[發明專利]一種多接口的模擬傳感器設備及其應用

在審

• 申請號: 201910361383.8
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110008763A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 林智清;陳旭;谷繼煒;黃家招
• 申請（專利權）人: 北京新大陸時代教育科技有限公司
• 主分類號: G06G7/48
• 分類號: G06G7/48;G06G7/66
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

1.一種多接口的模擬傳感器設備，其特征在于：其包括控制器，控制器的供電引腳連接有穩壓芯片，穩壓芯片的輸入端接入12-24V直流電源，穩壓芯片輸出3.3V直流電壓至控制器的供電引腳，控制器的一個SPI接口連接有電流數模轉換電路，電流數模轉換電路連接12-24V直流電源并輸出模擬量直流電流，控制器的兩個USART接口分別連接有WiFi通信電路和RS485通信電路，控制器的一個通用IO接口連接有電壓數模轉換電路，電壓數模轉換電路輸出數字量直流電壓或模擬量直流電壓；

控制器通過WiFi通信電路和RS485通信電路與上位機通信連接，上位機可選輸出不同類型傳感器的虛擬采集數據，控制器通過電流數模轉換電路和數模轉換電路連接傳感器數據采集設備。

2.根據權利要求1所述的一種多接口的模擬傳感器設備，其特征在于：電壓數模轉換電路基于控制器的輸出信號進行模數轉換或數模轉換或PWM處理輸出直流電壓信號。

3.根據權利要求2所述的一種多接口的模擬傳感器設備，其特征在于：所述直流電壓信號包括0-3.3V的模擬直流電壓或0/3.3V的數字直流電壓。

4.根據權利要求1所述的一種多接口的模擬傳感器設備，其特征在于：電流數模轉換電路輸出0-20mA或4-20mA或者0-24mA的模擬直流電流。

5.根據權利要求1所述的一種多接口的模擬傳感器設備，其特征在于：控制器的另一個SPI接口連接LoRa芯片，控制器通過LoRa芯片連接LoRa網關。

6.根據權利要求5所述的一種多接口的模擬傳感器設備，其特征在于：控制器的集成總線接口連接顯示屏。

7.根據權利要求6所述的一種多接口的模擬傳感器設備，其特征在于：所述電流數模轉換電路采用AD5410芯片，控制器采用型號為STM32L151C8的單片機，WiFi通信電路采用ESP-12F芯片，RS485通信接口采用MAX3485芯片，顯示屏為OLED顯示屏，穩壓芯片選用LM2576-3.3芯片。

8.一種采用權利要求6或7所述的一種多接口的模擬傳感器設備的控制方法，其特征在于：其包括以下步驟：

步驟1，模擬傳感器設備上電初始化；

步驟2，控制器判斷是否收到來自上位機發送的虛擬采集數據；

當收到虛擬采集數據時，執行步驟3；否則，執行步驟4；

步驟3，判斷是否需要啟用LoRa模式：

當不需要啟用LoRa模式時，控制器通過電流數模轉換電路輸出模擬量的直流電流同時在顯示屏上顯示模擬量的直流電流大小，并執行步驟2；

當需要啟用LoRa模式時，控制器在顯示屏上顯示當前虛擬采集數據同時將虛擬采集數據緩存至緩存區，并執行步驟4；

步驟4，控制器判斷是否收到LoRa網關的輪詢指令；

當收到LoRa網關的輪詢指令時，將緩沖區的虛擬采集數據發送至LoRa網關，并執行步驟2；

當未收到LoRa網關的輪詢指令時，則執行步驟2。

9.一種采用權利要求1-7任一所述的一種多接口的模擬傳感器設備的物聯網實訓系統，其特征在于：實訓系統包括物聯網云平臺、物聯網網關、LoRa網關、串口服務器和監控攝像頭；物聯網網關、LoRa網關、串口服務器和監控攝像頭接入同一局域網，該局域網連接有客戶機、服務器和工作站，該局域網通過公網與物聯網云平臺通訊連接，

模擬傳感器的輸入端連接提供虛擬采集數據的上位機，模擬傳感器通過LoRa節點連接LoRa網關，模擬傳感器的電壓數模轉換電路或電流數模轉換電路輸出端連接有物聯網數據采集器，真實傳感器設于真實環境中并獲取真實采集數據，真實傳感器的輸出端連接物聯網數據采集器，物聯網數據采集器分別連接串口服務器和物聯網網關，真實傳感器的輸出端依次通過ZigBee節點和ZigBee協調器連接串口服務器，串口服務器連接有串口設備。

10.根據權利要求9所述的一種多接口的模擬傳感器設備，其特征在于：一臺上位機分別連接兩個以上的模擬傳感器，每個模擬傳感器均具有唯一的身份標識地址，上位機基于身份標識地址分別為不同的模擬傳感器提供不同類型的虛擬采集數據。