CN207337124U - 一种数据采集电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及数据采集领域，具体涉及一种数据采集电路。该数据采集电路包括电源模块、输入端J5和输出端J6，还包括串口数据采集模块、主控模块、无线传输模块；串口数据采集模块，用于接收或发送串口数据A1，能将串口数据A1转换成串口数据A2或将串口数据A2转换成A1；所述主控模块，用于处理并复制串口数据A2，将复制的串口数据A2发送至无线传输模块和电平转换模块；所述电源模块、输入端J5、输出端J6、串口数据采集模块、主控模块、无线传输模块电连接。该电路能够对工控设备进行数据采集的同时不影响工控设备和工控屏幕数据显示器之间的数据传输。

Description

一种数据采集电路

技术领域

本实用新型涉及数据采集领域，具体涉及一种数据采集电路。

背景技术

目前的工控设备基本都有PLC控制器和工控屏幕数据显示器，这两者之间会通过串口线进行数据通信，屏幕通过接收TX线发送查询数据指令，其中带有查询数据的地址；PLC控制器接收到指令后，通过RX线返回对应地址的数据，完成数据的通信。为了对设备的工作状态进行了解，对串口数据的采集是必不可少的。对串口数据的采集必然要在串口线上安装有数据采集器，数据采集器里的电路完成串口数据的采集；但是数据采集器一旦发生故障或断电，PLC控制器与屏幕之间就会断开电气连接，影响PLC控制器与屏幕之间的数据交换。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型的目的在于提供一种数据采集电路，该电路能够对工控设备进行数据采集的同时不影响工控设备和工控屏幕数据显示器之间数据传输。

本实用新型是通过以下技术实现的：

一种数据采集电路，包括电源模块、输入端J5和输出端J6，其特征在于：还包括串口数据采集模块、主控模块、无线传输模块；所述输入端J5与PLC连接；所述串口数据采集模块与PLC之间通过串口数据A1进行交换；所述输出端J6与显示屏连接；所述串口数据采集模块与显示屏之间通过串口数据A1进行交换；所述串口数据采集模块与主控模块之间通过串口数据A2进行交换；所述电源模块为数据采集电路提供电源；串口数据采集模块，用于接收或发送串口数据A1，用于将串口数据A1转换成串口数据A2或用于将串口数据A2转换成串口数据A1；所述主控模块，包括MCU，所述MCU用于处理串口数据A2，将串口数据A2经过处理、分析、提取有用的信息后发送至无线传输模块和串口数据采集模块；所述串口数据采集模块包括有用于控制输入端J5与输出端J6连通的继电器模块。

其中，所述串口数据采集模块还包括用于进行串口数据转换的电平转换模块，所述电平转换模块与继电器模块电气连接。

其中，所述电平转换模块包括用于电平转换的MAX3232芯片，所述主控模块包括STM32单片机；所述MAX3232芯片的管脚R2OUT、R1OUT、T2IN、T1IN分别与STM32单片机的管脚PB11、PA3、PB10、PA2电连接。

