地音检测系统的制作方法

文档序号:17887692发布日期:2019-06-13 13:49阅读:671来源:国知局
地音检测系统的制作方法

本实用新型涉及地音检测领域。



背景技术:

冲击地压的发生是一个渐进的过程,首先是煤岩体的微小破裂,当微破裂达到一定程度时,煤岩体发生断裂,最终可能会引发冲击地压。地音监测系统是监测煤岩体的微小破裂,是对冲击地压初始状态进行监测。

在对冲击地压进行监测的过程中,地音和微震监测系统都是对煤岩体的破裂进行监测。微震监测系统在垂直定位上精度很小,定位结果和实际情况存在一定的误差,而且在评价煤层活动造成工作面人员、设备的危险性上不能做出及时、有效的指导。地音监测系统能够克服这些缺点,配合微震监测系统使用,可以极大地提高微震监测系统的定位精度。同时根据地音监测系统的监测结果,可以准确判断出冲击地压的危险等级,以便工作人员可以及早地做好预防措施

地音检测技术通过在监测区域里布置数个探头,探头将地音事件发生过程中的震动信号转化为电压信号,经过矿下地音监测设备上传到地面中心站。地面中心站对各个检测通道上传的信号进行数据处理,能够计算出地音事件的能量大小和发生地点,并通过数据处理软件实时显示地音信号的波形,对地音事件的危险等级进行评价,当达到一定级别的时候给出告警。然而,现有的地音检测系统的灵敏度低、稳定性差,且成本高。



技术实现要素:

本实用新型的目的是为了解决现有地音检测系统的灵敏度低、稳定性差,且成本高的问题,从而提供地音检测系统。

本实用新型所述的地音检测系统,包括地音探头电路1、差分放大电路2、模数转换电路3、控制器4、通讯电路5、复位电路8、时钟电路9和随机存储器10;

地音探头电路1的地音模拟信号输出端连接差分放大电路2的地音模拟信号输入端,差分放大电路2的模拟放大信号输出端连接模数转换电路3的模拟放大信号输入端,模数转换电路3的数字信号输出端连接控制器4的数字信号输入端,控制器4的通讯信号输入输出端连接通讯电路5的通讯信号输入输出端,复位电路8的复位信号输出端连接控制器 4的复位信号输入端,时钟电路9的时钟信号输出端连接控制器4的时钟信号输入端,随机存储器10的数据输入输出端连接控制器4的数据输入输出端。

优选的是,地音探头电路1包括地震检波器、稳压二极管DZ1至稳压二极管DZ6;

地震检波器的线圈的一端同时连接稳压二极管DZ1至稳压二极管DZ3的阳极,地震检波器的线圈的另一端同时连接稳压二极管DZ4至稳压二极管DZ6的阳极,稳压二极管 DZ1的阴极连接稳压二极管DZ4的阴极,稳压二极管DZ2的阴极连接稳压二极管DZ5 的阴极,稳压二极管DZ3的阴极连接稳压二极管DZ6的阴极。

优选的是,差分放大电路2包括放大器T1、电阻R1至电阻R7、电容C1至电容C4;

放大器T1的型号为OPA1632;

电阻R3的一端连接稳压二极管DZ1至稳压二极管DZ3的公共端,电阻R3的另一端同时连接电容C1的一端、电阻R1的一端和放大器T1的正输入端,电阻R1的另一端连接电阻R4的一端,电容C1的另一端和电阻R4的另一端同时连接放大器T1的正输出端,电阻R6的一端连接稳压二极管DZ4至稳压二极管DZ6的公共端,电阻R6的另一端同时连接放大器的负输入端、电容C4的一端和电阻R7的一端,电阻R7的另一端连接电阻 R5的一端,电容C4的另一端和电阻R5的另一端同时连接放大器T1的负输出端;

