CN113031487A - 一种全站仪控制器 - Google Patents

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姜浩
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Abstract

本发明提供了一种全站仪控制器，包括主控MCU、4G.Cat1模块、SIM卡接口电路、SD卡接口电路、232串口通信电路、485串口通信电路、时钟电路以及网口接口电路；主控MCU可通过4G.Cat1模块连接云端，并通过网口接口电路连接本地网络，保证了全站仪网络通信的可靠性；全站仪的采集数据和运行数据均能通过SD卡接口电路存储到SD卡，且数据采集完成后能通过4G.Cat1模块自动上报到云端数据库，并通过网口和485串口通信电路将数据分享给外部主设备，能有效防止数据丢失。

Description

一种全站仪控制器
技术领域
本发明涉及全站仪控制***领域，具体涉及一种全站仪控制器。
背景技术
全站仪，即全站型电子测距仪，是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器***，广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域。而由于使用场地的条件限制，全站仪在使用时容易因通信不良导致测量数据丢失。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种全站仪控制器。
一种全站仪控制器，包括主控MCU、4G.Cat1模块、SIM卡接口电路、SD卡接口电路、232串口通信电路、485串口通信电路、时钟电路以及网口接口电路；
所述4G.Cat1模块通过所述SIM卡接口电路联网；所述主控MCU通过所述4G.Cat1模块连接云端，通过所述网口接口电路连接本地网络；所述232串口通信电路连接全站仪，用于将全站仪采集到的测量数据传输给主控MCU，并将主控MCU的控制命令传输给全站仪；全站仪的采集数据和运行数据均能通过所述SD卡接口电路存储到SD卡；所述485串口通信电路用于将主控MCU采集到的测量数据传输给外部主设备。
优选的，所述4G.Cat1模块采用EC200T-CN无线通信模块。
优选的，所述SIM卡接口电路以SIM卡座为主，并连接有型号为SMF05CT1G的TVS二极管芯片进行电压保护。
优选的，所述232串口通信电路包括SIT232ESE收发器、TVS保护以及自恢复保险丝。
优选的，所述485串口通信电路包括BL3085B收发器、TVS保护以及自恢复保险丝。
优选的，所述时钟电路采用型号为BM8563ESA的时钟芯片，且时钟芯片的VBAT端与超级电容C16连接；超级电容C16可通过PNP型三极管Q5进行充电。
优选的，所述网口接口电路采用型号为W5500的以太网芯片。
优选的，还包括用于控制全站仪电源的继电器，能在全站仪死机后通过硬重启使全站仪恢复控制。
本发明的有益效果是：控制器的主控MCU既可通过4G.Cat1模块连接云端，又可通过网口接口电路连接本地网络，保证了全站仪网络通信的可靠性；全站仪的采集数据和运行数据均能通过SD卡接口电路存储到SD卡，且数据采集完成后能通过4G.Cat1模块自动上报到云端数据库，并通过网口和485串口通信电路将数据分享给外部主设备，能有效防止数据丢失，保证数据的完整性。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明实施例的整体结构框图；
图2为本发明实施例中4G.Cat1模块的电路结构图；
图3为本发明实施例中SIM卡接口电路的电路结构图；
图4为本发明实施例中SD卡接口电路的电路结构图；
图5为本发明实施例中232串口通信电路的电路结构图；
图6为本发明实施例中485串口通信电路的电路结构图；
图7为本发明实施例中网口接口电路的电路结构图；
图8为本发明实施例中时钟电路的电路结构图；
图9为本发明实施例中继电器的电路结构图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种全站仪控制器，其整体结构如图1所示，主要包括主控MCU、4G.Cat1模块、SIM卡接口电路、SD卡接口电路、232串口通信电路、485串口通信电路、时钟电路、网口接口电路和继电器。
4G.Cat1模块通过SIM卡接口电路联网。主控MCU采用型号为GD32F103RGT6的微处理器，既可通过4G.Cat1模块连接云端，又可通过网口接口电路连接本地网络，有效保证了全站仪网络通信的可靠性。232串口通信电路用于连接全站仪，能将全站仪采集到的测量数据传输给主控MCU，并将主控MCU的控制命令传输给全站仪。全站仪的采集数据和运行数据均能通过SD卡接口电路存储到SD卡，且数据采集完成后能通过4G.Cat1模块自动上报到云端数据库，并通过网口和485串口通信电路将数据分享给触控屏、PC等外部主设备，能有效防止数据丢失，保证数据的完整性。
4G.Cat1模块采用如图2所示的EC200T-CN无线通信模块。SIM卡接口电路如图3所示，将SIM卡座与上述4G.Cat1模块连接，并连接有型号为SMF05CT1G的TVS二极管芯片作为电压保护。
SD卡接口电路的结构如图4所示，主控MCU采集到的测量结果和采集过程中的测量命令均能存储到SD卡里，使控制器在4G通信不良时，仍可保证数据的完整性。
如图5所示，232串口通信电路包括SIT232ESE收发器、TVS保护以及自恢复保险丝。主控MCU通过232口连接全站仪，测量过程中的所有控制命令和测量数据均通过此***互。
如图6所示，485串口通信电路包括BL3085B收发器、TVS保护以及自恢复保险丝，可作为Modbus Rtu从机被其它外部主设备采集，从而将主控MCU采集到的测量数据分享给触摸屏、PC等外部主设备。
网口接口电路的结构如图7所示，采用型号为W5500的以太网芯片连接本地网络，使控制器能通过本地网络进行参数配置、更新固件、监控测量过程、检测测量实时数据以及下载SD卡的存储数据。
时钟电路的结构如图8所示，采用型号为BM8563ESA的时钟芯片，且时钟芯片的VBAT端与超级电容C16连接，上电后超级电容C16可通过PNP型三极管Q5进行充电。控制器上电后，4G.Cat1模块主动连接云端，通过授时获得时间并同步到本地后由内部时钟芯片计时。当设备断电时，时钟芯片能在超级电容C16供电的情况下继续计时，保证时间的可靠，有效防止信号丢失和设备断电导致的时钟丢失。
继电器的结构如图9所示，用于控制全站仪电源，防止因为全站仪死机导致后续采集无法进行。当全站仪死机时，可通过继电器断开全站仪电源，再次接通后解除全站仪的死机故障，保证在全站仪死机后仍可以通过硬重启恢复控制，提高了设备的可靠性。
对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。

