[发明专利]一种SDI‑12智能调试器

说明书

技术领域

本发明涉及信号转发器技术领域，特别是涉及一种SDI-12智能调试器。

背景技术

SDI-12通信在电力、工业、交通、农业等领域有广泛地应用，常见的如农业领域的传感器等设备，一般都配备SDI-12通信接口。但是现有调试器存在功能单一，只能通过电脑连接待测设备实现电脑程序和设备的通信转换，无法实现数据的存储功能。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种SDI-12智能调试器，可以解决传统SDI-12设备仅具备通信转换功能的问题，实现了采集信息的存储。

本发明所采用的技术方案是：

供电模块、信号转换模块、信息存储模块、USB接口模块、指示模块分别与微处理器模块连接；

所述信号转换模块的结构为：SDI-12与接线端子连接，接线端子分别与静电保护电路、信号处理电路连接，静电保护电路与信号处理电路均与USART串行外设接口连接，USART串行外设接口与微处理器模块连接；

所述信号处理电路的结构为：第一三极管的集电极分为两路，一路串联100kΩ电阻后与+5V电源连接，另一路与第二三极管的基极连接；第一三极管的发射极接地；第一三极管的基极分为两路，一路串联第一个20kΩ电阻后与USART串行外设接口的TXD口连接，另一路串联200kΩ电阻后与+5V电源连接；

第二三极管的集电极与+5V电源连接；第二三极管的发射极分为两路，一路串联第二个20kΩ电阻后与第三三极管的基极连接，另一路依次与第一个10kΩ电阻、510kΩ电阻、SDI-12串联；

第三三极管的集电极分为两路，一路与USART串行外设接口的RXD口连接，另一路串联第二个10kΩ电阻后与+5V电源连接；第二三极管的发射极接地；

在第一个10kΩ电阻与510kΩ电阻之间的连接点与地之间分别并联了一个200kΩ电阻、一个6pF电容、以及一个二极管。

所述供电模块包括与微处理器模块连接的电源模块，所述电源模块有USB接口供电和接线端子供电两种模式：电源通过USB接口与电源模块连接，实现USB接口供电；7V～12V直流电源依次通过接线端子、过流保护电路、稳压电路与电源模块连接，实现接线端子供电。

所述USB接口模块为：USB接口通过静电保护电路与微处理器模块连接。

所述信息存储模块为Flash存储器。

所述指示模块为LED指示电路。

所述微处理器模块还与SWD调试模块连接。

本发明主要有两种工作模式，分别为主动采集和被动透传：主动采集工作模式下设备会按照用户设备的采集周期，定时采集传感器数据并存储；被动透传模式下用户可以通过串口调试工具直接给SDI-12接口传感器发送命令，读取数据，同时在该模式下设备也会自动记录用户收发的调试信息。

本发明的有益效果为：

本发明是一款USB接口的SDI-12智能调试器，支持Modbus协议透传。本发明将传统的调试器和采集器合二为一，既可以完成传统SDI-12设备具备的通信转换功能，还可做到根据用户设定的参数脱离电脑主动定时采集待测设备的数据并存储下来，方便了用户，节约了用户经费。本设备通过USB连接电脑的方式也让用户使用更为简便，最大数据存储条数可以达到65472条，用户可以在需要的时候再利用电脑将数据导出。

附图说明

图1为SDI-12智能调试器基本结构图；

图2为SDI-12智能调试器信号处理电路的原理图。

具体实施方式

本发明提供了一种SDI-12智能调试器，下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

图1为SDI-12智能调试器基本结构图，供电模块、信号转换模块、信息存储模块、USB接口模块、指示模块分别与微处理器模块连接。微处理器模块的主处理器采用STM32F102C8T6型号，可以实现USB驱动、信号处理、数据处理功能。

信号转换模块的结构为：SDI-12与接线端子连接，接线端子分别与静电保护电路、信号处理电路连接，静电保护电路与信号处理电路均与USART串行外设接口连接，USART串行外设接口与微处理器模块连接。

由于微处理器模块只能识别TTL信号，无法识别SDI-12信号，因此需要将二者进行转换。TTL信号与SDI-12信号的区别为：

第一：电平等级不同，微处理器模块所需的TTL电平为3V，SDI-12电平等级为5V；