[实用新型]一种虚拟仿真系统的信号采集装置

摘要

本实用新型特别涉及一种虚拟仿真系统的信号采集装置，包括依次连接的信号采集单元、信号自动调配单元、信号编码传输单元以及虚拟信号分配单元，信号采集单元用于采集现场控制器或下位机的控制信号，信号自动调配单元用于对控制信号进行整合和分配，生成中间控制信号；信号编码传输单元用于将中间控制信号编译成编码信号，并将编码信号发送至虚拟设备的相应软件模块端；虚拟信号分配单元用于对编码信号进行解析，并分配至对应的虚拟设备进行驱动。本实用新型能稳定传输信号，且能将控制信号与相应的虚拟设备进行实时有效匹配，实现了将上位机的控制信号准确的传输至虚拟设备中，数据传输可靠性高，传输效率高。

主权项

1.一种虚拟仿真系统的信号采集装置，其特征在于，包括依次连接的信号采集单元、信号自动调配单元、信号编码传输单元以及虚拟信号分配单元，用于采集现场控制器或下位机的控制信号，并将所述控制信号发送至信号自动调配单元的信号采集单元，包括用于将所述现场控制器或所述下位机输出的24V电压信号转换为5V电压信号的继电器控制电路，所述继电器控制电路包括继电器RELAY00，所述继电器控制电路的输入端连接所述现场控制器或所述下位机的信号检测引脚，所述继电器控制电路的输出端连接所述信号自动调配单元；所述继电器控制电路包括继电器RELAY00、电阻RR0、发光二极管DD0、电阻RR1和三极管Q00，所述电阻RP0一端连接供电端vcc，另一端经发光二极管DD0连接三极管Q00的集电极；所述电阻RR1一端连接供电端vcc，另一端连接三极管Q00的集电极，所述电阻RR0和电阻RR1的连接端连接继电器RELAY00的Vcc引脚，所述发光二极管DD0和电阻RR1的连接端连接继电器RELAY00的GND引脚；所述三极管Q00的基极连接电阻R10，发射集接地；用于对所述控制信号进行整合和分配，生成中间控制信号的信号自动调配单元包括74HC573锁存芯片，所述74HC573锁存芯片的锁存端LE直通；用于将所述中间控制信号按照预设通信协议编译成编码信号，并将所述编码信号发送至虚拟设备的相应软件模块端的信号编码传输单元，包括主控芯片和编码芯片，信号编码传输单元还包括主控芯片起振电路，所述主控芯片采用双列直插封装的AT89S52单片机，所述AT89S52单片机的SEND_X1接口和SEND_X2接口连接所述主控芯片起振电路，利用主控芯片起振电路驱动AT89S52单片机进行工作；所述主控芯片起振电路包括电容S_C1、电容S_C2和晶体振荡器S_Y0，所述晶体振荡器S_Y0两端分别连接电容S_C1和电容S_C2，所述电容S_C1远离晶体振荡器S_Y0的一端接地，所述电容S_C2远离晶体振荡器S_Y0的一端也接地，所述晶体振荡器S_Y0和所述电容S_C1的连接端连接AT89S52单片机的SEND_X2接口，所述晶体振荡器S_Y0和所述电容S_C2的连接端连接AT89S52单片机的SEND_X1接口；所述信号编码传输单元还包括复位电路，所述复位电路包括有极性电容S_C0、开关S_SW1和电阻S_R0，所述有极性电容S_C0和开关S_SW1并联，其中一并联端连接供电端MVCC，另一并联端连接AT89S52单片机的S_RST引脚，同时所述另一并联端经电阻S_R0接地；74HC573芯片的引脚2‑9分别连接AT89S52单片机的引脚P00‑P07，4片74HC573锁存芯片共用一个AT89S52单片机，其中单片机AT89S52的P00作为数据口，与每个74HC573锁存芯片的D0‑D7引脚并联，即P00接第一片74HC573的D0，也接第二片74HC573的D0、第三片74HC573的D0和第四片74HC573的D0，而单片机AT89S52的P10接口作为4个74HC573的片选驱动口；所述编码芯片为CH340G芯片，所述CH340G芯片用于将所述中间控制信号按照预设通信协议编译成编码信号，将USB信号转换为TTL信号，然后将所述编码信号从下位机的硬件模块端发送至上位机的相应各软件模块端；所述信号编码传输单元还包括编码芯片起振电路，所述编码芯片起振电路的输出端连接CH340G芯片的X1接口和X0接口；所述编码芯片起振电路包括电容CH1、电容CH2和晶体振荡器Y0，所述晶体振荡器Y0两端分别连接电容CH1和电容CH2，所述电容CH1远离晶体振荡器Y0的一端接地，所述电容CH2远离晶体振荡器Y0的一端也接地，所述晶体振荡器Y0和所述电容CH1的连接端连接CH340G芯片的X1接口，所述晶体振荡器和所述电容CH2的连接端连接CH340G芯片的X0接口；所述信号传输装置还包括至少一个指示灯电路，所述指示灯电路连接电路板上的各个工作单元，连接CH340G芯片的S_TXD、S_RXD、R_TXD和R_RXD接口，用于指示电路板各工作单元的工作状态；第一指示灯电路包括串联的电阻R2和发光二极管LED1，电阻R2一端连接供电端Vcc，电阻R2另一端经发光二极管LED1连接CH340G芯片的S_TXD；第二指示灯电路包括串联的电阻R3和发光二极管LED2，电阻R3一端连接供电端Vcc，电阻R3另一端经发光二极管LED2连接CH340G芯片的S_RXD；第三指示灯电路包括串联的电阻R4和发光二极管LED3，电阻R4一端连接供电端Vcc，电阻R4另一端经发光二极管LED3连接CH340G芯片的R_TXD；第四指示灯电路包括串联的电阻R5和发光二极管LED4，电阻R5一端连接供电端Vcc，电阻R5另一端经发光二极管LED4连接CH340G芯片的R_RXD；第五指示灯电路为接收信号指示电路，包括串联的电阻CHr1和发光二极管CHD1，电阻CHr1一端连接PC_Vcc端，电阻CHr1另一端经发光二极管CHD1接地；所述虚拟信号分配单元，设在软件模块端中，用于对接收到的编码信号进行解析，并分配至对应的虚拟设备进行驱动。