放大器T1的公共端同时连接电容C2的一端、电容C3的一端和2.5V电源,电容C2 的另一端和电容C3的另一端接地;放大器T1的正极供电端子同时连接+15V电源和电阻 R2的一端,电阻R2的另一端连接放大器T1的使能端,放大器T1的负极供电端子连接 -15V电源。

优选的是,模数转换电路3包括电容C5至电容C9、电阻R8、电阻R9、模数转换芯片D1和有源晶振J1;

模数转换芯片D1的型号为ADS1271,有源晶振J1的型号为SG5032CAN;

电容C5的一端接地,电容C5的另一端同时连接放大器T1的正输出端、电容C9的一端和模数转换芯片D1的1号引脚,电容C6的一端接地,电容C6的另一端同时连接放大器T1的负输出端、电容C9的另一端和模数转换芯片D1的2号引脚,电阻R8的一端接地,电阻R8的另一端连接模数转换芯片D1的6号引脚,电阻R9的一端接地,电阻R9的另一端连接模数转换芯片D1的8号引脚,模数转换芯片D1的4号引脚连接+5V 电源,模数转换芯片D1的13号引脚连接+3.3V电源,模数转换芯片D1的16号引脚连接电源VCC的输出端,模数转换芯片D1的3号引脚、14号引脚和15号引脚均接地,模数转换芯片D1的12号引脚连接有源晶振J1的3号引脚,有源晶振J1的4号引脚同时连接3.3V电源、电容C7的一端和电容C8的一端,电容C7的另一端、电容C8的另一端同时连接有源晶振J1的2号引脚并接地。

优选的是,控制器4的型号为TMS320F2812;

模数转换芯片D1的7号引脚连接控制器4的140号引脚,模数转换芯片D1的9号引脚连接控制器4的20号引脚,模数转换芯片D1的10号引脚连接控制器4的26号引脚,模数转换芯片D1的11号引脚连接控制器4的28号引脚。

优选的是,通讯电路5包括232通讯电路5-1、485通讯电路5-2和远程通讯电路5-3;

232通讯电路5-1包括串口芯片U1、串口接头DB14、电容C10至电容C14;

串口芯片U1的型号为Max232;

串口芯片U1的1号引脚连接电容C11的一端,串口芯片U1的2号引脚连接电容C10 的一端,电容C10的另一端连接+5V电源,串口芯片U1的3号引脚连接电容C11的另一端,串口芯片U1的4号引脚连接电容C12的一端,串口芯片U1的5号引脚连接电容 C12的另一端,串口芯片U1的6号引脚连接电容C13的一端,电容C13的另一端接地,串口芯片U1的11号引脚连接控制器4的90号引脚,串口芯片U1的12号引脚连接控制器4的91号引脚,串口芯片U1的13号引脚连接串口接头DB14的3号针,串口芯片 U1的14号引脚连接串口接头DB14的2号针,串口芯片U1的15号引脚连接串口接头 DB14的1号针,串口芯片U1的16号引脚同时连接+5V电源和电容C14的一端,电容 C14的另一端同时连接串口接头DB14的1号针并接地,串口接头DB14的5号针接地;

485通讯电路5-2包括串口芯片U2、电阻R10至电阻R12、电阻R27、电容C15至电容C18和通讯接口P2;

串口芯片U2的型号为MAX485,通讯接口P2的型号为RS485;

串口芯片U2的1号引脚通过电阻R10连接控制器4的157号引脚,串口芯片U2的 4号引脚连接控制器4的155号引脚,串口芯片U2的2号引脚和3号引脚同时连接控制器4的35号引脚,串口芯片U2的5号引脚接地,串口芯片U2的6号引脚同时连接电容 C15的一端、电阻R11的一端和电阻R27的一端,电阻R27的另一端连接通讯接口P2 的2号引脚,串口芯片U2的7号引脚同时连接电容C18的一端、电阻R11的另一端和电阻R12的一端,电阻R12的另一端连接通讯接口P2的1号引脚,串口芯片U2的8号引脚同时连接电容C16的一端、电容C17的一端和电源VCC的输出端,电容C16的另一端、电容C17的另一端和电容C18的另一端接地;

