一種基于arm平臺(tái)多通道切換的電池巡檢處理電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種保障緊急供電電領(lǐng)域的產(chǎn)品，主要是用在設(shè)備電源發(fā)生故障時(shí)或設(shè)備需要不間斷供電情況下，及時(shí)恢復(fù)設(shè)備供電，產(chǎn)品通過對(duì)每節(jié)蓄電池進(jìn)行日常狀態(tài)監(jiān)測(cè)、維護(hù)監(jiān)測(cè)、異常告警等措施，保證每節(jié)蓄電池工作在正常范圍內(nèi)，從而使得設(shè)備穩(wěn)定可靠運(yùn)行，尤其在類似電力、銀行、政府等領(lǐng)域運(yùn)用的核心設(shè)備，運(yùn)用此類產(chǎn)品變得尤為重要。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著近幾年我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，在政府、電力、銀行、建筑等各行各業(yè)使用的設(shè)備越來越多，設(shè)備也越來越重要，大部分要求不間斷供電和緊急情況時(shí)可及時(shí)供電，目前我國(guó)基本使用多節(jié)蓄電池串聯(lián)方式解決此類問題，但是市場(chǎng)上普遍采用多通道蓄電池電壓采集或每節(jié)蓄電池配備檢查裝置通訊，在實(shí)際應(yīng)用中，不能高效、精確的采集所接入蓄電池狀態(tài)信號(hào)，在與遠(yuǎn)端控制設(shè)備之間通訊較為復(fù)雜，不能主動(dòng)上送問題蓄電池告警信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提供一種基于ARM平臺(tái)多通道切換的電池巡檢處理電路。
[0004]本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:一種基于ARM平臺(tái)多通道切換的電池巡檢處理電路，其特征在于，包括:ARM控制器，用于向ARM控制器傳送信息的ADDR模塊、用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)腞S485通迅模塊、向ARM供電及狀態(tài)顯示的電源及LED指示模塊、與ARM控制器輸入端連接的AD采集模塊和溫度采集模塊，與ARM控制器輸出端連接的開出模塊和通道開關(guān)選擇模塊。
[0005]進(jìn)一步地，所述ADDR模塊采用SW DIP-4/SM撥碼開關(guān)，通過44.7K上拉電阻將撥碼開關(guān)位置信息輸入ARM控制器的1管腳，分別為SS00_PC0、PE5、TM3_PB11和TM2_PB10，上拉電阻一端接+5V電源，一端接撥碼開關(guān)輸出。
[0006]進(jìn)一步地，所述RS485通迅模塊包括磁隔離接收器、由電容CK4、CK7、CK8組成的輸入端退耦電路、以及由輸入電感BK2和由電容CK5、CK6組成的輸出端退耦電路，所述磁隔離接收器與所述ARM控制器的輸出端連接。
[0007]進(jìn)一步地，所述磁隔離接收器采用ADM2582E芯片。
[0008]進(jìn)一步地，所述LED指示模塊，采用直插發(fā)光二極管，正端經(jīng)4.7K電阻接+5V電源，負(fù)端接ARM控制器的1管腳，管腳為CLK0_PC1，ARM控制器控制1管腳高低電平實(shí)現(xiàn)發(fā)光二極管亮滅，其中高電平為亮，低電平為滅。
[0009]進(jìn)一步地，所述開出模塊包括繼電器驅(qū)動(dòng)電路和繼電器，所述繼電器驅(qū)動(dòng)電路與所述ARM控制器的輸出端連接，所述繼電器驅(qū)電路的輸出端連接繼電器。
[0010]進(jìn)一步地，所述AD采集模塊包括AD8031芯片、電容⑶1~CD5，穩(wěn)壓管Dl和電阻RCLAD8031芯片OUT管腳為輸出信號(hào)，通過與AD8031芯片-1N管腳連接是實(shí)現(xiàn)信號(hào)反饋，輸出信號(hào)經(jīng)⑶3、⑶4、⑶5接地，在輸出信號(hào)上設(shè)置電阻RC1，AD8031芯片供電采用+5V，+5V與地之間經(jīng)⑶1、⑶2濾波去噪電容，CPU_GP1_AD接ARM控制器PA2_AIX2管腳。
[0011]進(jìn)一步地，所述通道開關(guān)選擇模塊包括74HC138譯碼器、AD8031芯片和光耦繼電器，所述74HC138譯碼器通過AD8031芯片與所述光耦繼電器的輸入端連接。
[0012]進(jìn)一步地，所述溫度采集模塊采用DS18B20溫度傳感器，所述DS18B20溫度傳感器的輸出端連接ARM控制器的輸入端。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果為:本實(shí)用新型提供一種技術(shù)先進(jìn)的基于ARM平臺(tái)多通道切換的電池巡檢處理電路，具備單通道高效采集多節(jié)蓄電池電量，適用于各行各業(yè)及各種類型的蓄電池管理，具有精度高，抗干擾能力強(qiáng)，檢測(cè)蓄電池電壓范圍可調(diào)，設(shè)備體積小，在緊急備用電方面有很好的應(yīng)用前景。
