一种具有无线传输功能的数据采集设备的制作方法

文档序号:15479610发布日期:2018-09-18 22:19阅读:359来源:国知局

本实用新型涉及电子电路技术领域,特别涉及一种具有无线传输功能的数据采集设备。



背景技术:

数据采集系统广泛应用于信号处理、通信及图像处理等现代电子信息实时处理工程。随着现代工业生产规模的不断扩大,并朝着大型化、高速化、自动化和连续化的方向发展,对数据采集系统的要求也越来越高。分布式数据采集当覆盖区域比较大时,用传统的有线网络传输存在许多困难,系统工程的开销会变得非常大。而且现有的一些无线传输技术如:WiFi、ZigBee、蓝牙等只适合短距离传输,不适合远距离传输;

此外,当前市场上无线数据采集器控制模块的设计较简单,一般只控制设备的启停,很少对设备进行档位控制,不能满足有特殊要求客户的需求。

而且现有的数据采集设备都是采用有线充电,分布式数据采集系统中拉线极不方便。



技术实现要素:

针对上述问题,本实用新型的目的在于提出一种具有无线传输功能的数据采集设备,成本低,维护费用少,传输距离远,抗干扰能力强。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种具有无线传输功能的数据采集设备,包括:主控模块、无线通讯模块、无线充电模块、档位选择模块、调试接口、模拟输入模块,所述主控模块包括主控芯片和晶振电路,所述主控芯片的型号采用 PLC16LF1947,所述晶振电路与所述主控芯片连接,所述模拟输入模块连接所述主控芯片的输入端,用于采集厂房的环境数据,所述调试接口连接所述主控芯片的输入端,用于将计算机编写和调试的程序输入所述主控芯片,所述档位选择模块连接所述主控芯片的输出端,用于将主控芯片处理的数据发送至空调机组和送风机,以控制空调机组和送风机的启停和档位调节,所述无线通讯模块与所述主控芯片双向连接,用于进行远程无线通讯,所述无线充电模块连接所述主控芯片的电源输入端,用于为主控芯片提供工作电压。

进一步,所述无线通讯模块包括通讯芯片、第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容、晶振,所述通讯芯片采用MICRF102,所述通讯芯片的功率控制输入端分别连接第一电阻的第一端和第一电容的第一端,所述第一电阻的第二端连接第二电容的第一端,第一电容的第二端接地,第二电容的第二端接地,所述通讯芯片的电压输入端连接5V电压,所述通讯芯片的振荡输入端连接晶振,所述通讯芯片的数据输入端连接主控芯片,所述通讯芯片的天线正输出端和天线负输出端连接天线,其中,无线通讯模块与远程数据库连接,把采集到的数据及时录入数据库并通过浏览器显示,使用户可以在任何地方轻松获得现场设备的即时工作状况。而由于数据库的“加入”,用户还可以把现在的数据和过去的数据进行对比分析,从而发现问题,同时还可以档位控制阀门、电机、水泵等设备的运行参数。

进一步,所述无线充电模块包括直流功率发射电路和无线接收电路,所述无线接收电路焊接在所述具有无线传输功能的数据采集设备上,所述直流功率发射电路焊接在外部电源设备上。

进一步,所述无线接收电路包括无线充电芯片、电感、极性电容、第三电容、第一二极管、第二二极管,所述无线充电芯片的型号为T3168,第三电容的第一端连接第一二极管的阳极,第三电容的第二端接地,所述第一二极管的阴极分别连接所述无线充电芯片的电压检测端和极性电容的正极,极性电容的负极接地,所述无线充电芯片的功能调节端分别连接所述第二二极管的阴极和电感的一端,所述电感的另一端连接5V电压,所述第二二极管的阳极接地,所述无线充电芯片的输出端连接所述主控芯片的电压端。