远程通讯电路5-3包括串口芯片U3、光耦合器J2、光耦合器J3、电阻R13至电阻 R20、电容C19至电容C25、电容C28、稳压二极管D1、稳压二极管D2、变压器T1、晶振F1、插槽P1;

串口芯片U3的型号为TDK73M2901;

光耦合器J2、光耦合器J3的型号均为TLP521;

串口芯片U3的2号引脚连接光耦合器J3中三极管的集电极和电阻R19的一端,电阻R19的另一端连接+5V电源,光耦合器J3中三极管的发射极接地,光耦合器J3中二极管的阳极连接电阻R16的一端,电阻R16的另一端连接电容C22的一端,电容C22的另一端连接稳压二极管D1的阴极,稳压二极管D1的阳极连接稳压二极管D2的阴极,稳压二极管D2的阳极同时连接电容C20的一端、电阻R17的一端和插槽P1的3号槽,电阻R17的另一端连接光耦合器J3中二极管的阴极,电容C20的另一端连接变压器T1副边线圈的一端,变压器T1副边线圈的另一端连接光耦合器J2中三极管的集电极,光耦合器J2中三极管的发射极连接插槽P1的2号槽,光耦合器J2中二极管的阳极同时连接+5V 电源和电容C21的一端,电容C21的另一端接地,光耦合器J2中二极管的阴极通过电阻 R18连接串口芯片U3的3号引脚,变压器T1原边线圈的一端连接串口芯片U3的16号引脚,变压器T1原边线圈的另一端同时连接电阻R13的一端、电容C19的一端和电阻 R15的一端,电容C19的另一端连接电阻R14的一端,电阻R13的另一端和电阻R14的另一端同时连接串口芯片U3的20号引脚,电阻R15的另一端连接串口芯片U3的17号引脚,串口芯片U3的6号引脚连接+5V电源,串口芯片U3的5号引脚接地,串口芯片 U3的18号引脚连接电容C22的一端,串口芯片U3的19号引脚连接电容C23的一端,电容C22的另一端和电容C23的另一端同时连接串口芯片U3的21号引脚,串口芯片 U3的22号引脚和26号引脚均接地,串口芯片U3的23号引脚同时连接电容C24的一端和晶振F1的一端,电容C24的另一端连接电容C25的一端并接地,电容C25的另一端同时连接晶振F1的另一端和串口芯片U3的24号引脚,串口芯片U3的13号引脚同时连接电阻R20的一端和电容C28的一端,电容C28的另一端连接5V电源,电阻R20的另一端接地;

串口芯片U3的27号引脚连接控制器4的79号引脚,串口芯片U3的28号引脚连接控制器4的115号引脚,串口芯片U3的30号引脚连接控制器4的110号引脚,串口芯片U3的31号引脚连接控制器4的124号引脚,串口芯片U3的32号引脚连接控制器4 的123号引脚,串口芯片U3的1号引脚连接控制器4的122号引脚,串口芯片U3的4 号引脚连接控制器4的117号引脚,串口芯片U3的7号引脚连接控制器4的116号引脚,串口芯片U3的8号引脚连接控制器4的109号引脚,串口芯片U3的9号引脚连接控制器4的107号引脚,串口芯片U3的10号引脚连接控制器4的106号引脚,串口芯片U3 的11号引脚连接控制器4的104号引脚,串口芯片U3的12号引脚连接控制器4的102 号引脚。

优选的是,还包括复位电路8;

复位电路8包括复位芯片U4、电阻R25、电阻R26和复位开关;

复位芯片U4的型号为MAX811-EUS-T;

