[實(shí)用新型]現(xiàn)場總線多傳感器融合裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720010409.7
• 申請日: 2007-01-31
• 公開（公告）號(hào): CN201004175Y
• 公開（公告）日: 2008-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 苗廣田;杜鵬;徐方;賈凱;鄭春暉;陳為廉
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 許宗富;周秀梅

1.一種基于現(xiàn)場總線的多傳感器融合裝置，其特征在于包括：

為基于現(xiàn)場總線的串行總線結(jié)構(gòu)，具有多種標(biāo)準(zhǔn)接口，包括：處理單元，模擬信號(hào)采集單元，聲納信號(hào)采集單元，參數(shù)存儲(chǔ)單元，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字通信接口單元和現(xiàn)場總線通信單元六部分；以處理單元為核心，通過模擬信號(hào)采集單元，聲納信號(hào)采集單元，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字通信接口單元采集外部各種傳感器信號(hào)，通過現(xiàn)場總線通信單元與外部裝置通信，參數(shù)存儲(chǔ)單元完成裝置內(nèi)參數(shù)保存；其中：

所述處理單元，接收模擬信號(hào)采集單元，聲納信號(hào)采集單元，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字接口單元和現(xiàn)場總線通信單元的信號(hào)，將信號(hào)處理后通過串行數(shù)據(jù)線送至現(xiàn)場總線通信單元，并可通過控制信號(hào)訪問參數(shù)存儲(chǔ)單元，實(shí)現(xiàn)參數(shù)的讀取和存儲(chǔ)；

所述模擬信號(hào)采集單元，通過模擬信號(hào)輸入接口接收外部傳感器的模擬信號(hào)，由單元內(nèi)的運(yùn)算放大器信號(hào)處理后，通過模擬信號(hào)線送至處理單元；

所述聲納信號(hào)采集單元，通過聲納傳感器接口讀取外部器返回信號(hào)，返回的信號(hào)通過單元內(nèi)的光電隔離器送至處理單元，同時(shí)處理單元控制外部傳感器的信號(hào)經(jīng)過邏輯譯碼后由光電隔離器送至聲納傳感器接口控制外部傳感器協(xié)調(diào)工作；

所述參數(shù)存儲(chǔ)單元，處理單元通過控制信號(hào)訪問參數(shù)存儲(chǔ)單元，可將裝置內(nèi)部當(dāng)前的狀態(tài)及所需要的參數(shù)進(jìn)行保存，在裝置掉電后所保存的數(shù)據(jù)不會(huì)丟失；

所述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字通信接口單元，包括2個(gè)可獨(dú)立控制的RS232接口，2個(gè)I²C總線接口。處理單元通過串行數(shù)據(jù)與串口控制器相連，串口控制器通過串行信號(hào)及RS232接口同外部裝置通信。處理單元通過串行數(shù)據(jù)I²C總線接口相連，I²C總線接口通過串行總線與外部裝置通信；

所述現(xiàn)場總線通信單元，通過串行信號(hào)與處理單元通信，將處理器串行信號(hào)轉(zhuǎn)換為符合現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)送至單元內(nèi)的第三光電隔離器，信號(hào)經(jīng)第三光電隔離器后由現(xiàn)場總線接口控制器將現(xiàn)場總線信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合傳輸?shù)碾娖剑瑢?shí)現(xiàn)與外部裝置之間通信。

2.按照權(quán)利要求1所述基于現(xiàn)場總線的多傳感器融合裝置，其特征在于：所述處理單元包括：

單片機(jī)，所述單片機(jī)通過控制信號(hào)、串行信號(hào)、模擬信號(hào)線與聲納信號(hào)采集單元的邏輯譯碼器、第一～二光電隔離器，模擬信號(hào)采集單元的第一～三運(yùn)算放大器，參數(shù)存儲(chǔ)單元的參數(shù)存儲(chǔ)器，現(xiàn)場總線通信單元的現(xiàn)場總線控制器，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字通信接口單元的串口控制器、第一～二I²C接口相連。

3.按照權(quán)利要求1所述基于現(xiàn)場總線的多傳感器融合裝置，其特征在于：所述模擬信號(hào)采集單元包括：

第一～三運(yùn)算放大器(D3～D5)，所述第一運(yùn)算放大器(D3)接收電壓基準(zhǔn)器(D22)及第一模擬量輸入接口(D23)的模擬信號(hào)，第二～三運(yùn)算放大器(D2～D5)接收第二～五模擬量輸入接口(D24～D27)的模擬信號(hào)，分別將信號(hào)處理后通過模擬信號(hào)線與處理單元的單片機(jī)相連；

電壓基準(zhǔn)器，所述電壓基準(zhǔn)器產(chǎn)生供AD轉(zhuǎn)換工作的基準(zhǔn)電壓源，與第一運(yùn)算放大器相連；

第一～五模擬量輸入接口，所述第一～五模擬量輸入接口接收外部傳感器信號(hào)，將信號(hào)輸入至第一～三運(yùn)算放大器。

4.按照權(quán)利要求1所述基于現(xiàn)場總線的多傳感器融合裝置，其特征在于：所述聲納信號(hào)采集單元包括：

邏輯譯碼器，所述邏輯譯碼器接收處理單元的單片機(jī)的控制信號(hào)，將信號(hào)譯碼處理后送至第一～二光電隔離器；

第一～二光電隔離器，所述第一～二光電隔離器接收邏輯譯碼器的控制信號(hào)，將信號(hào)送至第一～八聲納傳感器接口，同時(shí)接收第一～八聲納傳感器接口輸入的信號(hào)，將信號(hào)送至處理單元的單片機(jī)；

第一～八聲納傳感器接口，所述第一～八聲納傳感器接口通過控制信號(hào)與第一～二光電隔離器相連，通過控制信號(hào)和傳感器返回信號(hào)與外部傳感器相連。

5.按照權(quán)利要求1所述基于現(xiàn)場總線的多傳感器融合裝置，其特征在于：所述參數(shù)存儲(chǔ)單元包括：參數(shù)存儲(chǔ)器，所述參數(shù)存儲(chǔ)器通過控制信號(hào)與處理單元的單片機(jī)相連。