商砼站罐内物料重量数据采集装置的制作方法

[0001]
本实用新型属于商砼站罐内物料重量数据采集技术领域，具体涉及一种应用于商砼站罐内物料重量的数据采集装置。


背景技术：

[0002]
在当今建筑工程中，商品混凝土的应用非常广泛，无论是钢筋商品混凝土结构，还是砖混结构的建筑，都离不开商品混凝土，混凝土在商砼站内进行加工，目前大多数商砼站仍采用通过敲打罐壁辨别声音的方式来获取罐仓内物料重量或位高信息，此方法较为古板，操作起来十分不方便，而且存在一定的危险性，获取的信息不准确，极大影响了商砼站的工作效率。


技术实现要素：

[0003]
为解决现有技术存在的技术问题，本实用新型提供了一种应用于商砼站罐内物料重量的采集装置，利用传感器进行实时重量数据采集，并将重量数据实时传输出去，准确度好，提高了监管的有效性。
[0004]
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：商砼站罐内物料重量数据采集装置，包括ac/dc电路模块、第一降压电路模块和第二降压电路模块，220vac通过ac/dc电路模块转换成24vdc，24vdc通过第一降压模块转换成5vdc，5vdc通过第二降压电路模块转换成3.3vdc。
[0005]
第二降压电路模块为通信模块、lora模块和cpu模块供电。
[0006]
通信模块接收经过ad转化后的传感器信号，通信模块接收传感器数据，该芯片通过串口与cpu模块相连，将输入的差分485数据传递给cpu模块。cpu模块将接收到的数据通过spi总线传输到lora模块，lora模块通过天线以固定频段向外传输。lora模块具有长距离低功耗的特点，每个lora网关可接入多个lora节点，可实现商砼站内多个罐仓的实时物料重量监控，延时小，成本低，能够准确地将商砼站重量信息传输出去，快捷方便。
[0007]
通信模块为sp3485芯片，sp3485芯片通过串口与cpu模块相连，sp3485芯片包括u4模块、p4端子、第一电容、第一电阻、第二电阻和第三电阻，第一电容的一端连接3.3vdc，第一电容的另一端接地。
[0008]
第一电阻的一端与u4模块的8号管脚相连，第一电阻的另一端与u4模块的6号管脚相连。
[0009]
第二电阻的一端与u4模块的7号管脚相连，第二电阻的另一端接地。
[0010]
第三电阻的一端与u4模块的6号管脚相连，第三电阻的另一端与u4模块的7号管脚相连。
[0011]
u4模块的8号管脚与3.3vdc相连，u4模块的1、2、3、4号管脚分别与cpu的i/o口相连。
[0012]
p4端子的1号引脚与u4模块的7号管脚相连，p4端子的2号引脚与u4模块的6号管脚
相连，p4端子的3号引脚接地，p4端子的4号引脚与24vdc相连。
[0013]
lora模块通过spi总线与cpu模块连接，lora模块内设u5模块和滤波电容，滤波电容的一端与vcc3.3v、u5模块的1号管脚连接，滤波电容的另一端与u5模块的2号管脚连接并接地。
[0014]
u5模块的发射功率为12dbm，通信距离为3km，接口类型为spi，工作电压为1.8-3.6vdc，数据以固定频段向外发送。
[0015]
ac/dc电路模块包括p1-1端子、第一保险丝、双向瞬态抑制管d1、双向瞬态抑制管d2、双向瞬态抑制管d3和u1模块，p1-1端子的1号端口接壳体，p1-1端子的2号端口与u1模块的3号端口连接，p1-1端子的3号端口依次与第一保险丝、开关和u1模块的1号端口连接，u1模块的14号端口输出24v直流电，u1模块的16号端口接地。
[0016]
双向瞬态抑制管d2与双向瞬态抑制管d3串联，双向瞬态抑制管d1与双向瞬态抑制管d2并联，双向瞬态抑制管d1的一端依次与开关、第一保险丝、p1-1端子的3号端口连接，双向瞬态抑制管d1的另一端与p1-1端子的2号端口连接，双向瞬态抑制管d3的一端依次与开关、第一保险丝、p1-1端子的3号端口连接，双向瞬态抑制管d3的另一端接机壳，双向瞬态抑制管d2的一端与机壳相连，双向瞬态抑制管d2的另一端与p1-1端子的2号端口连接。
[0017]
第一降压电路模块包括第四电阻和u2模块，第四电阻的一端接24vdc，第四电阻的另一端与第一led的正极连接，第一led的负极接地。
[0018]
第一稳压二极管的负极接24vdc，第一稳压二极管的正极接地。
[0019]
第一电解电容的一端接24vdc，第一电解电容的另一端接地。
[0020]
第二电容的一端接24vdc，第二电容的另一端接地。
[0021]