复位开关的一端和复位芯片U4的1号引脚均接地,复位开关的另一端同时连接电阻 R25的一端和复位芯片U4的3号引脚,电阻R25的另一端连接电阻R26的一端,电阻 R26的另一端同时连接复位芯片U4的2号引脚和控制器4的160号引脚,复位芯片U4 的4号引脚连接3.3V电源。

优选的是,还包括时钟电路9;

时钟电路9包括电容C26、电容C27和晶振F2;

电容C26的一端和电容C27的一端均接地,电容C26的另一端同时连接晶振F2的一端和控制器4的76号引脚,晶振F2的另一端和电容C27的另一端同时连接控制器4 的77号引脚。

优选的是,还包括仿真电路7;

仿真电路7的仿真信号输出端连接控制器4的仿真信号输入端。

优选的是,还包括液晶显示电路6;

控制器4的显示信号输出端连接液晶显示电路6的显示信号输入端;

液晶显示电路6的型号为LCD1602。

本实用新型的地音检测系统具有灵敏度高、成本低、稳定性好等优点。

附图说明

图1是具体实施方式一所述的地音检测系统的原理框图;

图2是具体实施方式四所述的地音检测系统的部分电路的电路原理图;

图3是具体实施方式六中的232通讯电路的电路原理图;

图4是具体实施方式六中的485通讯电路的电路原理图;

图5是具体实施方式六中的远程通讯电路的电路原理图;

图6是具体实施方式七中的复位电路的电路原理图;

图7是具体实施方式八中的晶振电路的电路原理图;

图8是具体实施方式九中的仿真电路的电路原理图;

图9是具体实施方式十中的液晶显示电路的电路原理图;

图10是具体实施方式十三中的电源的电路原理图。

具体实施方式

具体实施方式一:结合图1具体说明本实施方式,本实施方式所述的地音检测系统,包括地音探头电路1、差分放大电路2、模数转换电路3、控制器4、通讯电路5、复位电路8、时钟电路9和随机存储器10;

地音探头电路1的地音模拟信号输出端连接差分放大电路2的地音模拟信号输入端,差分放大电路2的模拟放大信号输出端连接模数转换电路3的模拟放大信号输入端,模数转换电路3的数字信号输出端连接控制器4的数字信号输入端,控制器4的通讯信号输入输出端连接通讯电路5的通讯信号输入输出端,复位电路8的复位信号输出端连接控制器 4的复位信号输入端,时钟电路9的时钟信号输出端连接控制器4的时钟信号输入端,随机存储器10的数据输入输出端连接控制器4的数据输入输出端。

具体实施方式二:结合图2具体说明本实施方式,本实施方式是对具体实施方式一所述的地音检测系统作进一步说明,本实施方式中,地音探头电路1包括地震检波器、稳压二极管DZ1至稳压二极管DZ6;

地震检波器的线圈的一端同时连接稳压二极管DZ1至稳压二极管DZ3的阳极,地震检波器的线圈的另一端同时连接稳压二极管DZ4至稳压二极管DZ6的阳极,稳压二极管 DZ1的阴极连接稳压二极管DZ4的阴极,稳压二极管DZ2的阴极连接稳压二极管DZ5 的阴极,稳压二极管DZ3的阴极连接稳压二极管DZ6的阴极。

将装有地震检波器的地音探头电路1锚杆打入煤层,根据具体的工作面情况决定探头的数目,每个探头与一个基于TMS320F2812控制器相连构成地音检测系统终端,地音信号经放大、模数转化后通过通讯电路上传到上位机。上位机开辟多个线程同时接收上传的数据,之后对数据进行处理,根据定位算法,可以算出地音事件发生地点,同时也可以得出地音信号能量的平均值,能量均值同已经定好的能量阈值比较,来判断危险等级,当达到比较严重的危险等级能够告警,以便做好相应的应对措施。上位机最开始时需要地音检测系统发送对时命令,使得上传的数据具有时间信息,中间如有需要也可以重新计时。