[0014]本實(shí)用新型基于ARM平臺(tái)的電池巡檢設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程通訊，可通過MODBUS標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約進(jìn)行通訊，實(shí)時(shí)查看所接入蓄電池運(yùn)行狀態(tài)、歷史信息以及告警等信息，該電池巡檢設(shè)備將極大的方便蓄電池的管理、可延長(zhǎng)蓄電池使用壽命、提高設(shè)備用電可靠性。
[0015]本實(shí)用新型發(fā)明基于ARM平臺(tái)的電池巡檢設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)2路溫度采集，有主控芯片直接采集溫度傳感器模擬信號(hào)，直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并通過遠(yuǎn)程通訊模塊與控制設(shè)備交互數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型提供的一種基于ARM平臺(tái)多通道切換的電池巡檢處理電路結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型提供的基于ARM平臺(tái)多通道切換的電池巡檢處理電路的磁隔離通訊t旲塊電路圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型提供的基于ARM平臺(tái)多通道切換的電池巡檢處理電路的開出模塊處理電路圖；
[0019]圖4為本實(shí)用新型提出的基于ARM平臺(tái)多通道切換的電池巡檢處理電路的AD采集模塊處理電路圖；
[0020]圖5為本實(shí)用新型提出的基于ARM平臺(tái)多通道切換的電池巡檢處理電路的通道開關(guān)選擇模塊的74HC138譯碼器處理電路圖；
[0021]圖6為本實(shí)用新型提出的基于ARM平臺(tái)多通道切換的電池巡檢處理電路的通道開關(guān)選擇模塊的AD模塊電路圖；
[0022]圖7為本實(shí)用新型提出的基于ARM平臺(tái)多通道切換的電池巡檢處理電路的通道開關(guān)選擇模塊的光耦隔離器電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0024]參見圖1，為本實(shí)用新型提供的一種基于ARM平臺(tái)多通道切換的電池巡檢處理電路結(jié)構(gòu)圖。
[0025]如圖1所示，一種基于ARM平臺(tái)多通道切換的電池巡檢處理電路，其特征在于，包括:ARM控制器，用于向ARM控制器傳送信息的ADDR模塊、用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)腞S485通迅模塊、向ARM供電及狀態(tài)顯示的電源及LED指示模塊、與ARM控制器輸入端連接的AD采集模塊和溫度采集模塊，與ARM控制器輸出端連接的開出模塊和通道開關(guān)選擇模塊。
[0026]ARM控制器通過使能通道開關(guān)選擇模塊，并輸入A、B、C信號(hào)，控制需要采集的通道，再由ARM控制器直接采集讀取電壓實(shí)時(shí)信號(hào)，不需要經(jīng)過其它外圍電路。當(dāng)接通通道電壓時(shí)，該電路可迅速運(yùn)算處理，得到電壓量對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，ARM控制器通過程序及規(guī)約與其他控制設(shè)備通訊，實(shí)現(xiàn)蓄電池電壓采集、告警、溫度采集等功能。所述的CPU供電和LED指示模塊通過ARM主控芯片1管腳控制高低電平，實(shí)現(xiàn)對(duì)直插發(fā)光二極管亮與滅的控制，證明ARM主控芯片供電狀態(tài)。該電路它具有體積小，精度高，外界干擾小，適用各種型號(hào)蓄電池，可靠性高，安全性高以及電路簡(jiǎn)單易實(shí)用等特點(diǎn)。
[0027]進(jìn)一步地，所述ADDR模塊采用SW DIP-4/SM撥碼開關(guān)，通過44.7K上拉電阻將撥碼開關(guān)位置信息輸入ARM控制器的1管腳，分別為SS00_PC0、PE5、TM3_PB11和TM2_PB10，上拉電阻一端接+5V電源，一端接撥碼開關(guān)輸出。
[0028]本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述的ADDR模塊是采用SW DIP-4/SM撥碼開關(guān)，是通過手動(dòng)撥碼直接改變ARM主控芯片1管腳電平，ARM主控芯片識(shí)別4位地址線狀態(tài)，與程序相結(jié)合實(shí)現(xiàn)電池巡檢設(shè)備地址可手動(dòng)撥碼功能。ARM控制器依據(jù)管腳電平高低，判斷組合撥碼開關(guān)組成的4位十六進(jìn)制地址碼，即地址范圍00-0F，通過撥碼開關(guān)實(shí)現(xiàn)ADDR地址的選址。
