一種通用型無線監控裝置的製作方法

2023-06-14 18:15:41

專利名稱：一種通用型無線監控裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種監控設備，特別是一種通用型無線監控裝置。
背景技術：
在布線困難或布線成本過高的系統中有二種監控型式，其一是遠端數據採集型，即根據遠端參數的變化對本端設備進行控制(如水塔離泵站較遠的場合)；其二是遠端控制型，即對遠端進行數據採集同時對遠瑞設備進行控制(如供水加壓站的無人值守系統)。目前這二種型式的系統都採用專用的數據採集、監控方式，即對每一監控對象分別設計製造不同的監控裝置，每種裝置都包括數據(狀態)採集、處理、有線或無線發送與接收單元，並且對每種數據都有相應的裝置或通道，存在著通用性差、電路複雜、模塊化程度低、維護不便等缺點。

發明內容
本實用新型的目的是要提供一種模塊化設計、通用性好、結構簡單、安全可靠、易於安裝、便於維護的通用型無線監控裝置。
本實用新型採用模塊式結構，可以根據現場需要進行模塊組合，非常適用於小型控制系統。
它包括遠端模塊20和本端模塊30；其中所述遠端模塊20包括電源防雷模塊1、遠端電源模塊2、遠端AC/DC模塊3、遠端無線通訊模塊4、遠端天線7、遠端單片機模塊5、傳感器6和遠端I/O模塊8。
所述遠端電源防雷模塊1串並聯在220伏交流電輸入端，對從交流電源端串入的高電壓進行保護，此模塊特別適用於雷電高發區；所述遠端電源模塊2為遠端無線通訊模塊4、遠端單片機模塊5提供工作直流電源；所述遠端AC/DC模塊3的交流電輸入端與電源模塊2的輸入端並連，該遠端AC/DC模塊3將交流電轉換成直流電後為所述傳感器6提供專用直流供電電源，為用戶免去了購置電源和安裝電源的麻煩；所述遠端無線通訊模塊4的232串口與所述遠端單片機模塊5的232串口相連，所述遠端天線7與遠端無線通訊模塊4的天線端相連；所述遠端I/O模塊8與遠端單片機模塊5的I/O口相連；所述本端模塊30包括本端電源模塊13、本端無線通訊模塊9、本端單片機模塊10、本端天線11、本端I/O模塊12；本端電源模塊13將220伏交流輸入電源進行AC/DC轉換，其直流電源輸出端與本端無線通訊模塊9和本端單片機模塊10的直流電源輸入端相連；所述本端無線通訊模塊9的232串口與所述本端單片機模塊10的232串口相連；所述本端天線11與本端無線通訊模塊9的天線端相連；所述本端I/O模塊12與本遠端單片機模塊10的I/O口相連，此模塊只用於遠端數據採集型系統，對於遠端控制型系統，不用此模塊。
所述遠端單片機模塊5包括遠端232接口22，按鍵23、顯示屏24、顯示/鍵盤集成電路25、遠端端單片機26、存儲晶片27；所述遠端232接口22與遠端單片機26相連，將單片機串口的TTL電平轉換為232接口電平；所述遠端存儲晶片27與遠端單片機26通過I2C串口相連，對於內置EEROM的單片機此存貯片可省掉；所述顯示/鍵盤集成電路25與遠端單片機26通過I/O串口相連，該顯示/鍵盤集成電路25採用型號為HD7279的集成電路；所述顯示屏24通過顯示數據線與所述顯示/鍵盤集成電路25的顯示輸出端相連；所述按鍵23的各按鍵分別與所述顯示/鍵盤集成電路25的一個按鍵信號輸入端相連；所述遠端單片機26採用速度較快、功能較全的PHILIPS系列單片機，內帶多路A/D輸入、D/A輸出並具有多個串口，集成度較高，簡化了電路，提高了系統可靠性。
