有线差分传感控制器的制作方法

本实用新型涉及传感控制器技术领域，具体涉及有线差分传感控制器。

背景技术：

当前市场上用于智能化物联网通信技术较多，同时也产生很多尚不成熟的方案和无线干扰性差等因素。当前广域网有NB-Iot,LoRO,GPRS，4G,WIFI等，局域网短距离通信有ZIGBEE，RFID，SPYDER，RF433和RF2.4G等均采用无线通信作为传感器接口和组合。但以上均为无线通信技术，对干扰，物理环境有相当大的影响。往往在一些重要的不可丢失数据场合或是数据安全的场合，这种无线设备所发射的信号容易被第三方数据截取和盗用。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供一种可远距离差分传输信号，安全性强的有线差分传感控制器。

实现本实用新型目的的技术方案为：

有线差分传感控制器，包括MCU处理单元、RS485发送器、DC/DC单元、高精度比较单元和外扩接口，所述RS485发送器、DC/DC模块、高精度比较单元和外扩接口均与MCU处理单元连接，其中所述RS485发送器和DC/DC模块与MCU处理单元单向连接，所述高精度比较单元和外扩接口与MCU处理单元双向连接。

所述MCU处理单元为MCU处理单元电路，RS485发送器为RS485输入单元电路，高精度比较单元为差分高精度比较单元电路。

本实用新型的有线差分传感控制器的MCU处理单元电路、RS485输入单元电路、DC/DC单元和差分高精度比较单元电路被封装在PCB板上，所述PCB板为FR-4级防火材料制成的PCB板。

所述PCB板上仅设一个外扩接口。

所述PCB板被封装在两侧呈阶梯状的壳体内。

所述壳体包括底盖和上壳体，所述上壳体的两侧为两层阶梯状结构，每层阶梯的平台处设有与PCB连接的接口压线弹片。

所述两侧的两层阶梯状结构中的一侧为输入端，另一侧为输出端，输入端连接电源和RX、TX数据线，输出端连接传感器。

所述电源为直流电源或USB接口外接电源。

所述传感器为不同类型的传感器，包括模拟、数字和无源三类传感器。

所述RS485发送器为RS485总线驱动结构，内置软件协议配置、DMX250KBPS数据收发控制、自定数据包。

所述高精度比较单元采用LMC7660电压反向器和OP07高精度运放来组合成高误差放大前级。

凡是不脱离本实用新型构思的相同原理产品也属于本实用新型的保护范围。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型可以解决实面上由于多种传感网络，多种电磁恶劣条件下采集通信的稳定和兼容性。可以由多种不同的传感器采用开放式的封包协议制定出通用化的产品。

2、本实用新型比较于当前市面上的通信传输同类产品，有距离更远，数据组装更自于，易于二次开发维护，易于整合传感源等优势。同时易于组成局域物联网各传感神精网络的分支架构。

附图说明

图1为本实用新型实施例中有线差分传感控制器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中RS485发送器的电路图；

图3为本实用新型实施例中DC/DC单元的电路图；

图4为本实用新型实施例中MCU处理单元的电路图；

图5为本实用新型实施例中高精度比较单元的电路图；

图6为本实用新型实施例中外扩接口的电路图；

图7为本实用新型实施例中有线差分传感控制器封装的爆炸示意图；

图8为本实用新型实施例中壳体的结构示意图；

图9为本实用新型实施例中有线差分传感控制器工作原理示意图；

图10为本实用新型实施例中控制器配置的工作原理示意图。

具体实施方式

图1-图10用以解释本实用新型，但本实用新型不限于图1-图10所示的范围内。

如图1-6所示，有线差分传感控制器，包括MCU处理单元、RS485发送器、DC/DC单元、高精度比较单元和外扩接口，所述RS485发送器、DC/DC模块、高精度比较单元和外扩接口均与MCU处理单元连接，其中所述RS485发送器和DC/DC模块与MCU处理单元单向连接，所述高精度比较单元和外扩接口与MCU处理单元双向连接。