地音探头电路1主要实现模拟信号的采集,地震检波器安装在S1与S2之间,后面接上过压保护电路。过压保护电路包括稳压二极管DZ1至稳压二极管DZ6。在反向通电后还没有被击穿之前,稳压二极管两端的电压能够保持不变。将两个相同参数的稳压二极管阴极(阳极接一起效果相同)接一起就组成了正反特性对称的双向稳压二极管,与需要传输的地音电压信号并联,当由于地音信号过于强烈产生很大地音电压时,二极管首先击穿短路,以达到保护后面其他电路模块的作用。地音信号经过过压保护电路后,从K1、 K2端口输出地音模拟信号。

地震检波器头是地音监测系统中最重要的部分,所有的地音信号都是通过地震检波器接收的,因此地震检波器的性能直接影响地音监测的结果。地震检波器是一种用于地震监测的专用传感器,里面由磁铁和感应线圈组成。冲击地压发生前,局部地区的煤岩体由于应力集中会向四周发射弹性波,弹性波引起的震动会使检波器中的线圈切割磁力线,根据电磁感应原理,线圈中将产生感生电动势。这样就把地音信号转化为电压信号。本系统所用的地音检波器是SS-XD系列地震检波器,该检波器是常规型双引线弹簧式,体积小、质量轻、便于安装和携带,性能比较稳定。

具体实施方式三:结合图2具体说明本实施方式,本实施方式是对具体实施方式二所述的地音检测系统作进一步说明,本实施方式中,差分放大电路2包括放大器T1、电阻R1至电阻R7、电容C1至电容C4;

放大器T1的型号为OPA1632;

电阻R3的一端连接稳压二极管DZ1至稳压二极管DZ3的公共端,电阻R3的另一端同时连接电容C1的一端、电阻R1的一端和放大器T1的正输入端,电阻R1的另一端连接电阻R4的一端,电容C1的另一端和电阻R4的另一端同时连接放大器T1的正输出端,电阻R6的一端连接稳压二极管DZ4至稳压二极管DZ6的公共端,电阻R6的另一端同时连接放大器的负输入端、电容C4的一端和电阻R7的一端,电阻R7的另一端连接电阻 R5的一端,电容C4的另一端和电阻R5的另一端同时连接放大器T1的负输出端;

放大器T1的公共端同时连接电容C2的一端、电容C3的一端和2.5V电源,电容C2 的另一端和电容C3的另一端接地;放大器T1的正极供电端子同时连接+15V电源和电阻 R2的一端,电阻R2的另一端连接放大器T1的使能端,放大器T1的负极供电端子连接 -15V电源。

由于地音信号比较微弱,所以在进行模数转换前需要放大信号。本系统选用OPA1632 放大器,地音探头电路中的K1、K2端口输出电压信号以差分方式输入差分放大电路。

具体实施方式四:结合图2具体说明本实施方式,本实施方式是对具体实施方式三所述的地音检测系统作进一步说明,本实施方式中,模数转换电路3包括电容C5至电容 C9、电阻R8、电阻R9、模数转换芯片D1和有源晶振J1;

模数转换芯片D1的型号为ADS1271,有源晶振J1的型号为SG5032CAN;

电容C5的一端接地,电容C5的另一端同时连接放大器T1的正输出端、电容C9的一端和模数转换芯片D1的1号引脚,电容C6的一端接地,电容C6的另一端同时连接放大器T1的负输出端、电容C9的另一端和模数转换芯片D1的2号引脚,电阻R8的一端接地,电阻R8的另一端连接模数转换芯片D1的6号引脚,电阻R9的一端接地,电阻R9的另一端连接模数转换芯片D1的8号引脚,模数转换芯片D1的4号引脚连接+5V 电源,模数转换芯片D1的13号引脚连接+3.3V电源,模数转换芯片D1的16号引脚连接电源VCC的输出端,模数转换芯片D1的3号引脚、14号引脚和15号引脚均接地,模数转换芯片D1的12号引脚连接有源晶振J1的3号引脚,有源晶振J1的4号引脚同时连接3.3V电源、电容C7的一端和电容C8的一端,电容C7的另一端、电容C8的另一端同时连接有源晶振J1的2号引脚并接地。