所述本端單片機模塊10包括本端按鍵31，本端顯示/鍵盤集成電路32、本端顯示屏33、本端主單片機34、本端輔單片機35、本端232A接口36、本端232B接口37、本端存儲晶片EEROM 38；所述本端EEROM存儲晶片38與本端主單片機34通過I2C串口相連，對於內置EEROM的單片機此存貯片可省掉；本端顯示/鍵盤集成電路32與本端主單片機34通過I/O串口相連，該本端顯示/鍵盤集成電路32採用型號為HD7279的集成電路；所述本端顯示屏33通過顯示數據線與所述本端端顯示/鍵盤集成電路32的顯示輸出端相連；所述本端按鍵31的各按鍵分別與所述本端顯示/鍵盤集成電路32的一個按鍵信號輸入端相連；所述本端輔單片機35通過串口與本端主單片機34相連，本端輔單片機35一方面通過串口與本端主單片機34交換信息，另一方面通過232B接口37還可與微型機通信，本端輔單片機35採用不帶A/D、D/A但至少有二個串口的單片機；所述本端232A接口36與本端主單片機34的UART串口相連，將TTL電平轉換成232接口電平；所述本端主單片機34與遠端單片機26型號相同。
本裝置採用薄膜開關面板，共用七個鍵、六個數碼管和八個LED燈就可完成多種功能。這七個鍵是運行/設定鍵，運行狀態與設定狀態轉換，運行狀態轉設定狀態要送密碼；通道選擇鍵，選擇顯示的參數和要設定的參數；設定鍵，設定所選參數的零點、量程、上限值、下限值。頻道選擇鍵，選擇8-16個頻道中的一個；移位鍵，選擇欲修改的閃爍位；加鍵，閃爍位加1；減鍵，閃爍位減1。4個燈指示通道狀態，4個燈指示輸出狀態。按鍵顯示採用HD7279，只佔用三位I/O口，其功能主要由軟體完成。


圖1為本實用新型系統原理框圖；圖2為本實用新型遠端單片機模塊原理框圖；圖3為本實用新型本端單片機模塊原理框圖；圖4為本實用新型I/O模塊原理框圖。
具體實施方式
如圖1，它包括遠端模塊20和本端模塊30；其中所述遠端模塊20包括電源防雷模塊1、遠端電源模塊2、遠端AC/DC模塊3、遠端無線通訊模塊4、遠端天線7、遠端單片機模塊5、傳感器6和遠端I/O模塊8。
所述遠端電源防雷模塊1串並聯在220伏交流電輸入端，對從交流電源端串入的高電壓進行保護，此模塊特別適用於雷電高發區；
所述遠端電源模塊2為遠端無線通訊模塊4、遠端單片機模塊5提供工作直流電源；所述遠端AC/DC模塊3的交流電輸入端與電源模塊2的輸入端並連，該遠端AC/DC模塊3將交流電轉換成直流電後為所述傳感器6提供專用直流供電電源，為用戶免去了購置電源和安裝電源的麻煩；所述遠端無線通訊模塊4的232串口與所述遠端單片機模塊5的232串口相連，所述遠端天線7與遠端無線通訊模塊4的天線端相連；所述遠端I/O模塊8與遠端單片機模塊5的I/O口相連；所述本端模塊30包括本端電源模塊13、本端無線通訊模塊9、本端單片機模塊10、本端天線11、本端I/O模塊12；本端電源模塊13將220伏交流輸入電源進行AC/DC轉換，其直流電源輸出端與本端無線通訊模塊9和本端單片機模塊10的直流電源輸入端相連；所述本端無線通訊模塊9的232串口與所述本端單片機模塊10的232串口相連；所述本端天線11與本端無線通訊模塊9的天線端相連；所述本端I/O模塊12與本遠端單片機模塊10的I/O口相連，此模塊只用於遠端數據採集型系統，對於遠端控制型系統，不用此模塊。
如圖2，所述遠端單片機模塊5包括遠端232接口22，按鍵23、顯示屏24、顯示/鍵盤集成電路25、遠端端單片機26、存儲晶片27；所述遠端232接口22與遠端單片機26相連，將單片機串口的TTL電平轉換為232接口電平；所述遠端存儲晶片27與遠端單片機26通過I2C串口相連，對於內置EEROM的單片機此存貯片可省掉；
所述顯示/鍵盤集成電路25與遠端單片機26通過I/O串口相連，該顯示/鍵盤集成電路25採用型號為HD7279的集成電路；所述顯示屏24通過顯示數據線與所述顯示/鍵盤集成電路25的顯示輸出端相連；所述按鍵23的各按鍵分別與所述顯示/鍵盤集成電路25的一個按鍵信號輸入端相連；所述遠端單片機26採用速度較快、功能較全的PHILIPS系列單片機，內帶多路A/D輸入、D/A輸出並具有多個串口，集成度較高，簡化了電路，提高了系統可靠性。
