[實用新型]連接數據采集傳感器的自動切換系統

無效

• 申請號: 200720054234.X
• 申請日: 2007-07-17
• 公開（公告）號: CN201111712Y
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 蘇成;徐郁峰;譚林;潘志剛
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G08C19/00
• 分類號: G08C19/00
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 何淑珍

技術領域

實用新型涉及數據采集系統，特別是涉及連接數據采集傳感器的自動切換系統。

背景技術

數據采集系統的主要功能是把模擬信號轉換成數字信號，并通過計算機進行分析、處理、存儲和顯示。一般的數據采集系統由依次電信號連接的傳感器、采集器和電腦組成。

電測試系統的組成主要包括傳感器、測試電纜和采集器三部分。傳統應力測試方法是通過接長電纜直接將傳感器與采集器相連。采集系統傳統連接方式為：每個傳感器通過一根導線延長至采集器，一個采集器一般只能采集10～20個傳感器，因此需要采集多個傳感器時，就要求配置多個采集器。若要采集200個傳感器，則需要200根導線以及10臺采集器。傳統的采集連接方法需要消耗大量的導線及采集器，這樣會使采集系統的成本增加。

實用新型內容

為了克服傳統采集系統需要較多導線及采集器的弊病，本實用新型提出了電信號數據采集系統中傳感器連接的自動切換系統，通過傳感器連接的自動切換系統將傳感器集成后，再與采集器相連，減少采集器和導線的消耗，降低成本。

本實用新型的目的通過如下技術方案實現：

連接數據采集傳感器的自動切換系統包括與一組傳感器連接的集線器和控制器；控制器與集線器連接，控制器還與采集器電信號連接，多個集線器之間串聯連接，和控制器連接的集線器還與采集器電信號連接。

所述控制器由AT89C51單片機以及與單片機信號連接的顯示輸出與鍵盤輸入模塊、485通訊模塊和時鐘模塊組成，控制器還包括電源模塊，電源模塊與各模塊及單片機連接，為其提供電源。

所述485通訊模塊與AT89C51單片機的串行通信口相連接；時鐘模塊的復位電路與AT89C51單片機的第9針腳相連；顯示輸出與鍵盤輸入模塊的鍵盤電路與AT89C51單片機P0口相連接，從鍵盤輸入功能選擇、參數調整，并由AT89C51單片機處理。

所述電源模塊由依次連接的輸入濾波電路、34063型直流一直流轉換芯片和輸出濾波電路組成。

所述485通訊模塊主要包括MAX485芯片，AT89C51單片機的P3.0連接到MAX485芯片的RO端，AT89C51單片機的P3.1連接到MAX485芯片的DI端，AT89C51單片機的P1.7連接到MAX485芯片的RE、DE端。

所述時鐘模塊包括譯碼器、實時時鐘芯片和復位控制器；譯碼器、實時時鐘芯片和復位控制器分別與AT89C51單片機連接，譯碼器與實時時鐘芯片連接，復位控制器與實時時鐘芯片連接；譯碼器選用74HC138型3-8譯碼器，實時時鐘芯片選用DS12C887型芯片，復位控制器選用CSI1161PI芯片。

所述集線器由AT89C51單片機二、兩位十進制鍵盤、通訊電路和電源電路組成；AT89C51單片機二分別與兩位十進制鍵盤、通訊電路和電源電路連接；電源電路還分別與兩位十進制鍵盤和通訊電路連接，以提供電源。

所述AT89C51單片機二的P0口與兩位十進制鍵盤相接，供電電源經過上拉電阻也連接到P0口，AT89C51單片機二的串行通訊口P3.0、P3.1與通訊電路相連接，通訊電路使用MAX485芯片。

所述集線器中AT89C51型單片機二的P20～P23管腳分別與4片74HC574型D觸發器連接，AT89C51型單片機二的雙向I/O口P00～P07管腳經過74HC574型D觸發器和七重達林頓管陣列連接，七重達林頓管陣列與繼電器組連接。

所述控制器與集線器之間通過RS485數據總線連接。

相對于現有技術，本實用新型具有如下的有益效果：本實用新型通過應用電信號數據采集系統中與傳感器連接的自動切換系統，將傳感器集成后，再與采集器相連，減少采集器和導線的消耗，降低成本，同時降低了監測成本，提高了工作效率。如采用本實用新型的傳感器連接自動切換系統，若要同時采集200個傳感器，則需要1根導線、1臺采集器、1個控制器及13個集線器，這樣使的采集系統的成本大大降低，同時由于現場導線較少，易于保護。

附圖說明

圖1為本實用新型連接數據采集傳感器的自動切換系統組成示意圖；

圖2為控制器電路框圖；

圖3為控制器電源模塊結構示意框圖；

圖4為控制器顯示輸出與鍵盤輸入模塊結構示意框圖；

圖5為控制器485通訊模塊結構示意框圖；

圖6為控制器時鐘模塊結構示意框圖；

圖7為集線器電路框圖；

圖8為集線器鍵盤電路示意框圖；

圖9為集線器電源模塊結構示意框圖；