[發(fā)明專利]一種用于水文儀器SDI-12接口隔離裝置

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• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108566192A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發(fā)明（設計）人: 王劍平;王海云;張果;楊曉洪;車國霖;歐陽鑫;張永華;王揮華;李善超;李小彤
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: H03K19/0175
• 分類號: H03K19/0175;H03K19/003;H02H9/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及用于水文儀器SDI?12接口隔離裝置，屬水文通信裝備領域。本發(fā)明包括STM32F1微處理器、PS2801光電隔離電路、ADuM1201磁隔離電路、SDI?12接口電路、防雷保護電路、SDI?12接口設備；PS2801光電隔離電路、ADuM1201AR磁隔離電路一端與STM32F1微處理器連接，另一端與SDI?12接口電路連接，SDI?12接口電路通過防雷保護電路與SDI?12接口設備相連。本發(fā)明實現全雙工通信與半雙工通信的轉換，無需通過SDI?12轉接器即可與SDI?12接口設備通信，降低了SDI?12接口硬件成本，加入隔離電路和防雷保護電路有效保證系統(tǒng)通信穩(wěn)定性和設備安全。

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于水文儀器SDI-12接口隔離裝置，屬于水文通信裝備技術領域。

背景技術

SDI-12是近年來美國水文儀器設備廠商廣泛使用的一種串行數據通訊接口標準，采用三線制即可實現通信，可以和傳感器設備共享電源，在水文等領域得到了廣泛應用。隨著計算機技術、傳感器技術和電子技術的迅速發(fā)展，用于水文、氣象等的智能傳感器大量涌現，其中以SDI-12接口通信的智能傳感器逐漸深入水文領域的各個角落。

現有 SDI-12接口轉換器價格昂貴，防雷方面一般采用加金屬外殼的方法，不能從源頭防雷，而SDI-12接口傳感器通常安裝到野外，工況環(huán)境比較復雜，一旦出現雷電天氣，設備就存在被雷擊的風險，設備可能會被損壞，嚴重的情況會造成財產和生命安全。因此，如何在降低SDI-12接口硬件成本的同時保證系統(tǒng)通信穩(wěn)定和設備安全是一個需要解決的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是：本發(fā)明提供一種用于水文儀器SDI-12接口隔離裝置，從一定程度上克服現有SD-12接口轉換器成本高，防雷保護不足的問題。主要解決了以下三個問題：1、降低SDI-12接口硬件成本；2、從串口端的全雙工通信到SDI-12接口端的半雙工通信的轉換；3、SDI-12接口隔離和防雷保護；有效保證設備在野外工況環(huán)境中正常工作。

本發(fā)明技術方案是：一種用于水文儀器SDI-12接口隔離裝置，包括STM32F1微處理器1、PS2801光電隔離電路2、ADuM1201磁隔離電路3、SDI-12接口電路4、防雷保護電路5、SDI-12接口設備6；包括STM32F1微處理器1、PS2801光電隔離電路2、ADuM1201磁隔離電路3、SDI-12接口電路4、防雷保護電路5、SDI-12接口設備6；PS2801光電隔離電路2、ADuM1201AR磁隔離電路3一端與STM32F1微處理器1相連接，另外一端與SDI-12接口電路4相連接，SDI-12接口電路4與防雷保護電路5相連接，防雷保護電路5與SDI-12接口設備6相連。

所述STM32F1微處理器1的PB4接PS2801光電隔離電路2的2腳，STM32F1微處理器1的SDI12-RX和SDI12-TX分別接ADuM1201磁隔離電路3的2腳和3腳，PS2801光電隔離電路2的SW接SDI-12接口電路4中的SN74LS04芯片的1腳和9腳，ADuM1201磁隔離電路3的SDI12-RX-W和SDI12-TX-W分別接SDI-12接口電路4中的SN74LS240芯片的2腳和3腳，SDI-12接口電路4中的SN74LS04芯片的2Y和4Y分別接SDI-12接口電路4中的SN74LS240芯片的1腳和19腳，SDI-12接口電路4中的SN74LS240芯片的DATA接防雷保護電路5的DATA，防雷保護電路5的SDI12-DA和SDI12-GND分別接SDI-12接口設備6的SDI12-DA和SDI12-GND。