如圖3，所述本端單片機模塊10包括本端按鍵31，本端顯示/鍵盤集成電路32、本端顯示屏33、本端主單片機34、本端輔單片機35、本端232A接口36、本端232B接口37、本端存儲晶片EEROM 38；所述本端EEROM存儲晶片38與本端主單片機34通過I2C串口相連，對於內置EEROM的單片機此存貯片可省掉；本端顯示/鍵盤集成電路32與本端主單片機34通過I/O串口相連，該本端顯示/鍵盤集成電路32採用型號為HD7279的集成電路；所述本端顯示屏33通過顯示數據線與所述本端端顯示/鍵盤集成電路32的顯示輸出端相連；所述本端按鍵31的各按鍵分別與所述本端顯示/鍵盤集成電路32的一個按鍵信號輸入端相連；所述本端輔單片機35通過串口與本端主單片機34相連，本端輔單片機35一方面通過串口與本端主單片機34交換信息，另一方面通過232B接口37還可與微型機通信，本端輔單片機35採用不帶A/D、D/A但至少有二個串口的單片機；
所述本端232A接口36與本端主單片機34的UART串口相連，將TTL電平轉換成232接口電平；所述本端主單片機34與遠端單片機26型號相同。
如圖4。所述遠端I/O模塊8，在遠端數據採集型的系統中包括通道防雷電路41、濾波電路42、信號整定電路43；而在遠端控制型的系統中外還包括光電隔離電路44、施米特整形電路45、繼電器46、驅動器47、模擬輸出緩衝電路48；所述本端I/O模塊12隻用於遠端數據採集型的系統，不用於遠端控制型的系統。它包括濾波電路42、信號整定電路43；而在遠端控制型的系統中外還包括光電隔離電路44、施米特整形電路45、繼電器46、驅動器47、模擬輸出緩衝電路48；所述通道防雷電路41與室外傳感器相連，此電路使裝置適用於雷電高發區且傳感器距裝置較遠的場合；信號濾波電路42對模擬信號進行濾波限幅；信號整定電路43將信號整定為電壓信號並使其幅值與主單片機A/D輸入要求的量程一致；所述光電隔離電路44用來抑止開關量輸入和脈衝量輸入端串進的幹擾；所述施米特電路45的輸入與光電耦合管的輸出相連，這個電路可提高抗幹擾能力並能對輸入波形整形；所述驅動器47將單片機輸出的I/O信號轉換成能驅動繼電器動作的信號，其輸出與繼電器46的繞組相連，繼電器46的輸出接點用來控制現場設備。
本裝置採用薄膜開關面板，共用七個鍵、六個數碼管和八個LED燈就可完成多種功能。這七個鍵是運行/設定鍵，運行狀態與設定狀態轉換，運行狀態轉設定狀態要送密碼；通道選擇鍵，選擇顯示的參數和要設定的參數；設定鍵，設定所選參數的零點、量程、上限值、下限值。頻道選擇鍵，選擇8-16個頻道中的一個；移位鍵，選擇欲修改的閃爍位；加鍵，閃爍位加1；減鍵，閃爍位減1。4個燈指示通道狀態，4個燈指示輸出狀態。按鍵顯示採用HD7279，只佔用三位I/O口，其功能主要由軟體完成。
權利要求1.一種通用型無線監控裝置，它包括遠端模塊(20)和本端模塊(30)；其特徵在於所述遠端模塊(20)包括電源防雷模塊(1)、遠端電源模塊(2)、遠端AC/DC模塊(3)、遠端無線通訊模塊(4)、遠端天線(7)、遠端單片機模塊(5)、傳感器(6)和遠端I/O模塊(8)；所述遠端電源防雷模塊(1)串並聯在220伏交流電輸入端，對從交流電源端串入的高電壓進行保護；所述遠端電源模塊(2)為遠端無線通訊模塊(4)、遠端單片機模塊(5)提供工作直流電源；所述遠端AC/DC模塊(3)的交流電輸入端與電源模塊(2)的輸入端並連，該遠端AC/DC模塊(3)將交流電轉換成直流電後為所述傳感器(6)提供專用直流供電電源；所述遠端無線通訊模塊(4)的232串口與所述遠端單片機模塊(5)的232串口相連，所述遠端天線(7)與遠端無線通訊模塊(4)的天線端相連；所述遠端I/O模塊(8)與遠端單片機模塊(5)的I/O口相連；所述本端模塊(30)包括本端電源模塊(13)、本端無線通訊模塊(9)、本端單片機模塊(10)、本端天線(11)、本端I/O模塊(12)；本端電源模塊(13)將220伏交流輸入電源進行AC/DC轉換，其直流電源輸出端與本端無線通訊模塊(9)和本端單片機模塊(10)的直流電源輸入端相連；所述本端無線通訊模塊(9)的232串口與所述本端單片機模塊(10)的232串口相連；所述本端天線(11)與本端無線通訊模塊(9)的天線端相連；所述本端I/O模塊(12)與本遠端單片機模塊(10)的I/O口相連。