为确保实际数据的准确性,因此需要较高的模数转换精度。ADS1271模数转换器是拥有24位带宽的工业用转换器,它具有1.8μVC的失调漂移和将近109db的信噪比 (SNR)。模数转换电路接收差分放大电路传过来的模拟信号,其中正信号输入端为AINP,负信号输入端为AINN。电路中,MODE引脚浮空,使ADS1271工作在高精度模式,FORMAT 设置为0,使ADS1271采用串行接口,SYNC引脚对应控制器的的GPIOF14,SCLK引脚对应控制器的GPIOF8,DRDY对应控制器的GPIOF10,DOUT对应控制器的MDRA。

具体实施方式五:本实施方式是对具体实施方式四所述的地音检测系统作进一步说明,本实施方式中,控制器4的型号为TMS320F2812;

模数转换芯片D1的7号引脚连接控制器4的140号引脚,模数转换芯片D1的9号引脚连接控制器4的20号引脚,模数转换芯片D1的10号引脚连接控制器4的26号引脚,模数转换芯片D1的11号引脚连接控制器4的28号引脚。

TMS320F2812是专门针对复杂的数字信号处理问题而设计的新一代的数字控制器,该芯片内嵌了高性能的32bit中央处理器,采用哈佛总线结构和高性能静态CMOS技术,当其超频使用时主频最高可达150M。此外,TMS320F2812具有外部存储器接口XINTF,最多可拓展1MB存储空间,是高性能数字信号处理技术与高精度模拟闪存技术的完美结合。

具体实施方式六:结合图3至图5具体说明本实施方式,本实施方式是对具体实施方式五所述的地音检测系统作进一步说明,本实施方式中,通讯电路5包括232通讯电路 5-1、485通讯电路5-2和远程通讯电路5-3;

232通讯电路5-1包括串口芯片U1、串口接头DB14、电容C10至电容C14;

串口芯片U1的型号为Max232;

串口芯片U1的1号引脚连接电容C11的一端,串口芯片U1的2号引脚连接电容C10 的一端,电容C10的另一端连接+5V电源,串口芯片U1的3号引脚连接电容C11的另一端,串口芯片U1的4号引脚连接电容C12的一端,串口芯片U1的5号引脚连接电容 C12的另一端,串口芯片U1的6号引脚连接电容C13的一端,电容C13的另一端接地,串口芯片U1的11号引脚连接控制器4的90号引脚,串口芯片U1的12号引脚连接控制器4的91号引脚,串口芯片U1的13号引脚连接串口接头DB14的3号针,串口芯片 U1的14号引脚连接串口接头DB14的2号针,串口芯片U1的15号引脚连接串口接头 DB14的1号针,串口芯片U1的16号引脚同时连接+5V电源和电容C14的一端,电容 C14的另一端同时连接串口接头DB14的1号针并接地,串口接头DB14的5号针接地;

485通讯电路5-2包括串口芯片U2、电阻R10至电阻R12、电阻R27、电容C15至电容C18和通讯接口P2;

串口芯片U2的型号为MAX485,通讯接口P2的型号为RS485;

串口芯片U2的1号引脚通过电阻R10连接控制器4的157号引脚,串口芯片U2的 4号引脚连接控制器4的155号引脚,串口芯片U2的2号引脚和3号引脚同时连接控制器4的35号引脚,串口芯片U2的5号引脚接地,串口芯片U2的6号引脚同时连接电容 C15的一端、电阻R11的一端和电阻R27的一端,电阻R27的另一端连接通讯接口P2 的2号引脚,串口芯片U2的7号引脚同时连接电容C18的一端、电阻R11的另一端和电阻R12的一端,电阻R12的另一端连接通讯接口P2的1号引脚,串口芯片U2的8号引脚同时连接电容C16的一端、电容C17的一端和电源VCC的输出端,电容C16的另一端、电容C17的另一端和电容C18的另一端接地;