同理可知每个数据的封装包都可由客定的计算机接收处理。进行保存到数据库或云端，也可由协议网关带WIFI或4G模式的直接发入云端后台作数据处理。

所述MCU处理单元为MCU处理单元电路，RS485发送器为RS485输入单元电路，高精度比较单元为差分高精度比较单元电路。

本实用新型的有线差分传感控制器的MCU处理单元电路、RS485输入单元电路、DC/DC单元和差分高精度比较单元电路被封装在PCB板上，PCB板采用FR-4防火等级PCB，尺寸为95*20*1.2MM双面LAYOUT，表面工艺采用黑油白字，应对高低温和邹肤效应有进一处理。

如图8所示，本实用新型的PCB板被封装在两侧呈阶梯状的壳体内。

如图9所示，壳体包括底盖5和上壳体3，所述上壳体的两侧为两层阶梯状结构，每层阶梯的平台处设有与PCB板4连接的接口压线弹片2，接口压线弹片（接口端子）通过螺钉1固定在壳体上。本实用新型的壳体的尺寸为104.5mm*25.7mm*46mm，参照常规标准的电气电工开关盒尺寸，在安装上易于整理维护。本实用新型采用上壳体底盖加外接线装置组成，由防火II级上下盖将PCB板组装在内置空间。底盖设计有滑动接口卡片，可直接卡在标准电气箱36MM铝合金导航条上,以保证安装的稳固性能。其中接口端子和螺丝采用镀镍抗痒化处理，保证长期稳定性能。

所述两侧的两层阶梯状结构中的一侧为输入端，另一侧为输出端，输入端连接电源和RX、TX数据线，输出端连接传感器。本实用新型在控制器输入端有信号RX和TX两条数据线，这两条数据线可接入计算机，协议网关，或自定义的UART接口。

所述电源为直流电源或USB接口外接电源。在控制器有VCC正电源和负电源，可接常规的DC5V,9V等电路，如果由USB接口可直接由USB提供的 5V供电供应。

所述传感器为不同类型的传感器，包括模拟、数字和无源三类传感器，只需在控制器端配置即可。具体配置方法如图10所示，计算机通过USB译码转换器连接至控制器，可由PC端软件直接配置。同时本实用新型在工作的时候也可由服务器或网关端下发修改原配置功能等。

所述RS485发送器为RS485总线驱动结构，内置各软件协议配置，可配置DMX250KBPS数据收发控制、自定数据包，并开放多个传感器接口。可接入数字，模拟传感器，如常规PT100电阻传感品、温湿度传感器、光声控传感器等，各自对应相应的协议包，可自主定时发送和查询接收等。RS485发送器 采用MAXIM公司出产的MX3485ESA SOP-8封装的收发器，工作范围-40-80摄式度，吞吐量达10MBPS，双工收发并可由128个节点组成一子网络。

本实用新型的DC/DC单元采用LC1458CB33 SOT23-5封装的DC TO DC降压器芯片，供电范围可达8V，固定输出3.3V电压提供后续MCU处理单元和其它单元模块供电。并500MA的供电能力和0.1UA的静态功耗，外围简单等特性。

MCU处理单元采用高抗干扰STC15W408AS芯片作为控制解析，本芯片有AD输入，8K FLASH和5K EEPROM，双串口和PWM捕获功能实现等功能，其运行速度为1US周期，内置高精度频率发生器，可实现比较快速的数据中转处理，同时可外接更加高速的晶振，处理数据量更大的运用场合。可根据需要进行选择。

对于传感源方面，当前市面常用有几类。1.模拟电压类，2数字类，无源类。针对第三类所以设计有高精度比较单元来捕获比较数据。

高精度对比单元采用LMC7660电压反向器和OP07高精度运放来组合成高误差放大前级。本比较前级单元的特点是：可调整放大B值；可调整输出检测电压范围，达到后级和阻抗性参数医配，实现输入阻护高，输出阻抗低的高驱动能力；精度极高，属工业级的检测等级。

外扩接口：本外扩接口实现相对简单，在PCB处设置有对应的IO口对应相应的传感接口。主要用来匹配数字类传感源和有源电压类传感源。其采样精度为AD 10BIT，可达到1024等级10BIT的采集量。同时由MCU内部FET算法实现实时数据处理。

所述高精度比较单元采用LMC7660电压反向器和OP07高精度运放来组合成高误差放大前级。

上述实施例仅为本实用新型具体实施例,但并不局限于实施例,凡在不脱离本实用新型构思的情况下,依本申请所做的等效修饰和现有技术添加均视为本实用新型技术范畴。