2.如權利要求1的一種通用型無線監控裝置，其特徵在於所述遠端單片機模塊(5)包括遠端232接口(22)，按鍵(23)、顯示屏(24)、顯示/鍵盤集成電路(25)、遠端端單片機(26)、存儲晶片(27)；所述遠端232接口(22)與遠端單片機26相連，將單片機串口的TTL電平轉換為232接口電平；所述遠端存儲晶片(27)與遠端單片機(26)通過I2C串口相連；所述顯示/鍵盤集成電路(25)與遠端單片機(26)通過I/O串口相連，該顯示/鍵盤集成電路(25)採用型號為HD7279的集成電路；所述顯示屏(24)通過顯示數據線與所述顯示/鍵盤集成電路(25)的顯示輸出端相連；所述按鍵(23)的各按鍵分別與所述顯示/鍵盤集成電路(25)的一個按鍵信號輸入端相連；所述遠端單片機(26)採用PHILIPS系列單片機。
3.如權利要求1的一種通用型無線監控裝置，其特徵在於所述本端單片機模塊(10)包括本端按鍵(31)，本端顯示/鍵盤集成電路(32)、本端顯示屏(33)、本端主單片機(34)、本端輔單片機(35)、本端232A接口(36)、本端232B接口(37)、本端存儲晶片EEROM(38)；所述本端EEROM存儲晶片(38)與本端主單片機(34)通過I2C串口相連；本端顯示/鍵盤集成電路(32)與本端主單片機(34)通過I/O串口相連，該本端顯示/鍵盤集成電路(32)採用型號為HD7279的集成電路；所述本端顯示屏(33)通過顯示數據線與所述本端端顯示/鍵盤集成電路(32)的顯示輸出端相連；所述本端按鍵(31)的各按鍵分別與所述本端顯示/鍵盤集成電路(32)的一個按鍵信號輸入端相連；所述本端輔單片機(35)通過串口與本端主單片機(34)相連，本端輔單片機(35)一方面通過串口與本端主單片機(34)交換信息，另一方面通過232B接口(37)還可與微型機通信，本端輔單片機(35)採用至少有二個串口的單片機；所述本端232A接口(36)與本端主單片機(34)的UART串口相連，將TTL電平轉換成232接口電平；所述本端主單片機(34)採用PHILIPS系列單片機。
4.如權利要求1的一種通用型無線監控裝置，其特徵在於所述遠端I/O模塊(8)包括通道防雷電路(41)、濾波電路(42)、信號整定電路(43)；所述通道防雷電路(41)與室外傳感器相連；信號濾波電路(42)對模擬信號進行濾波限幅；信號整定電路(43)將信號整定為電壓信號並使其幅值與主單片機A/D輸入要求的量程一致。
5.如權利要求1或4的一種通用型無線監控裝置，其特徵在於所述遠端I/O模塊(8)還包括光電隔離電路(44)、施米特整形電路(45)、繼電器(46)、驅動器(47)和模擬輸出緩衝電路(48)；所述光電隔離電路(44)用來抑止開關量輸入和脈衝量輸入端串進的幹擾；所述施米特電路(45)的輸入與光電耦合管的輸出相連；所述驅動器(47)將單片機輸出的I/O信號轉換成能驅動繼電器動作的信號，其輸出與繼電器(46)的繞組相連，繼電器(46)的輸出接點用來控制現場設備。
專利摘要一種通用型無線監控裝置，它包括遠端模塊20和本端模塊30；其中所述遠端模塊20包括電源防雷模塊1、遠端電源模塊2、遠端AC/DC模塊3、遠端無線通訊模塊4、遠端天線7、遠端單片機模塊5、傳感器6和遠端I/O模塊8，所述本端模塊30包括本端電源模塊13、本端無線通訊模塊9、本端單片機模塊10、本端天線11、本端I/O模塊12；採用模塊化設計、通用性好、結構簡單、安全可靠、易於安裝、便於維護的通用型無線監控裝置，可以根據現場需要進行模塊組合，非常適用於小型控制系統。
文檔編號H04B17/00GK2724305SQ20042006809
公開日2005年9月7日 申請日期2004年7月7日 優先權日2004年7月7日
發明者歐樹民 申請人:株洲時代電子技術有限公司