[发明专利]一种湿地环境监测数采电路在审

专利信息
申请号: 201910232278.4 申请日: 2019-03-26
公开(公告)号: CN110068364A 公开(公告)日: 2019-07-30
发明(设计)人: 章雪挺;廖章锦 申请(专利权)人: 杭州电子科技大学
主分类号: G01D21/02 分类号: G01D21/02
代理公司: 杭州君度专利代理事务所(特殊普通合伙) 33240 代理人: 朱亚冠
地址: 310018 浙*** 国省代码: 浙江;33
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摘要: 发明公开了一种湿地环境监测数采电路。本发明包括电源电路、传感器信号转换电路、主控电路、RTC时钟电路和LCD屏控制电路。传感器信号转换电路包括USART转换电路、CAN总线转换电路、485总线转换电路和AD转换电路。RTC时钟电路通过时钟芯片为主控电路内的主控芯片提供时钟信号。AD转换电路包括模数转换芯片。USART转换电路包括串口芯片。CAN总线转换电路包括CAN总线驱动器/接收器和第一浪涌抑制模块。485总线转换电路包括485总线驱动器/接收器和第二浪涌抑制模块。本发明能够快速采集湿地中的各项环境参数,进而能够对湿地环境进行有针对性地干预。
搜索关键词: 转换电路 湿地环境 电路 传感器信号转换电路 浪涌抑制模块 接收器 模数转换芯片 串口芯片 电源电路 环境参数 快速采集 时钟芯片 时钟信号 主控电路 主控芯片 监测 湿地 干预
【主权项】:
1.一种湿地环境监测数采电路,包括电源电路、传感器信号转换电路、主控电路、RTC时钟电路和LCD屏控制电路;其特征在于:所述的传感器信号转换电路包括USART转换电路、CAN总线转换电路、485总线转换电路和AD转换电路;RTC时钟电路通过时钟芯片为主控电路内的主控芯片提供时钟信号;所述的电源电路包括5V数采供电模块、3.3V数采供电模块和2.5V基准电压提供模块;5V数采供电模块、3.3V数采供电模块为传感器信号转换电路、主控电路和RTC时钟电路供电;2.5V基准电压提供模块为AD转换电路提供基准电压;所述的AD转换电路包括两个AD转换单元;AD转换单元包括模数转换芯片;模数转换芯片采用型号为ADS1256的24位模数转换芯片;模数转换芯片的1引脚与极性电容C29的正极、电容C30的一端及5V数采供电模块的+5V电源输出端;极性电容C29的负极及电容C30的另一端均接普通地线;模数转换芯片的4引脚接2.5V基准电压提供模块的基准电压输出端,3引脚接普通地线,6引脚、7引脚、8引脚、9引脚、10引脚、11引脚、12引脚、13引脚为模数转换芯片的八个模拟量输入引脚;模数转换芯片的5引脚及2引脚均接普通地线,14引脚接3.3V数采供电模块的3.3V电源输出端3V3;模数转换芯片的24引脚、23引脚、22引脚、21引脚与电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19的一端分别连接;模数转换芯片的20引脚接普通地线,19引脚与晶振Y1的一端及电容C33的一端连接,18引脚与晶振Y1的另一端及电容C34的一端连接;电容C33及电容C34的另一端均接普通地线;模数转换芯片的17引脚接普通地线;模数转换芯片的15引脚及16引脚均接电容C31的一端、极性电容C32的正极及3.3V数采供电模块的3.3V电源输出端3V3;电容C31的另一端、极性电容C32的负极均接普通地线;第一个AD转换单元内电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19的另一端分别为AD转换电路的第一时钟端、第一接收端、第一发送端、第一片选端;第二个AD转换单元内电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19的另一端分别为AD转换电路的第二时钟端、第二接收端、第二发送端、第二片选端;AD转换电路的第一时钟端、第一接收端、第一发送端、第一片选端、第二时钟端、第二接收端、第二发送端、第二片选端均与主控电路连接;所述的USART转换电路包括三个USART转换单元;USART转换单元包括串口芯片;串口隔离芯片采用型号为RSM232的隔离串口芯片;串口芯片的1引脚接电阻R11的一端、极性电容C16的正极、电容C17的一端、瞬变抑制二极管TVS2的负极及5V数采供电模块的+5V电源输出端;串口芯片的4引脚为USART转换电路的输