一种基于stm8单片机的机械式多功能智能压力仪表的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明一种基于STM8单片机的机械式多功能智能压力仪表涉及一种现场数据采集设备，特别涉及一种基于STM8单片机的工业现场数据采集系统。
【背景技术】
[0002]目前，在汽车、石化、油田、城市燃气等邻域，大量采用传统的机械式压力仪表，该仪表简单、直观、成本低廉。然而传统机械式压力仪表已不能满足信息的自动采集、控制、管理。虽然有压力变送器发明，但压力变送器成本高昂却不直观，大面积使用将大大增加自动化成本。
[0003]随着物联网技术发展，对于智能压力表的需求呈爆发性增长，因此开发一个低成本的具有智能的压力仪表，这将大大提高行业的自动化管理水平，从而为利用物联网技术实现压力信息的自动化采集、控制、预警、管理奠定基础。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对上述不足之处提供一种基于STM8单片机的机械式多功能智能压力仪表，是一种在传统机械式压力表基础上改造的智能压力仪表，改善目前传统机械式压力仪表局限性，使其更具有实用性。
[0005]本发明是采用以下技术方案实现的:
一种基于STM8单片机的机械式多功能智能压力仪表，包括仪表盘和外壳，在仪表盘正面设有指针和圆形刻度，指针通过指针轴安装在仪表盘中间;在仪表盘背面设有线路板，线路板上安装有压力信息采集模块、微功耗中央处理器模块和通讯模块;微功耗中央处理器模块分别与压力信息采集模块和通讯模块相连;压力信息采集模块将采集到的压力信息转换成电信号后，传送到微功耗中央处理器模块，微功耗中央处理器模块对电信号进行计算、分析，并将控制信息通过通讯模块传送到远端；
所述压力信息采集模块包括安装在指针轴上的触点圆盘和安装在线路板上的环形电阻片，在触点圆盘上设有第一圆盘触点和第二圆盘触点，第一圆盘触点和第二圆盘触点与环形电阻片相接触;机械弹簧管的位置移动带动指针旋转，进而带动触点圆盘旋转，从而改变第一圆盘触点和第二圆盘触点之间的环形电阻片的阻值，将机械弹簧管的位置移动转换成电?目号，从而实现?目息米集；
所述中央处理器模块采用市售的STM8单片机，对压力信息采集模块以及通讯模块传送的数据进行计算分析控制等。
[0006]所述通讯模块采用市售的485芯片，根据工业现场需求输出485标准协议的信号。
[0007]所述远端即受控终端。
[0008]本发明克服了传统机械式压力仪表结构简单、直观但缺少数据远传功能的局限性，使原有机械式压力表在原有直观简单的基础上又有数据远传功能，为现代油气生产信息的采集以及处理，为油气生产、管理、运输、储存的监测、故障的处理，为安全生产和产品升级提供技术保障，从而满足现代管理的需求。
【附图说明】
[0009]以下将结合附图对本发明作进一步说明:
图1是本发明的仪表盘正面结构示意图；
图2是本发明的仪表盘背面结构示意图；
图3是本发明的压力信息采集模块的结构示意图；
图4是本发明仪表的结构原理框图；
图5是本发明仪表的中央处理器模块的工作流程图。
[0010]图中:1、仪表盘，2、指针，3、圆形刻度，4、指针轴，5、线路板，6、机械弹簧管，7、STM8单片机，8、A/D转换芯片，9、通讯模块，10、触点圆盘，11、环形电阻片，12、第一圆盘触点，13、第二圆盘触点。
【具体实施方式】
[0011]参照附图1?5，本发明一种基于STM8单片机的机械式多功能智能压力仪表，包括仪表盘I和外壳，在仪表盘I正面设有指针2和圆形刻度3，指针2通过指针轴4安装在仪表盘I中间；在仪表盘I背面设有线路板5，线路板5上安装有压力信息采集模块、微功耗中央处理器模块和通讯模块9;微功耗中央处理器模块分别与压力信息采集模块和通讯模块9相连；压力信息采集模块将采集到的压力信息转换成电信号后，传送到微功耗中央处理器模块，微功耗中央处理器模块对电信号进行计算、分析，并将控制信息通过通讯模块9传送到远端；
所述压力信息采集模块包括安装在指针轴4上的触点圆盘10和安装在线路板5上的环形电阻片11，在触点圆盘1上设有第一圆盘触点12和第二圆盘触点13，第一圆盘触点12和第二圆盘触点13与环形电阻片11相接触;机械弹簧管6的位置移动带动指针2旋转，进而带动触点圆盘10旋转，从而改变第一圆盘触点12和第二圆盘触点13之间的环形电阻片11的阻值，将机械弹簧管6的位置移动转换成电信号，从而实现信息采集；