进一步,所述第一二极管和第二二极管采用肖特基二极管。

本实用新型的优点在于:不需要大范围线路铺设,降低系统投入成本,另外维护费用较少,本实用新型采用433兆赫无线通讯模块来实现数据的远程采集,传输距离远,抗干扰能力强,误码率较低;还包括无线充电模块,能够实现无线充电,更加方便快捷和安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,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的附图。

图1为本实用新型的一种具有无线传输功能的数据采集设备的信号流程图;

图2为本实用新型的一种具有无线传输功能的数据采集设备的主控模块的电路图;

图3为本实用新型的一种具有无线传输功能的数据采集设备的无线通讯模块的电路图;

图4为本实用新型的一种具有无线传输功能的数据采集设备的直流功率发射电路的电路图;

图5为本实用新型的一种具有无线传输功能的数据采集设备的无线接收电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示,一种具有无线传输功能的数据采集设备,包括:主控模块、无线通讯模块、无线充电模块、档位选择模块、调试接口、模拟输入模块,所述主控模块包括主控芯片和晶振电路,所述主控芯片U1的型号采用PLC16LF1947,所述晶振电路与所述主控芯片U1连接,所述模拟输入模块连接所述主控芯片的输入端,用于采集厂房的环境数据,所述调试接口连接所述主控芯片的输入端,用于将计算机编写和调试的程序输入所述主控芯片,所述档位选择模块连接所述主控芯片的输出端,用于将主控芯片处理的数据发送至空调机组和送风机,以控制空调机组和送风机的启停和档位调节,所述无线通讯模块与所述主控芯片双向连接,用于进行远程无线通讯,所述无线充电模块连接所述主控芯片的电源输入端,用于为主控芯片提供工作电压。

进一步,所述无线通讯模块包括通讯芯片、第一电阻RP1、第二电阻RP2、第一电容 C3、第二电容C4、晶振Y1,所述通讯芯片采用MICRF102,该芯片采用Micrel公司最新的快速无线传输技术,适合远距离无线传输,可实现真正的“数据输入,无线输出”功能。它的所有调谐都可在IC中自动实现,因此消除了手动调谐的麻烦。MICRF102结构简单,使用方便,并可优化设计,降低成本,不失为一种低成本、高可靠的无线数据发射芯片,并且采用新型结构,可将外部天线环路全部调谐到内部UHF合成器中。所述通讯芯片的功率控制输入端PC端分别连接第一电阻RP1的第一端和第一电容C3的第一端,所述第一电阻RP1的第二端连接第二电容C4的第一端,第一电容C3的第二端接地,第二电容C4的第二端接地,所述通讯芯片的电压输入端VDD连接5V电压,所述通讯芯片的振荡输入端 REFOSC连接晶振,所述通讯芯片的数据输入端ASK连接主控芯片,所述通讯芯片的天线正输出端ANTP和天线负输出端ANTM连接天线。

进一步,所述无线充电模块包括直流功率发射电路和无线接收电路,所述无线接收电路焊接在所述具有无线传输功能的数据采集设备上,所述直流功率发射电路焊接在外部电源设备上。

进一步,所述无线接收电路包括无线充电芯片、电感L1、极性电容C2、第三电容C1、第一二极管D1、第二二极管D2,所述无线充电芯片的型号为T3168,用此芯片设计的电路接收最大可输出800mA以上电流,通常5mm距离持续输出5V500mA,仅有低微温升,小电流工作可达300mm距离,完全满足本实用新型的供电需求,此芯质量性能稳定,装上器件便能工作,不用调试,工作电压宽,可工作在3~15V,第三电容C1的第一端连接第一二极管D1 的阳极,第三电容C1的第二端接地,所述第一二极管D1的阴极分别连接所述无线充电芯片的电压检测端和极性电容C2的正极,极性电容C2的负极接地,所述无线充电芯片的功能调节端分别连接所述第二二极管D2的阴极和电感L1的一端,所述电感L1的另一端连接5V电压,所述第二二极管D2的阳极接地,所述无线充电芯片的输出端连接所述主控芯片U1的电压端。

进一步,所述第一二极管和第二二极管采用肖特基二极管。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

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