Claims (8)

1.一种全站仪控制器，其特征在于：包括主控MCU、4G.Cat1模块、SIM卡接口电路、SD卡接口电路、232串口通信电路、485串口通信电路、时钟电路以及网口接口电路；
所述4G.Cat1模块通过所述SIM卡接口电路联网；所述主控MCU通过所述4G.Cat1模块连接云端，通过所述网口接口电路连接本地网络；所述232串口通信电路连接全站仪，用于将全站仪采集到的测量数据传输给主控MCU，并将主控MCU的控制命令传输给全站仪；全站仪的采集数据和运行数据均能通过所述SD卡接口电路存储到SD卡；所述485串口通信电路用于将主控MCU采集到的测量数据传输给外部主设备。
2.根据权利要求1所述的一种全站仪控制器，其特征在于：所述4G.Cat1模块采用EC200T-CN无线通信模块。
3.根据权利要求1所述的一种全站仪控制器，其特征在于：所述SIM卡接口电路以SIM卡座为主，并连接有型号为SMF05CT1G的TVS二极管芯片进行电压保护。
4.根据权利要求1所述的一种全站仪控制器，其特征在于：所述232串口通信电路包括SIT232ESE收发器、TVS保护以及自恢复保险丝。
5.根据权利要求1所述的一种全站仪控制器，其特征在于：所述485串口通信电路包括BL3085B收发器、TVS保护以及自恢复保险丝。
6.根据权利要求1所述的一种全站仪控制器，其特征在于：所述时钟电路采用型号为BM8563ESA的时钟芯片，且时钟芯片的VBAT端与超级电容C16连接；超级电容C16可通过PNP型三极管Q5进行充电。
7.根据权利要求1所述的一种全站仪控制器，其特征在于：所述网口接口电路采用型号为W5500的以太网芯片。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种全站仪控制器，其特征在于：还包括用于控制全站仪电源的继电器，能在全站仪死机后通过硬重启使全站仪恢复控制。
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