所述中央处理器模块采用市售的STM8单片机7，对压力信息采集模块以及通讯模块9传送的数据进行计算分析控制等。
[0012]所述通讯模块9采用市售的485芯片，根据工业现场需求输出485标准协议的信号。
[0013]所述远端即受控终端。
[0014]原有机械仪表利用机械弹簧管的原理，机械弹簧管受气体或液体压力带动齿轮从而带动指针旋转，本发明在原有指针轴上附加触点圆盘，在背部线路板上增加环形电阻片和圆盘触点，随着指针的旋转，带动圆盘触点旋转，改变阻值，从而达到信息采集。
[0015]所述中央处理器模块的输出电路采用标准工业接口的0-5V、4-20mA转换电路。
[0016]中央处理器模块工作实现数据采集、分析、计算和传输四个功能，STM8单片机7对压力变化所对应的电阻值变化通过A/D转换芯片8转换计算，然后用查表的方式得出相应的压力值，压力和电阻值对应表通过试验得出;并根据串口通讯协议向外部发送压力信息。
[0017]通过上述具体实例，本发明基于STM8的机械式多功能智能压力仪表，能准确完整的实现对现有传统机械式压力仪表的升级，克服了机械式仪表的局限性，实现了机械式压力仪表既直观又有压力数据传输的多功能性能。
[0018]上述具体实例已经充分揭露了本发明的【具体实施方式】。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的【具体实施方式】所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于所述【具体实施方式】。
【主权项】
1.一种基于STM8单片机的机械式多功能智能压力仪表，包括仪表盘和外壳，在仪表盘正面设有指针和圆形刻度，指针通过指针轴安装在仪表盘中间；其特征在于:在仪表盘背面设有线路板，线路板上安装有压力信息采集模块、微功耗中央处理器模块和通讯模块;微功耗中央处理器模块分别与压力信息采集模块和通讯模块相连;压力信息采集模块将采集到的压力信息转换成电信号后，传送到微功耗中央处理器模块，微功耗中央处理器模块对电信号进行计算、分析，并将控制信息通过通讯模块传送到远端； 所述压力信息采集模块包括安装在指针轴上的触点圆盘和安装在线路板上的环形电阻片，在触点圆盘上设有第一圆盘触点和第二圆盘触点，第一圆盘触点和第二圆盘触点与环形电阻片相接触;机械弹簧管的位置移动带动指针旋转，进而带动触点圆盘旋转，从而改变第一圆盘触点和第二圆盘触点之间的环形电阻片的阻值，将机械弹簧管的位置移动转换成电?目号，从而实现?目息米集； 所述中央处理器模块采用STM8单片机，对压力信息采集模块以及通讯模块传送的数据进行计算分析控制。2.根据权利要求1所述的基于STM8单片机的机械式多功能智能压力仪表，其特征在于:所述通讯模块采用市售的485芯片，根据工业现场需求输出485标准协议的信号。3.根据权利要求1所述的基于STM8单片机的机械式多功能智能压力仪表，其特征在于:所述远端即受控终端。
【专利摘要】本发明一种基于STM8单片机的机械式多功能智能压力仪表涉及一种现场数据采集设备，特别涉及一种基于STM8单片机的工业现场数据采集系统。包括仪表盘和外壳，在仪表盘正面设有指针和圆形刻度，指针通过指针轴安装在仪表盘中间；其特征在于：在仪表盘背面设有线路板，线路板上安装有压力信息采集模块、微功耗中央处理器模块和通讯模块；微功耗中央处理器模块分别与压力信息采集模块和通讯模块相连；压力信息采集模块包括安装在指针轴上的触点圆盘和安装在线路板上的环形电阻片，在触点圆盘上设有第一圆盘触点和第二圆盘触点，第一圆盘触点和第二圆盘触点与环形电阻片相接触。本发明在原有直观简单的基础上又有数据远传功能。
【IPC分类】G01L1/22, G05B19/042
【公开号】CN105675185
【申请号】CN201610254329
【发明人】孙晓艳, 张平, 高毅, 刘全胜
【申请人】无锡职业技术学院
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年4月24日