u2模块的1号管脚接24vdc，u2模块的3号管脚和5号管脚均接地，u2模块的4号管脚与第三电容的一端连接，第三电容的另一端接地。
[0022]
u2模块的2号管脚分别与第一肖特基二极管负极、电感的一端相连，第一肖特基二极管的正极接地，电感的另一端分别与第二保险丝的一端、第二电解电容的一端相连，第二电解电容的另一端接地，第二保险丝的另一端分别与第二稳压二极管的负极、第五电阻的一端相连，第二稳压二极管的正极接地，第五电阻的另一端与第二led的正极连接，第二led的负极接地。
[0023]
第二降压电路模块内设u3模块，u3模块的3号管脚与5vdc相连，u3模块的1号管脚接地，u3模块的2号管脚、4号管脚分别与第四电容的一端、第三二极管的负极、第六电阻的一端连接，第四电容的另一端接地，第三二极管的正极接地，第六电阻的另一端与第三led的正极相连，第三led的负极接地。
[0024]
本实用新型与现有技术相比，具体有益效果体现在：本实用新型通过sp3485芯片接收结果ad转化后的商砼站内物料重量数据，并将信号通过串口传输到cpu模块，cpu模块再将接收到的数据通过spi总线传输到lora模块内，最终，lora模块将接收到的数据通过天线以固定频段发送出去，实现商砼站数据的采集工作。本实用新型集成度高，将多个功能模块有机集成，实现商砼站内物料重量的实时监控，兼容性好，稳定性高，实用性强，成本低，经济效益大大提高。
附图说明
[0025]
图1为本实用新型的控制原理图。
[0026]
图2为图1中sp3485芯片的电路图。
[0027]
图3为图1中lora模块的电路图。
[0028]
图4为图1中ac/dc电路模块的电路图。
[0029]
图5为图1中第一降压模块的电路图。
[0030]
图6为图1中第二降压模块的电路图。
[0031]
图中，1为ac/dc电路模块，11为p1-1端子，12为第一保险丝，13为双向瞬态抑制管d1，14为双向瞬态抑制管d2，15为双向瞬态抑制管d3，16为u1模块，17为开关，2为第一降压电路模块，201为第四电阻，202为第一led，203为第一稳压二极管，204为第一电解电容，205为第二电容，206为u2模块，207为第三电容，208为第一肖特基二极管，209为电感，210为第二保险丝，211为第二稳压二极管，212为第五电阻，213为第二led，3为第二降压电路模块，31为u3模块，32为第四电容，33为第三二极管，34为第六电阻，35为第三led，4为sp3485芯片，41为u4模块，42为p4端子，43为第一电容，44为第一电阻，45为第二电阻，46为第三电阻，5为lora模块，51为滤波电容，6为cpu模块。
具体实施方式
[0032]
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0033]
如图1所示，商砼站罐内物料重量数据采集装置，包括ac/dc电路模块1、第一降压电路模块2和第二降压电路模块3，220vac通过ac/dc电路模块1转换成24vdc，24vdc通过第一降压电路模块2转换成5vdc，5vdc通过第二降压电路模块3转换成3.3vdc。
[0034]
第二降压电路模块3向通信模块4、lora模块5和cpu模块6供电。
[0035]
通信模块4接收经过ad转化后的传感器信号，通信模块4接收传感器数据，该芯片通过串口与cpu模块6相连，将输入的差分485数据传递给cpu模块6。cpu模块6将接收到的数据通过spi总线传输到lora模块5，lora模块5通过天线以固定频段向外传输。lora模块5具有长距离低功耗的特点，每个lora网关可接入多个lora节点，可实现多个商砼站的实时物料重量监控，延时小，成本低，能够准确地将商砼站重量信息传输出去，并通过显示器实时展示，快捷方便。
[0036]
如图2所示，通信模块4为sp3485芯片，sp3485芯片通过串口与cpu模块6相连，sp3485芯片包括u4模块41、p4端子42、第一电容43、第一电阻44、第二电阻45和第三电阻46，第一电容43的一端连接3.3vdc，第一电容43的另一端接地。
[0037]
第一电阻44的一端与u4模块41的的8号管脚相连，8号管脚为电源管脚，第一电阻44的另一端与u4模块41的6号管脚相连。
[0038]
第二电阻45的一端与u4模块41的7号管脚相连，第二电阻45的另一端接地。
[0039]
第三电阻46的一端与u4模块41的6号管脚相连，第三电阻46的另一端与u4模块41的7号管脚相连。
[0040]
