專利名稱：一種基于rs-485總線的激光位移傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種基于RS-485總線的激光位移傳感器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種激光位移傳感器，尤其是一種基于RS-485總線的激光位移傳感器。
背景技術(shù)：
[0002]隨著測控系統(tǒng)自動(dòng)化、智能化的發(fā)展，要求傳感器準(zhǔn)確度高、可靠性強(qiáng)，具有一定的數(shù)據(jù)處理能力，并能夠自檢、自校、自補(bǔ)償。而傳統(tǒng)的傳感器已經(jīng)無法滿足這些要求。[0003]由于普通位移傳感器存在著精度不高、穩(wěn)定性不好等缺點(diǎn)，而激光傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)無干擾遠(yuǎn)距離測量，具有速度快、精度高、量程大、抗光、電干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。但是由于PC機(jī)只帶有RS-232接口，傳輸距離最大也只有20米，無法完成信號的長距離傳輸。實(shí)用新型內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，提供一種基于RS-485總線，能夠?qū)崿F(xiàn)信號的長距離傳輸?shù)募す馕灰苽鞲衅鳎梢詼?zhǔn)確、及時(shí)的獲得并處理信息，提高了速度和效率。[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:一種基于RS-485總線的激光位移傳感器，其特征在于:包括激光位移傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)控制電路、RS-485接口電路和RS-485/RS-232轉(zhuǎn)換電路；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將激光位移傳感器輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后發(fā)送至單片機(jī)控制電路，單片機(jī)控制電路的輸出端通過RS-485接口電路雙向連接至上位機(jī)端的RS-485/RS-232轉(zhuǎn)換電路。[0006]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本實(shí)用新型綜合利用了現(xiàn)有的傳感器技術(shù)、微機(jī)原理和通訊技術(shù)，形成了更加強(qiáng)大的智能傳感器。本實(shí)用新型在現(xiàn)有傳感器的基礎(chǔ)上，采用RS-485總線技術(shù)，提高了傳輸距離和通信能力，最大傳輸距離可達(dá)到3000米，實(shí)現(xiàn)了傳感器的遠(yuǎn)距離布置，易于人們在遠(yuǎn)處得到信號并作出分析處理，提高了效率；同時(shí)還采用了平衡發(fā)送和差分接收，能夠抑制共模干擾，不僅可以有效的解決信號的傳輸距離，并且可以提高信號的傳輸效率和節(jié)約成本，實(shí)現(xiàn)傳感器的智能化。本實(shí)用新型采取了標(biāo)準(zhǔn)化RS-485總線接口，進(jìn)行信息交換并且使用單片機(jī)的控制功能實(shí)現(xiàn)傳感器的智能化。同時(shí)結(jié)合了激光位移傳感器的優(yōu)點(diǎn)，提高了測控的精度和可靠性。


[0007]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；[0008]圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖；[0009]圖中，U1、A/D轉(zhuǎn)換器，U2、單片機(jī)，U3、第一 MAX485芯片，U4、第二 MAX485芯片，U5至U7，第一至第三光耦合器。
具體實(shí)施方式
[0010]
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。[0011]如圖1所示為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。本實(shí)用新型為一種基于RS-485總線的激光位移傳感器，其包括激光位移傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)控制電路、RS-485接口電路和RS-485/RS-232轉(zhuǎn)換電路；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將激光位移傳感器輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后發(fā)送至單片機(jī)控制電路，單片機(jī)控制電路的輸出端通過RS-485接口電路雙向連接至上位機(jī)端的RS-485/RS-232轉(zhuǎn)換電路。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)了激光位移傳感器輸出的4-20mA模擬信號的傳輸，使得傳輸信號的數(shù)字化，增強(qiáng)信號的抗干擾能力。[0012]如圖2所示為本實(shí)用新型的電路原理圖。圖中，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路包括A/D轉(zhuǎn)換器Ul，其型號為ADS7805，單片機(jī)控制電路包括單片機(jī)U2，其型號為AT89C51 ;激光位移傳感器的輸出端接A/D轉(zhuǎn)換器Ul的I腳；A/D轉(zhuǎn)換器Ul的控制輸入/輸出引腳25腳、24腳、26腳和23腳分別與單片機(jī)U2的17腳、2腳、3腳、I腳連接，A/D轉(zhuǎn)換器Ul的15至22腳分別連接單片機(jī)U2的32至39腳。