出串口接收端;串口芯片的3引脚为USART转换电路的输出串口发送端;电阻R11的另一端接发光二极管LED3的正极;串口芯片的2引脚、发光二极管LED3的负极、极性电容C16的负极、电容C17的另一端、瞬变抑制二极管TVS2的正极连接之后接数字地线;串口芯片的6引脚与瞬变抑制二极管TVS1、瞬变抑制二极管TVS3的负极及自恢复保险丝RT1的一端连接;串口芯片的7引脚与瞬变抑制二极管TVS1的正极、瞬变抑制二极管TVS4的负极及自恢复保险丝RT2的一端连接;串口芯片的8引脚与瞬变抑制二极管TVS3、瞬变抑制二极管TVS4的正极、电阻RM1及电容CM1的一端连接;自恢复保险丝RT1的另一端与防雷管GDT1的第一接线端连接;自恢复保险丝RT1远离串口芯片的那端为USART转换单元的串口接收端;自恢复保险丝RT2的另一端与防雷管GDT1的第二接线端连接;自恢复保险丝RT2远离串口芯片的那端为USART转换单元的串口发送端TOUT1;电阻RM1、电容CM1的另一端及防雷管GDT1的第三接线端均接数字地线;三个USART转换单元内串口芯片的4引脚分别为USART转换电路的第一输出串口接收端、第二输出串口接收端、第三输出串口接收端;三个USART转换单元内串口芯片的3引脚分别为USART转换电路的第一输出串口发送端、第二输出串口发送端、第三输出串口发送端;USART转换电路的第一输出串口接收端、第二输出串口接收端、第三输出串口接收端、第一输出串口发送端、第二输出串口发送端、第三输出串口发送端均与主控电路连接;所述的CAN总线转换电路包括CAN总线驱动器/接收器和第一浪涌抑制模块;CAN总线驱动器/接收器采用型号为CTM1051M的隔离CAN总线收发芯片;第一浪涌抑制模块采用型号为SP00S12的信号浪涌抑制器;CAN总线驱动器/接收器的4引脚接极性电容C41的正极、电容C42的一端、瞬变抑制二极管TVS13的负极、发光二极管LED6的正极及5V数采供电模块的+5V电源输出端;极性电容C41的负极、电容C42的另一端、瞬变抑制二极管TVS13的正极、发光二极管LED6的负极及CAN总线驱动器/接收器的3引脚均接数字地线;CAN总线驱动器/接收器的7引脚接第一浪涌抑制模块的5引脚,6引脚接第一浪涌抑制模块的8引脚;CAN总线驱动器/接收器的5引脚、第一浪涌抑制模块的6引脚及7引脚均接数字地线;第一浪涌抑制模块的2引脚及3引脚与电阻R24及电容C43的一端相连并接数字地线;电阻R24及电容C43的另一端均接5V数采供电模块的+5V电源输出端;第一浪涌抑制模块的4引脚为CAN总线转换电路的CAN高位数据传输端;第一浪涌抑制模块的1引脚为CAN总线转换电路的CAN低位数据传输端;CAN总线驱动器/接收器的1引脚作为CAN总线转换电路的输出信号接收端,2引脚作为CAN总线转换电路的输出信号发送端;CAN总线转换电路的输出信号接收端、输出信号发送端均与主控电路连接;所述的485总线转换电路包括485总线驱动器/接收器和第二浪涌抑制模块;485总线驱动器/接收器采用型号为RSM485的隔离485总线收发芯片,第二浪涌抑制模块采用型号为SP00S12的信号浪涌抑制器;485总线驱动器/接收器的1引脚接极性电容C44的正极、电容C45的一端、瞬变抑制二极管TVS14的负极、发光二极管LED7的正极及5V数采供电模块的+5V电源输出端;极性电容C44的负极、电容C45的另一端、瞬变抑制二极管TVS14的正极、发光二极管LED7的负极及485总线驱动器/接收器的2引脚均接数字地线;485总线驱动器/接收器的7引脚接电阻R25的一端,8引脚接电阻R26的一端及第二浪涌抑制模块的5引脚,9引脚接电阻R25的另一端及第二浪涌抑制模块的8引脚;485总线驱动器/接收器的10引脚、电阻R26的另一端、第二浪涌抑制模块的6引脚及7引脚均接数字地线;第二浪涌抑制模块的2引脚及3引脚均与电阻R27及电容C46的一端相连,并接数字地线;电阻R27及电容C46的另一端均接5V数采供电模块的+5V电源输出端;第二浪涌抑制模块的4引脚为485总线转换电路的485数据传输负端;第二浪涌抑制模块的1引脚为485总线转换电路的485数据传输正端;485总线驱动器/接收器的3引脚作为485总线转换电路的输出信号接收端;485总线驱动器/接收器的4引脚作为485总线转换电路的输出信号接收端;485总线转换电路的输出信号接收端、输出信号接收端均与主控电路连接。
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