u4模块41的8号管脚与3.3vdc相连，u4模块41的4号管脚与rs485信号输入相连。
[0041]
p4端子42的1号引脚与u4模块41的7号管脚相连，p4端子42的2号引脚与u4模块41的6号管脚相连，p4端子42的3号引脚接地，p4端子42的4号引脚与24vdc相连。
[0042]
如图3所示，lora模块5通过spi总线与cpu模块6连接，lora模块5内设u5模块52和滤波电容51，滤波电容51的一端与vcc3.3v、u5模块52的1号管脚连接，滤波电容51的另一端与u5模块52的2号管脚连接并接地。
[0043]
u5模块52的发射功率为12dbm，通信距离为3km，接口类型为spi，工作电压为1.8-3.6vdc，数据以固定频段向外发送。
[0044]
如图4所示，ac/dc电路模块1包括p1-1端子11、第一保险丝12、第一双向瞬态抑制管13、第二双向瞬态抑制管14、第三双向瞬态抑制管15和u1模块16，p1-1端子11的1号端口接壳体，p1-1端子11的2号端口与u1模块16的3号端口连接，p1-1端子11的3号端口依次与第一保险丝12、开关17和u1模块16的1号端口连接，u1模块16的14号端口输出24v直流电，u1模块16的16号端口接地。
[0045]
第二双向瞬态抑制管14与第三双向瞬态抑制管15串联，第一双向瞬态抑制管13与第二双向瞬态抑制管14并联，第一双向瞬态抑制管13的一端依次与开关17、第一保险丝12、p1-1端子11的3号端口连接，第一双向瞬态抑制管13的另一端与p1-1端子11的2号端口连接，第三双向瞬态抑制管15的一端依次与开关17、第一保险丝12、p1-1端子11的3号端口连接，第三双向瞬态抑制管15的另一端接机壳，第二双向瞬态抑制管14的一端与机壳相连，第二双向瞬态抑制管14的另一端与p1-1端子11的2号端口连接。保险丝和防雷管用以保护ac/dc电路模块1，能够充分应对复杂的工业环境，保证系统的稳定运行。
[0046]
如图5所示，第一降压电路模块2包括第四电阻201和u2模块206，u2模块206为lm2596-5.0模块，第四电阻201的一端接24vdc，第四电阻201的另一端与第一led202的正极连接，第一led202的负极接地。
[0047]
第一稳压二极管203的负极接24vdc，第一稳压二极管203的正极接地。
[0048]
第一电解电容204的一端接24vdc，第一电解电容204的另一端接地。
[0049]
第二电容205的一端接24vdc，第二电容205的另一端接地。
[0050]
u2模块206的1号管脚接24vdc，u2模块206的3号管脚和5号管脚均接地，u2模块206的4号管脚与第三电容207的一端连接，第三电容207的另一端接地。
[0051]
u2模块206的2号管脚与第一肖特基二极管208的负极相连，第一肖特基二极管208的正极接地。
[0052]
u2模块206的2号管脚与电感209的一端相连，电感209的另一端分别与第二保险丝210的一端、第二电解电容214的一端相连，第二电解电容214的另一端接地，第二保险丝210的另一端分别与第二稳压二极管211的负极、第五电阻212的一端相连，第二稳压二极管211的正极接地，第五电阻212的另一端与第二led213的正极连接，第二led213的负极接地。
[0053]
第一降压电路模块2的自我保护能力强，输出的直流电更加平滑、稳定。
[0054]
如图 6所示，第二降压电路模块3内设u3模块31，u3模块31为ams1117模块，u3模块31的3号管脚与5vdc相连，u3模块31的1号管脚接地，u3模块31的2号管脚、4号管脚分别与第四电容32的一端、第三二极管33的负极、第六电阻34的一端连接，第四电容32的另一端接地，第三二极管33的正极接地，第六电阻34的另一端与第三led35的正极相连，第三led35的负极接地。
[0055]
本实用新型通过sp3485芯片接收ad转化后的商砼站内物料重量数据，并将信号通过串口传输到cpu模块6，cpu模块6再将接收到的数据通过spi总线传输到lora模块5内，最终，lora模块5将接收到的数据通过天线以固定频段发送出去，实现商砼站数据的采集工作。本实用新型集成度高，将多个功能模块有机集成，实现商砼站内物料重量的实时监控，兼容性好，稳定性高，实用性强，成本低，经济效益大大提高。
[0056]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本实用新型范围内。