其中，所述无线传输模块包括用于ZigBee无线传输的CC2530芯片，所述CC2530芯片的管脚P0_2、P0_3分别与MCU的管脚PA9、PA10电连接。

其中，所述电源模块包括电源稳压模块。

本实用新型的有益效果：

一般情况下PLC控制器与工控屏幕数据显示器之间通过TX线和RX线进行数据交换，TX线和RX线内传输的数据为串口数据A1；在PLC控制器与工控屏幕数据显示器数据串口线上安装本实用新型的数据采集电路，以实现数据采集。本实用新型的数据采集电路，集成了串口数据采集模块、主控模块、无线传输模块；串口数据采集模块用于接收或发送串口数据A1，能将串口数据A1转换成串口数据A2或将串口数据A2转换成A1；所述主控模块包括MCU，所述MCU用于处理并复制串口数据A2，将复制的串口数据A2发送至无线传输模块和电平转换模块；由于在主控模块中，MCU接收到电平转换模块发送的串口数据A2，然后MCU产生数据接收中断并把串口数据A2提取出来，与此同时MCU把串口数据A2复制到发送数据缓冲区，并立刻把数据发送至无线传输模块；由于期间串口数据经过MCU的传输延迟时间基本可以忽略，以达到能在数据采集的同时不影响PLC控制器与工控屏幕数据显示器之间的数据传输速度的效果。由于继电器模块能够在数据采集电路故障或断电的情况下将输入端J5和输出端J6变为直连，从而不影响PLC控制器与屏幕之间的数据交换。

附图说明

利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本实用新型的串口数据采集模块电路图；

图2为本实用新型的主控模块电路图；

图3为本实用新型的电源模块电路图；

图4为本实用新型的无线传输模块电路体。

图5为本实用新型的PLC控制器与工控屏幕数据显示器之间连接关系的示意图。

附图标记

串口数据采集模块--1，继电器模块--11，继电器--12，继电器控制电路--13，电平转换模--14，主控模块--2，电源模块--3，电源稳压模块--31，无线传输模块--4。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1至图5所示，一种数据采集电路，包括电源模块3、输入端J5和输出端J6，其特征在于：还包括串口数据采集模块1、主控模块2、无线传输模块4；输入端J5与PLC连接；所述串口数据采集模块1与PLC之间通过串口数据A1进行交换；输出端J6与显示屏连接；所述串口数据采集模块1与显示屏之间通过串口数据A1进行交换；所述串口数据采集模块1与主控模块2之间通过串口数据A2进行交换；串口数据采集模块1，用于接收或发送串口数据A1，用于将串口数据A1转换成串口数据A2或用于将串口数据A2转换成A1；所述主控模块2，包括MCU，所述MCU用于处理并复制串口数据A2，将复制的串口数据A2经过处理、分析、提取有用的信息后发送至无线传输模块4和串口数据采集模块1；串口数据采集模块1包括有用于控制输入端J5与输出端J6连通的继电器模块11。

具体的，一般情况下PLC控制器与工控屏幕数据显示器之间通过TX线和RX线进行数据交换，TX线和RX线内传输的数据为串口数据A1；在PLC控制器与工控屏幕数据显示器数据串口线上安装本实用新型的数据采集电路，以实现数据采集。本实用新型的数据采集电路，集成了串口数据采集模块1、主控模块2、无线传输模块4；串口数据采集模块1用于接收或发送串口数据A1，能将串口数据A1转换成串口数据A2或将串口数据A2转换成A1；所述主控模块2包括MCU，所述MCU用于处理并复制串口数据A2，将复制的串口数据A2发送至无线传输模块4和电平转换模块14；由于在主控模块2中，MCU接收到电平转换模块14发送的串口数据A2，然后MCU产生数据接收中断并把串口数据A2提取出来，与此同时MCU把串口数据A2复制到发送数据缓冲区，并立刻把数据发送出去；由于期间串口数据经过MCU的传输延迟时间基本可以忽略，以达到能在数据采集的同时不影响PLC控制器与工控屏幕数据显示器之间的数据传输速度的效果。由于继电器模块11能够在数据采集电路故障或断电的情况下将输入端J5和输出端J6变为直连，从而不影响PLC控制器与屏幕之间的数据交换。

具体的，当数据采集电路正常工作时，继电器模块11断开输入端J5、输出端J6的电气连接，并将输入端J5、输出端J6与数据采集电路接通，实现数据采集；当数据采集电路断电或故障时，继电器模块11断开输入端J5、输出端J6与数据采集电路的电气连接，重新将输入端J5、输出端J6连通。