远程通讯电路5-3包括串口芯片U3、光耦合器J2、光耦合器J3、电阻R13至电阻 R20、电容C19至电容C25、电容C28、稳压二极管D1、稳压二极管D2、变压器T1、晶振F1、插槽P1;

串口芯片U3的型号为TDK73M2901;

光耦合器J2、光耦合器J3的型号均为TLP521;

串口芯片U3的2号引脚连接光耦合器J3中三极管的集电极和电阻R19的一端,电阻R19的另一端连接+5V电源,光耦合器J3中三极管的发射极接地,光耦合器J3中二极管的阳极连接电阻R16的一端,电阻R16的另一端连接电容C22的一端,电容C22的另一端连接稳压二极管D1的阴极,稳压二极管D1的阳极连接稳压二极管D2的阴极,稳压二极管D2的阳极同时连接电容C20的一端、电阻R17的一端和插槽P1的3号槽,电阻R17的另一端连接光耦合器J3中二极管的阴极,电容C20的另一端连接变压器T1副边线圈的一端,变压器T1副边线圈的另一端连接光耦合器J2中三极管的集电极,光耦合器J2中三极管的发射极连接插槽P1的2号槽,光耦合器J2中二极管的阳极同时连接+5V 电源和电容C21的一端,电容C21的另一端接地,光耦合器J2中二极管的阴极通过电阻 R18连接串口芯片U3的3号引脚,变压器T1原边线圈的一端连接串口芯片U3的16号引脚,变压器T1原边线圈的另一端同时连接电阻R13的一端、电容C19的一端和电阻 R15的一端,电容C19的另一端连接电阻R14的一端,电阻R13的另一端和电阻R14的另一端同时连接串口芯片U3的20号引脚,电阻R15的另一端连接串口芯片U3的17号引脚,串口芯片U3的6号引脚连接+5V电源,串口芯片U3的5号引脚接地,串口芯片 U3的18号引脚连接电容C22的一端,串口芯片U3的19号引脚连接电容C23的一端,电容C22的另一端和电容C23的另一端同时连接串口芯片U3的21号引脚,串口芯片 U3的22号引脚和26号引脚均接地,串口芯片U3的23号引脚同时连接电容C24的一端和晶振F1的一端,电容C24的另一端连接电容C25的一端并接地,电容C25的另一端同时连接晶振F1的另一端和串口芯片U3的24号引脚,串口芯片U3的13号引脚同时连接电阻R20的一端和电容C28的一端,电容C28的另一端连接5V电源,电阻R20的另一端接地;

串口芯片U3的27号引脚连接控制器4的79号引脚,串口芯片U3的28号引脚连接控制器4的115号引脚,串口芯片U3的30号引脚连接控制器4的110号引脚,串口芯片U3的31号引脚连接控制器4的124号引脚,串口芯片U3的32号引脚连接控制器4 的123号引脚,串口芯片U3的1号引脚连接控制器4的122号引脚,串口芯片U3的4 号引脚连接控制器4的117号引脚,串口芯片U3的7号引脚连接控制器4的116号引脚,串口芯片U3的8号引脚连接控制器4的109号引脚,串口芯片U3的9号引脚连接控制器4的107号引脚,串口芯片U3的10号引脚连接控制器4的106号引脚,串口芯片U3 的11号引脚连接控制器4的104号引脚,串口芯片U3的12号引脚连接控制器4的102 号引脚。

串口(SCI)是通过RXD和TXD两个端口连接TMS320F2812芯片实现串口通讯。在 TMS320F2812具有两个SCI通信模块,即为SCI-A和SCI-B。本实施方式选择了 TMS320F2812的SCI-B端口进行232通信,T1IN对应控制器的SCITXDB,R1OUT对应控制器的SCIRXDB。选择TMS320F2812的SCI-A端口进行485通信,控制器的SCITXDA 引脚对应MAX485的DI引脚,控制器的SCIRXDA引脚对应MAX485的RO引脚。

