一种格雷码转换模块的制作方法

文档序号:15599690发布日期:2018-10-02 20:03阅读:585来源:国知局

本实用新型涉及格雷码转换领域,尤其涉及一种格雷码转换模块。



背景技术:

目前,行业中对格雷码传感器设备进行数据采集的方法主要有两种,一是通过可编程逻辑控制器的模拟量模块进行数据采集;二是通过格雷码转换适配器,进行数据的再采集等。但这些方法存在如模拟量模块端口资源占用量大、设备成本高、信号抗干扰能力低、信号易失真、设备防雷能力差等缺点。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本实用新型提供一种将格雷码非标准并行信号转换成工业标准串行信号的模块。

一种格雷码转换模块,包括处理器模块、通讯模块、监控复位模块和电源模块,所述通讯模块和监控复位模块分别与处理器模块相连;

所述通讯模块用于接收召测数据并进行重新编码转换成处理器模块可识别的信号输出;

所述处理器模块用于分析运算处理召测数据并将返回数据传输至通讯模块;

所述监控复位模块用于对处理器模块进行监控复位,上电时,给予处理器模块启动信号使其运行,下电时,给予处理器模块停止信号使其运行停止、复位;

所述电源模块用于给主控核心模块、通讯模块和监控复位模块提供电源。

上述方案中,所述处理器模块采用AT89S51系列单片机。

上述方案中,所述通讯模块采用MAX1487E芯片。

上述方案中,所诉监控复位模块采用MAX813L芯片。

上述方案中,所述电源模块的主要元器件为78L05稳压器。

与现有技术相比本实用新型的有益效果为:本格雷码转换模块采用标准工业级输入输出接口,即插即用设计 ,易组网且端口占用少,TVS抗雷及自恢复式保险设计,抗干扰能力强且信号不易失真的优点,能够将格雷码非标准并行信号转换成工业标准串行信号的模块,并采用主从应答的工作方式,是设备运行功耗处于极低的状态。

附图说明

图1是本实用新型格雷码转换模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例,对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型,但不用来限制本实用新型的范围。

如图1所示,一种格雷码转换模块,包括处理器模块、通讯模块、监控复位模块和电源模块,通讯模块和监控复位模块分别与处理器模块相连;通讯模块用于接收召测数据并进行重新编码转换成处理器模块可识别的信号输出;处理器模块用于分析运算处理召测数据并将返回数据传输至通讯模块;监控复位模块用于对处理器模块进行监控复位,上电时,给予处理器模块启动信号使其运行,下电时,给予处理器模块停止信号使其运行停止、复位;电源模块用于给主控核心模块、通讯模块和监控复位模块提供电源。

处理器模块AT89S51系列单片机,其是一种低功耗、高性能的8位微控制器,具有8K字节的在线可编程Flash存储器、256字节的RAM存储、32个可编程I/O口。另外,AT89S51可降至0Hz静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。

通讯模块选用MAX1487E作为通讯控制单元,是一种低功耗、限摆率的RS-485/RS-422收发器。采用+5V DC供电,当供电电流约为500µA时,传输速率达到2.5Mb/s。它适用于半双工通信,通信总线上最多可挂128个收发器,满足分机负载要求,其输入、输出的差动电压符合RS-485标准。

供电模块主要给处理器模块、通讯模块和监控复位模块供电,主要元器件为78L05稳压器。它提供两个数量级的有效的产品改善阻抗,低静态电流。主要特点:输入电压可达30-35V、输出电流可达150mA、输出电压5.0V、输出精度可达±4%、无需外接元件、内部短路电流限制、内部热过载保护等。因采用整流电路、稳压器、防电涌设计等设计思路,能够使输入电压稳定在特定的区间内,使设备能够稳定安全的运行。且使用自恢复式保险丝,在一定电压、电流范围内熔断后,可恢复电路通路。

监控复位模块负责单片机系统运行的监控,在单片机上电时能可靠复位,下电时能防止程序乱跑导致EEPROM中的数据被修改;另外要克服干扰,使单片机系统避免死机的问题;且还需对单片机系统电源的监控,防止单片机掉电后程序的丢失,主要器件采用MAX813L芯片。

格雷码信号是一种数字信号,即1/0高低电平信号。召测数据,即1/0高低电平信号,通过通讯模块的A、B引脚输入,通讯模块进行重新编码形成处理器模块可识别的1/0高低电平信号,通过DE、RE、DI、RO四引脚输出。处理器模块根据P2.6、RXD和TXD三引脚所接收到的召测数据运行内部程序,将12-bit的格雷码电信号进行运算处理后,形成相应的数据格式以1/0高低电平信号通过相同引脚返回至通讯模块,即返回数据。通讯模块再次将返回数据进行重新编码通过A、B引脚返回至上位机,数据依旧为1/0高低电平信号的编码形式。这一过程即为上位机对格雷码转换模块的召测控制。监控复位模块,主要职能是在本系统上电时,RESET引脚给予处理器模块启动信号,允许其程序运行;下电时,RESET引脚给予处理器模块停止信号,使其运行停止、复位,以防止程序乱跑导致EEPROM中的数据被修改。监控复位模块的WDI引脚用于处理器模块在运行程序期间,监测处理器模块的P2.5引脚是否在定周期内输出电平脉冲即1/0高低电平信号,以控制监控复位模块RESET引脚的高低电平,实现对处理器模块的复位。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想,不能以此限定本实用新型的保护范围,凡是按照本实用新型提出的技术思想,在技术方案基础上所做得任何改动,均落入本实用新型保护范围内。

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