可通用传感器控制设备及系统的制作方法_2

文档序号:8360512阅读:来源:国知局

[0035]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0036]图1示出了本发明实施例所提供的一种可通用传感器控制设备的结构示意图;
[0037]图2示出了本发明实施例所提供的一种可通用传感器控制设备的原理示意图;
[0038]图3示出了本发明实施例所提供的一种可通用传感器控制系统的结构示意图。
[0039]主要符号说明:
[0040]11、数据总线接口 ;12、主控制器;13、数据采集接口 ;14、数据采集装置;15、静电防护模块;16、地址识别模块;17、电源模块;101、解析模块;102、驱动模块;103、交换矩阵、104、协议组;105、量程选择模块;106、DSP协议栈;107、精度选择模块;108、一线数字模块;109、共享缓存模块;21、控制终端;22、服务器;23、可通用传感器控制设备;24、传感器。
【具体实施方式】
[0041]下面将结合本发明实施例中附图,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实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0042]目前,普遍采用嵌入式信息采集模块实现传感器和服务器之间的数据传输。
[0043]但是现有的嵌入式信息采集模块具有如下问题:
[0044]1、均是与单一的或者单一类型的传感器相匹配,进而实现本地的信息采集、存储与显示,且每一个采集模块之间都是相互独立的。
[0045]2、现有的嵌入式信息采集模块的软件固化后只能接单一的传感器,不具备各种传感器都可连接的通用接口标准,对实际工程使用来说不具有通用性。
[0046]3、只能实现本地信息的采集存储与显示,各个采集模块相互独立,不具备信息模块采集信息的统一采集、存储与处理。
[0047]4、不具备即插即用的功能,即不支持热插拔,易用性不高。
[0048]5、现有的嵌入式信息采集模块不可根据连接的具体的传感器进行在先固件更新,性能参数不可配置、缺少灵活性。
[0049]参考图1和图2,本发明提供了一种可通用传感器控制设备23 (ProgrammingSensor Controller,PSC),包括:主控制器12、数据采集接口 13、数据采集装置14以及数据总线接口 11 ;数据采集接口 13、数据采集装置14以及数据总线接口 11均与主控制器12电连接;
[0050]数据总线接口 11,用于与MCU(Micro Control Unit,微控制单元)电连接,接收MCU发送的设置命令并将设置命令发送至主控制器12 ;
[0051]主控制器12根据设置命令对数据采集接口 13和数据采集装置14的当前状态进行设置;
[0052]数据采集接口 13用于与传感器电连接,在当前状态设置完成后,接收传感器发送的数据信息并将数据信息发送至数据采集装置14 ;
[0053]数据采集装置14,在当前状态设置完成后,将接收的数据信息发送至主控制器12,并经由主控制器12发送至数据总线接口 11,以便通过数据总线接口 11将数据信息传输至 MCU0
[0054]本发明实施例提供的可通用传感器控制设备,采用数据总线接口 11,通过该数据总线接口 11接收MCU发送的设置命令并将设置命令发送至主控制器12 ;通过主控制器12根据设置命令对数据采集接口 13和数据采集装置14的当前状态进行设置;通过设置后的数据采集接口 13接收传感器发送的数据信息并将数据信息发送至数据采集装置14 ;通过设置后的数据采集装置14将接收的数据信息经由主控制器12发送至数据总线接口 11,以便通过数据总线接口 11将数据信息传输至MCU,与现有技术中的嵌入式信息采集模块,在其软件固化后只能接单一的传感器,用户在使用过程中若需要多个传感器,则还需要多个适配的嵌入式信息采集模块,从而使得投入成本高,且操作繁琐,通用性较差相比,其能够通过数据采集装置14与各个传感器实现互联,降低了投入成本且操作简单,使得通用性较好。
[0055]具体的,本实施例中的数据总线接口 11具有通用性,其可以为如I2C(Inter —Integrated Circuit, I2C 总线)、SPI (Serial Peripheral Interface,串行外设接口 )和UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用异步收发传输器)等。并且MCU同样广泛具有相同接口。并且,其中的数据信息可以为模拟信号也可以为数字信号。
[0056]本实施例中优选米用军工级的FPGA(Field — Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)芯片作为主控制器12,使其作为PSC的控制中枢,用于对数据采集装置14的状态进行设置、对数据采集接口 13的状态进行设置、串口命令的解析、输入输出数据队列缓冲区控制、驱动加载、交换矩阵103的控制以及与DSP协议栈106进行数据交互,实现数据的快速、高精度采集、处理与转发(上述各个模块在下面实施例进行介绍)。
[0057]另外,数据采集装置14以及数据采集接口 13均根据主控制器12的设置命令对自身的当前状态进行设置,在设置完成后,数据采集接口 13接收传感器发送的采集的数据信息,并将该数据信息发送至数据采集装置14 ;数据采集装置14将接收到的数据信息通过数据总线接口 11传输至MCU。
[0058]具体的,数据采集装置14本身包括的多个状态,可以分别与不同的传感器相匹配,用以实现与传感器之间的数据传输。
[0059]本实施例提供的该PSC,可以嵌入到传感器中,根据传感器中的MCU模块的设置命令进行当前状态设置,并将传感器的数据采集信息发送至服务器中,以实现传感器和服务器之间的数据通信,并且其通过数据采集装置与各个传感器实现互联互通,使千变万化的个性化变送器(即可编程的嵌入式信息采集模块)成为了统一,降低了投入成本,操作简单,具有像可编程逻辑控制器一样的工作机理,实现传感器变送器的通用、正确、低廉设计,对万物互联、快速应用和市场推动起到重要作用。
[0060]进一步的,该可通用传感器控制设备中,主控制器12包括解析模块101和驱动模块 102 ;
[0061]解析模块101与数据总线接口 11电连接,用于对数据总线接口 11发送的设置命令进行
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