断开，此时蓄电组1中的电容存储电量。图1中开设置了电容c2，该电容c2用于短暂供电，该供电时间非常短，在突然断电时，电容c2紧急供电，仅用作提供控制电路2短暂时间控制放电开关k3和放电开关k4导通，在放电开关k3和放电开关k4导通后，蓄电组1的电容中存储的电量通过放电开关k3和放电开关k4后经过限流电阻r1进行限流，同时经过稳压二极管6进行稳压，此时供电给控制电路2作为临时电源，用户通过调整蓄电组1中电容的数量和容量可以调整临时电源的供电时间。其中设置的充电开关k1配合电阻r2和电阻r3可以在充电之前检测电源的稳定性，相比没有充电开关k1来说，本方案可以减少电源的消耗，避免电源驱动的电路过多导致电源不稳定，本方案只有充电开关k1导通后才会有电阻r2和电阻r3负载；其中充电开关k2在控制电路2检测电源稳定后才导通，此时对蓄电组1充电更加安全；放电开关k3与电阻r11和电阻r12配合，只有放电开关k3导通后电阻r11和电阻r12才会分压反馈电压信号给控制电路2，此时设置的放电开关k3可以将电阻r11和电阻r12与蓄电组1的电容隔离，避免电阻r11和电阻r12在分压过程中一直消耗蓄电组1的电容的电量，可以增加充电效率；设置的放电开关k4导通后才可以将蓄电组1的电容上的电量送出；设置的限流电阻r1用于限流，保护控制电路2，设置的稳压二极管6可以将电源进行稳压，将蓄电组1的电容上放出的电压稳定在控制电路2工作的电压数值，保护控制电路2的同时还能让电路运行更加稳定。

作为改进的一具体实施方式，所述电源检测电路包括限流电阻r4、发光二极管d1、相互串联的电阻r5和电阻r6，所述电阻r5的一端与电源连接，另一端与电阻r6连接，所述电阻r6相对电阻r5的另一端接地，所述电阻r6与电阻r5连接的节点与控制电路2连接；所述限流电阻r4的一端连接至外部电源另一端连接至发光二极管d1的正极，所述发光二极管d1的负极连接至控制电路2。

通过上述技术方案，通过电阻r5和电阻r6的分压可以将电源的电压反馈给控制电路2，通过控制电路2进行检测，检测电源是否处于断电状态；一旦检测到电源处于断电状态，则电容c2对控制电路2开始供电，此时控制电路2控制放电开关k3和放电开关k4导通，切换至蓄电组1对控制电路2进行供电，使得电路更加智能；同时在电源断电时，发光二极管d1会熄灭，可以用作提示。

作为改进的一具体实施方式，还包括can通信电路4，所述can通信电路4包括通信芯片82c250，该通信芯片的信号输出端连接至控制电路2，输入端与包括高电平输入端和低电平输入端，所述高电平输入端和低电平输入端均与外部输出接口连接，所述高电平输入端和低电平输入端之间还连接有匹配电阻r36。

通过上述技术方案，设置的can通信电路4可以让多机进行物理连接，使得距离较近采集装置之间通过物理连接，避免占用过多的无线通信资源，避免造成数据堆积；同时高电平输入单和低电平输入端之间连接了匹配电阻r35，多机之间的通信更加稳定，同时提高抗干扰能力。

作为改进的一具体实施方式，还包括wifi电路，所述wifi电路包括一wifi集成芯片3esp8266，所述wifi集成芯片3的控制引脚连接有三极管q1，所述三极管q1的基极与wifi集成芯片3的控制引脚连接，集电极连接有电容c1后接地，该三极管q1的集电极还连接有电阻r7后连接有三极管q2，所述三极管q2的发射极与电阻r7连接，集电极与外部电源连接，所述三极管q2的基极与wifi集成芯片3的另外的控制引脚连接，所述三极管q1的发射极连接有反相器31后与wifi集成芯片3的复位引脚连接，所述wifi集成芯片3的复位引脚还连接有电阻r13后连接至电源。

其中三极管q1和三极管q2均采用8050型号。

通过上述技术方案，采用的esp8266的复位引脚为低电平复位，当用户需要进行软件复位时，可以通过wifi集成芯片3控制三极管q2导通，此时电源流经三极管q2后经过电阻r7限流，并进入到电容c1中进行充电，充到一定的时间阈值后断开三极管q2，当需要软件复位时，wifi集成芯片3可以控制三极管q1导通，此时电容c1放电，经过三极管q1后被反相器31反相，此时拉低复位引脚的电平，通过反相器31输出低电平相比wifi控制引脚直接拉低复位引脚的电平来说更加稳定，通过电容c1放电配合反相器31，在复位时电路更加稳定；并且相比设置电池来说，成本更加低，还能够反复充放电，当三极管q2和三极管q1都断开时，电容c1中的电量被很好的保存住，避免电量外漏；同时本方案相比传统的直接利用控制引脚控制三极管导通将电源拉低来说本电路的稳定性更高，本方案中反相器31可以辅助拉高复位引脚电平，避免电源抖动导致意外复位。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。