[發明專利]多通路485通信數據采集模塊

無效

• 申請號: 201310016603.6
• 申請日: 2013-01-17
• 公開（公告）號: CN103116297A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 張慶思;白金鋒;李福云;王克成;徐建英;徐君;鐘祥云;趙振寧
• 申請（專利權）人: 遼寧科技大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所 21224
• 代理人: 張群

技術領域

本發明涉及多通路測量和數據采集模塊，是一種特別多通路485通信數據采集模塊。

背景技術

數據采集模塊是為現場工業測量控制設計的獨立模塊。以模擬信號為輸入信號。模塊內有微處理芯片和固化好的程序，可以完成采集功能。模塊設有RS-485接口，通過總線型網絡把獨立模塊與計算機聯網進行雙向通訊，就構成一個完整的數據采集系統。模塊一般直流供電。可以將模塊分散安排在整個現場的工作區域，而傳感器或檢測控制點就近連接到各自的模塊，再用雙絞的網絡線連接各模塊，并構成網絡，因此，可大量節省電纜并減少施工安裝的工作量。系統布局靈活，測點增減方便，是用戶構建自己的測控系統時值得選擇的方案之一。

目前數據采集模塊的微處理器芯片大部分采用51系列單片機，51單片機非工業用單片機，缺點是抗干擾能力差，穩定性差；通信與內部電路隔離電壓一般500伏，容易造成電路燒毀；對傳感器斷路不能做出診斷。

檢索專利文獻，中國專利公開（公告）號：CN201477570U，名稱為“多通道隔離式模擬信號輸入數據采集模塊”，公開的數據采集模塊，包括了信號通道隔離模組和供電電源隔離模組、模數轉換電路、單片機和總線通訊處理模組，在所述信號通道隔離模組中的每一個信號通道都包括過壓、過流以及防反接保護電路，無源隔離模塊，由無源隔離模塊進行解調輸出，每個信號輸入通道之間是互相隔離的，而通道的輸出端則是共地同時進入模數轉換電路，然后再通過單片機和總線通訊處理模塊，最后傳輸到上位機。該數據采集模塊信號通道接傳感器，通常與內部電路共用電源，并且與模塊距離往往比較近，所以加隔離組塊用處不大，具有專門的模數轉換電路，會增加模塊的成本。另外，只具有模擬濾波電路易受干擾。

發明內容

本發明提供了一種多通路485通信數據采集模塊，提高模塊抗干擾能力，進一步提高系統的穩定性。

本發明提供的一種多通路485通信數據采集模塊包括：電源模塊、DC/DC模塊、多路開關CD4052、放大器AD620、放大及RC濾波電路、PIC16F873A單片機、光耦6N137和MAX483，其中放大及RC濾波電路由LM358、電阻和電容構成，在單片機PIC16F873A中編制程序，進行AD轉換控制、濾波、故障判斷和通信，AD轉換后的信號經光耦6N137隔離后，再通過MAX483進行電壓轉換送出到電腦。

本發明與現有同類數據采集模塊相比，其顯著的有益效果體現在：

1.本發明通信通道有達1000伏的隔離電壓；具有模擬濾波電路和數字濾波兩種濾波方式，提高了模塊抗干擾能力；采用抗干擾能力更強的工業單片機PIC16F873A，進一步提高系統的穩定性；模塊的結構簡單、緊湊，充分利用單片機集成的AD轉換器，大大降低系統的成本。

2.為了對傳感器輸入信號的過壓和斷路做出診斷，本發明設計出專門的診斷電路，并把診斷信息送入微處理器，通過程序進一步確認，并作出報警。

3.本發明通信模塊可以用雙絞的網絡線連接各模塊構成網絡，因此，可大量節省電纜并減少施工安裝的工作量。

附圖說明

圖1是多通路485通信數據采集模塊程序流程圖。

圖2是多通路485通信數據采集模塊的結構框圖。

圖3是多通路485通信數據采集模塊中單片機PIC16F873A電路圖。

圖4是多通路485通信數據采集模塊中放大器AD620電路圖。

圖5是多通路485通信數據采集模塊中多路開關CD4052電路圖。

圖6是多通路485通信數據采集模塊中放大、RC濾波電路圖。

圖7是多通路485通信數據采集模塊中光耦6N137電路圖。

圖8是多通路485通信數據采集模塊中MAX483電路圖。

圖9是多通路485通信數據采集模塊中電源模塊電路圖。

圖10是多通路485通信數據采集模塊中DC/DC模塊電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進行詳細說明。