具体的，所述继电器模块11包括继电器12和用于驱动继电器12开闭的继电器控制电路13，所述继电器模块11连接于输入端J5、输出端J6之间，在实际使用过程中，考虑到兼容原有数据线直连的性质，保证采集器在不上电的情况下都能进行数据通信。在数据采集电路不上电或故障的情况下通过继电器12实现PLC控制器与工控屏幕数据显示器之间线路直连；数据采集电路上电了之后，通过继电器12把线路切换，并经过串口数据采集模块1、MCU进行数据采集。

具体的，所述串口数据采集模块1还包括用于进行串口数据转换的电平转换模块14，所述电平转换模块14与继电器模块11电连接，继电器模块11将输入端J5、输出端J6之间的电气连接断开，并将串口数据A1传输至电平转换模块14进行电平转换，即将串口数据A1转换成串口数据A2。

如图1和图2所示，具体的，所述电平转换模块14包括用于电平转换的MAX3232芯片，所述MCU采用STM32单片机；所述MAX3232芯片的管脚R2OUT、R1OUT、T2IN、T1IN分别与MCU的管脚PB11、PA3、PB10、PA2电连接，其中PLC控制器传输至工控屏幕数据显示器的数据线为RX线，工控屏幕数据显示器传输至PLC控制器的数据线为TX线，MAX3232芯片的管脚R1IN、R1OUT、T1IN、MCU的管脚PA3、PA2之间通过TX线连接，R2IN、R2OUT、T2IN、MCU的管脚PB10、PB11之间通过RX线连接。

如图4所示，具体的，所述无线传输模块4包括用于ZigBee无线传输的CC2530芯片，所述CC2530芯片的管脚P0_2、P0_3分别与MCU的管脚PA9、PA10电连接，MCU将信号通过管脚PA9、PA10传输至CC2530芯片的管脚P0_2、P0_3进行无线数据传输。

如图3所示，具体的，所述电源模块3包括电源稳压模块31，保证数据采集电路在工作中电源供电的稳定性。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (5)

1.一种数据采集电路，包括电源模块(3)、输入端J5和输出端J6，其特征在于：还包括串口数据采集模块(1)、主控模块(2)、无线传输模块(4)；

所述输入端J5与PLC连接；所述串口数据采集模块(1)与PLC之间通过串口数据A1进行交换；

所述输出端J6与显示屏连接；所述串口数据采集模块(1)与显示屏之间通过串口数据A1进行交换；

所述串口数据采集模块(1)与主控模块(2)之间通过串口数据A2进行交换；

所述电源模块(3)为数据采集电路提供电源；

串口数据采集模块(1)，用于接收或发送串口数据A1，用于将串口数据A1转换成串口数据A2或用于将串口数据A2转换成串口数据A1；

所述主控模块(2)，包括MCU，所述MCU用于处理并复制串口数据A2，将复制的串口数据A2经过处理、分析、提取有用的信息后发送至无线传输模块(4)和串口数据采集模块(1)；

所述串口数据采集模块(1)包括有用于控制输入端J5与输出端J6连通的继电器模块(11)。

2.根据权利要求1所述的一种数据采集电路，其特征在于：所述串口数据采集模块(1)还包括用于进行串口数据转换的电平转换模块(14)，所述电平转换模块(14)与继电器模块(11)电气连接。

3.根据权利要求2所述的一种数据采集电路，其特征在于：所述电平转换模块(14)包括用于电平转换的MAX3232芯片，所述MCU采用STM32单片机；所述MAX3232芯片的管脚R2OUT、R1OUT、T2IN、T1IN分别与MCU的管脚PB11、PA3、PB10、PA2电连接。

4.根据权利要求3所述的一种数据采集电路，其特征在于：所述无线传输模块(4)包括用于ZigBee无线传输的CC2530芯片，所述CC2530芯片的管脚P0_2、P0_3分别与MCU的管脚PA9、PA10电连接。

5.根据权利要求1所述的一种数据采集电路，其特征在于：所述电源模块(3)包括电源稳压模块(31)。