RS-485接口電路包括第一 MAX485芯片U3 ;第一 MAX485芯片U3的I腳和4腳分別接單片機(jī)U2的10腳和11腳，第一 MAX485芯片U3的2腳與3腳并接后接單片機(jī)U2的8腳。RS-485/RS-232轉(zhuǎn)換電路包括第二 MAX485芯片U4和用于實(shí)現(xiàn)第二MAX485芯片U4與上位機(jī)之間電氣隔離的第一至第三光耦合器U5至U7，其型號為TLP-521 ；第一 MAX485芯片U3的6腳和7腳分別接第二 MAX485芯片U4的6腳和7腳。三片光耦合器TLP-521有效地抑制了相互之間的干擾，提高了系統(tǒng)整體工作的可靠性。[0013]由激光位移傳感器測量出的數(shù)據(jù)首先應(yīng)該進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號緩存后發(fā)送給上位機(jī)進(jìn)行其它處理和運(yùn)算。本實(shí)用新型采用PC機(jī)作為上位機(jī)，同時(shí)以單片機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成數(shù)據(jù)收集和控制，結(jié)合RS-485總線進(jìn)行通信。該單片機(jī)采用的是TTL電平，因而要通過RS-485接口電路實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC串行通信，所以必須采用一個(gè)RS-485/RS-232轉(zhuǎn)換電路。單片機(jī)通過RXD、TXD兩個(gè)接口完成信息傳送，PC機(jī)由接口向外發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。PC具有一個(gè)異步串行控制器和兩個(gè)使用RS-232串行通信標(biāo)準(zhǔn)接口的COMl端。單片機(jī)將RXD、TXD與RS-485相連接，PO 口連接從A/D轉(zhuǎn)化器傳來的數(shù)字信號。單片機(jī)啟動(dòng)后，先判斷輸入的啟動(dòng)信號，接著執(zhí)行相應(yīng)的程序。當(dāng)單片機(jī)檢測到輸入信號時(shí)候，RS-485接口電路輸出RXD、TXD信號。
權(quán)利要求1.一種基于RS-485總線的激光位移傳感器，其特征在于:包括激光位移傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)控制電路、RS-485接口電路和RS-485/RS-232轉(zhuǎn)換電路；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將激光位移傳感器輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后發(fā)送至單片機(jī)控制電路，單片機(jī)控制電路的輸出端通過RS-485接口電路雙向連接至上位機(jī)端的RS-485/RS-232轉(zhuǎn)換電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于RS-485總線的激光位移傳感器，其特征在于:所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路包括A/D轉(zhuǎn)換器(U1)，其型號為ADS7805，單片機(jī)控制電路包括單片機(jī)(U2)，其型號為AT89C51 ;激光位移傳感器的輸出端接A/D轉(zhuǎn)換器(Ul)的I腳；A/D轉(zhuǎn)換器(Ul)的控制輸入/輸出引腳25腳、24腳、26腳和23腳分別與單片機(jī)(U2)的17腳、2腳、3腳、I腳連接，A/D轉(zhuǎn)換器(Ul)的15至22腳分別連接單片機(jī)(U2)的32至39腳。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于RS-485總線的激光位移傳感器，其特征在于:所述RS-485接口電路包括第一 MAX485芯片(U3);第一 MAX485芯片(U3)的I腳和4腳分別接單片機(jī)(U2)的10腳和11腳，第一 MAX485芯片(U3)的2腳與3腳并接后接單片機(jī)(U2)的8腳。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于RS-485總線的激光位移傳感器，其特征在于:所述RS-485/RS-232轉(zhuǎn)換電路包括第二 MAX485芯片(U4)和用于實(shí)現(xiàn)第二 MAX485芯片(U4)與上位機(jī)之間電氣隔離的第一至第三光耦合器(U5至U7 )，其型號為TLP-521 ;第一 MAX485芯片(U3)的6腳和7腳分別接第二 MAX485芯片(U4)的6腳和7腳。
專利摘要一種基于RS-485總線的激光位移傳感器，其包括激光位移傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)控制電路、RS-485接口電路和RS-485/RS-232轉(zhuǎn)換電路；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將激光位移傳感器輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后發(fā)送至單片機(jī)控制電路，單片機(jī)控制電路的輸出端通過RS-485接口電路雙向連接至上位機(jī)端的RS-485/RS-232轉(zhuǎn)換電路。本實(shí)用新型在現(xiàn)有傳感器的基礎(chǔ)上，采用RS-485總線技術(shù)，提高了傳輸距離和通信能力，實(shí)現(xiàn)了傳感器的遠(yuǎn)距離布置，易于人們在遠(yuǎn)處得到信號并作出分析處理，提高了效率。
文檔編號G01B11/02GK203053406SQ20132001347
公開日2013年7月10日 申請日期2013年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月11日
發(fā)明者許士錦, 李志鑫, 董沛毅, 張凱元, 牛勝鎖 申請人:華北電力大學(xué)(保定)