[0029]參見圖2，為本實(shí)用新型提供的基于ARM平臺(tái)多通道切換的電池巡檢處理電路的磁隔離通訊模塊電路圖。
[0030]進(jìn)一步地，所述RS485通迅模塊包括磁隔離接收器、由電容CK4、CK7、CK8組成的輸入端退耦電路、以及由輸入電感BK2和由電容CK5、CK6組成的輸出端退耦電路，所述磁隔離接收器與所述ARM控制器的輸出端連接。
[0031]進(jìn)一步地，所述磁隔離接收器采用ADM2582E芯片。
[0032]本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述的RS485通訊模塊可把ARM主控芯片的TTL電平信號(hào)通過線圈磁隔離后轉(zhuǎn)為RS485差分信號(hào)，再由9pin，3.81mm間距的端子引出。
[0033]本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述RS485通迅模塊采用型號(hào)為ADM2582芯片，其內(nèi)部集成隔離電源，通過磁隔離通訊模塊可把ARM控制器的TTL電平信號(hào)通過線圈磁隔離后轉(zhuǎn)為RS485信號(hào)，輸入VDD_5和GND經(jīng)隔離后輸出VCC_485和GND_485獨(dú)立電源，從ARM控制器輸出的TTL電平與磁隔離接收器的發(fā)信號(hào)CPU_485_TXD引腳和收信號(hào)CPU_485_RXD引腳連接，通過方向控制信號(hào)CPU_485_DIR進(jìn)行控制，磁隔離接收器輸出隔離后差分信號(hào)RS485_A和RS485_B。通過輸入退耦電路輸出退耦電路以及電感進(jìn)行去噪，保護(hù)信號(hào)穩(wěn)定性。
[0034]進(jìn)一步地，所述LED指示模塊，采用直插發(fā)光二極管，正端經(jīng)4.7K電阻接+5V電源，負(fù)端接ARM控制器的1管腳，管腳為CLK0_PC1，ARM控制器控制1管腳高低電平實(shí)現(xiàn)發(fā)光二極管亮滅，其中高電平為亮，低電平為滅。
[0035]參見圖3，為本實(shí)用新型提供的基于ARM平臺(tái)多通道切換的電池巡檢處理電路的開出模塊處理電路圖。
[0036]進(jìn)一步地，所述開出模塊包括繼電器驅(qū)動(dòng)電路和繼電器，所述繼電器驅(qū)動(dòng)電路與所述ARM控制器的輸出端連接，所述繼電器驅(qū)電路的輸出端連接繼電器。
[0037]本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述繼電器驅(qū)動(dòng)電路UH2采用ULN2803驅(qū)動(dòng)芯片，包含8個(gè)NPN達(dá)林頓管(C1-C8)，用于RL1-RL8為8個(gè)開出繼電器，所述繼電器型號(hào)為HF46F 5-HS1，CPU_OUTO、CPU_OUT1、CPU_0UT2、CPU_0UT3、CPU_0UT4、CPU_0UT5、CPU_0UT6、CPU_0UT7 為 ARM控制器8路10接口管腳，經(jīng)電阻1?14、1?15、1?16、1?17、1?18、1?19、R20、R21下拉1K電阻對(duì)信號(hào)線進(jìn)行濾波處理輸入U(xiǎn)LN2803繼電器驅(qū)動(dòng)芯片輸入端，下拉電阻一端接地，一端接信號(hào)線。使用ULN2803繼電器驅(qū)動(dòng)芯片輸出端經(jīng)上拉電阻R6、R7、R8、R9、R10、Rll、R12、Rl3接入HF46F 5-HS1模塊輸入端，上拉電阻一端接+5V電壓，一端接ULN2803繼電器驅(qū)動(dòng)芯片輸出信號(hào)，通過設(shè)置上拉電阻提供信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力。
[0038]本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述的開出模塊由ARM主控芯片控制，實(shí)現(xiàn)快速開合開出節(jié)點(diǎn)，可作為設(shè)備告警、信號(hào)控制用。
[0039]以RLl單元HF46F 5-HS1模塊為例，ULN2803繼電器驅(qū)動(dòng)芯片輸出端RELAY_C0RE01與VCC_RL共同輸入RLl單元，以控制RELAY_C_1與RELAY_0_1輸出節(jié)點(diǎn)，已實(shí)現(xiàn)ARM控制器8路1管腳控制8路開出節(jié)點(diǎn)功能。
[0040]參見圖4，為本實(shí)用新型提出的基于ARM平臺(tái)多通道切換的電池巡檢處理電路的AD采集模塊處理電路圖。
[0041]進(jìn)一步地，所述AD采集模塊包括AD8031芯片、電容⑶1~CD5，穩(wěn)壓管Dl和電阻RCLAD8031芯片OUT管腳為輸出信號(hào)，通過與AD8031芯片-1N管腳連接是實(shí)現(xiàn)信號(hào)反饋，輸出信號(hào)經(jīng)⑶3、⑶4、⑶5接地，在輸出信號(hào)上設(shè)置電阻RC1，AD8031芯片供電采用+5V，+5V與地之間經(jīng)⑶1、⑶2濾波去噪電容，CPU_GP10_AD接ARM控制器PA2_AIX2管腳。
[0042]本實(shí)用新型發(fā)明實(shí)施例