TDK73M2901是低速MODEM芯片,它是一个真正的单芯片MODEMIC,内置标准的8032微处理器来处理复杂的MODEM信号,同时能够完成多种控制功能。它还包括了 RAM、ROM和一些A/D、D/A转换器,数据端采用异步串行传输方式。

本实施方式的地音检测系统与上位机进行232通讯、485通讯和远程通讯。

(1)232通讯:本实施方式的RS-232连接电路比较简单,适用于传输速度较慢、传输距离短和抗干扰性差的场合。

(2)485通讯:在长距离传输中经常采用485通信。

(3)远程通讯:TDK73M2901是一种低速MODEM芯片。它是一枚单芯片MODEMIC,内部装置有精确的8032微处理器,可以处理比较复杂的调制解调器信号并且能够同时执行多个控制功能。它本身包含RAM和ROM,除此之外还包含一些A/D和D/A转换器,数据端通过异步串行方式进行传输。由于TDK 73M2901具备TTLV24系列标准接口,这让与主机的通讯变得很简单。

具体实施方式七:结合图6具体说明本实施方式,本实施方式是对具体实施方式六所述的地音检测系统作进一步说明,本实施方式中,还包括复位电路8;

复位电路8包括复位芯片U4、电阻R25、电阻R26和复位开关;

复位芯片U4的型号为MAX811-EUS-T;

复位开关的一端和复位芯片U4的1号引脚均接地,复位开关的另一端同时连接电阻 R25的一端和复位芯片U4的3号引脚,电阻R25的另一端连接电阻R26的一端,电阻 R26的另一端同时连接复位芯片U4的2号引脚和控制器4的160号引脚,复位芯片U4 的4号引脚连接3.3V电源。

具体实施方式八:结合图7具体说明本实施方式,本实施方式是对具体实施方式七所述的地音检测系统作进一步说明,本实施方式中,还包括时钟电路9;

时钟电路9包括电容C26、电容C27和晶振F2;

电容C26的一端和电容C27的一端均接地,电容C26的另一端同时连接晶振F2的一端和控制器4的76号引脚,晶振F2的另一端和电容C27的另一端同时连接控制器4 的77号引脚。

具体实施方式九:结合图8具体说明本实施方式,本实施方式是对具体实施方式八所述的地音检测系统作进一步说明,本实施方式中,还包括仿真电路7;

仿真电路7的仿真信号输出端连接控制器4的仿真信号输入端。

仿真电路采用JTAG仿真电路实现,JTAG仿真电路与控制器4的各引脚对应连接关系如图8所示。

具体实施方式十:结合图9具体说明本实施方式,本实施方式是对具体实施方式九所述的地音检测系统作进一步说明,本实施方式中,还包括液晶显示电路6;

控制器4的显示信号输出端连接液晶显示电路6的显示信号输入端;

液晶显示电路6的型号为LCD1602。

液晶显示电路6与控制器4的各引脚对应连接关系如图9所示。

具体实施方式十一:本实施方式是对具体实施方式一所述的地音检测系统作进一步说明,本实施方式中,控制器4的型号为TMS320F28335。

具体实施方式十二:本实施方式是对具体实施方式一所述的地音检测系统作进一步说明,本实施方式中,液晶显示电路6的型号为12864。

具体实施方式十三:结合图10具体说明本实施方式,本实施方式是对具体实施方式一所述的地音检测系统作进一步说明,本实施方式中,还包括电源,电源用于为系统供电,电源包括电源芯片U5、电阻R28至电阻R33、电容C29至电容C33、电解电容C33至电解电容C38和发光二极管D1;电源芯片U5型号为TPS767D301。

对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

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