一種基于多通道的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于多通道的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，包括：若干傳感器，各傳感器的信號(hào)輸出端分別與一多路模擬開關(guān)的各輸入端相連，多路模擬開關(guān)的輸出端與一調(diào)整電路模塊相連，該調(diào)整電路模塊與AD轉(zhuǎn)換模塊相連；所述調(diào)整電路模塊包括：第一、第二信號(hào)處理單元，通道選擇單元，以及二選一模擬開關(guān)，該二選一模擬開關(guān)的公共輸入端與所述多路模擬開關(guān)的輸出端相連；所述通道選擇單元的輸出端與二選一模擬開關(guān)的選擇輸入端相連，該通道選擇單元適于根據(jù)多路模擬開關(guān)的輸出電壓控制二選一模擬開關(guān)選通其輸出通道；所述第一、第二信號(hào)處理單元分別與二選一模擬開關(guān)的兩輸出通道相連，各信號(hào)處理單元適于對(duì)其輸入信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
【專利說明】一種基于多通道的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于物聯(lián)網(wǎng)和電子通信領(lǐng)域，涉及一種小型數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。

【背景技術(shù)】
[0002]網(wǎng)絡(luò)作為現(xiàn)如今越來越主流的一種信息傳播方式，在工業(yè)、家庭中得到了廣泛應(yīng)用。尤其是在許多工業(yè)領(lǐng)域中，分布式數(shù)據(jù)采集采用了無線網(wǎng)絡(luò)作為遠(yuǎn)距離傳輸通道。通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集已經(jīng)成為了一種目前非常流行的數(shù)據(jù)采集傳輸方式。
[0003]但是這種分布式數(shù)據(jù)采集的實(shí)質(zhì)是將分散的傳感器信息進(jìn)行匯總、處理；但是由于這些傳感器的輸出信號(hào)也各有不同，所以有必要對(duì)這些輸出信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整處理以適于處理器能夠接收處理。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種基于多通道的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，以解決多種傳感器與AD轉(zhuǎn)換模塊之間的信號(hào)傳輸問題。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種基于多通道的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，包括:若干傳感器，各傳感器的信號(hào)輸出端分別與一多路模擬開關(guān)的各輸入端相連，多路模擬開關(guān)的輸出端與一調(diào)整電路模塊相連，該調(diào)整電路模塊與AD轉(zhuǎn)換模塊相連；所述調(diào)整電路模塊包括:第一、第二信號(hào)處理單元，通道選擇單元，以及二選一模擬開關(guān)，該二選一模擬開關(guān)的公共輸入端與所述多路模擬開關(guān)的輸出端相連；所述通道選擇單元的輸出端與二選一模擬開關(guān)的選擇輸入端相連，該通道選擇單元適于根據(jù)多路模擬開關(guān)的輸出電壓控制二選一模擬開關(guān)選通其輸出通道；所述第一、第二信號(hào)處理單元的輸入端分別與二選一模擬開關(guān)的兩輸出通道相連以適于對(duì)相應(yīng)輸入信號(hào)分別進(jìn)行調(diào)整，所述第一、第二信號(hào)處理單元的輸出端與AD轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連。
[0006]優(yōu)選的，為了解決二選一模擬開關(guān)的輸出通道選通問題，所述通道選擇單元包括:比較器，該比較器的同相端與多路模擬開關(guān)的輸出端相連，反相端接入一基準(zhǔn)電壓；該比較器的輸出端分別與NPN三極管、PNP三極管的基極相連，所述NPN三極管的集電極、PNP三極管的發(fā)射極分別與電源端相連，所述NPN三極管的發(fā)射極、PNP三極管的集電極分別作為所述通道選擇單元的輸出端與二選一模擬開關(guān)的選擇輸入端相連。
[0007]優(yōu)選的，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的相應(yīng)處理，第一信號(hào)處理單元包括:與一輸出通道相連的第一電壓跟隨器，第二信號(hào)處理單元包括:與另一輸出通道相連的用于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行降壓的分壓電路，分壓電路的輸出端與第二電壓跟隨器的輸入端相連；所述第一、第二電壓跟隨器的輸出端相連作為調(diào)整電路模塊的信號(hào)輸出端。
[0008]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器還包括:與所述AD轉(zhuǎn)換模塊相連的處理器模塊，該處理器模塊分別與無線通信模塊、存儲(chǔ)器相連。
[0009]優(yōu)選的，為了解決信號(hào)傳輸?shù)募嫒菪詥栴}。所述無線通信模塊包括:WiFi數(shù)據(jù)傳送模塊、以太網(wǎng)傳送模塊、短信傳送模塊、GPRS傳送模塊。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是，本實(shí)用新型通過調(diào)整電路模塊對(duì)經(jīng)過多路模擬開關(guān)的信號(hào)進(jìn)行劃分，若輸入信號(hào)大于基準(zhǔn)電壓的輸入信號(hào)，則進(jìn)行按一定比例進(jìn)行縮小后，輸入至AD轉(zhuǎn)換模塊；若輸入信號(hào)小于基準(zhǔn)信號(hào)的，則無需對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大或縮小處理，輸入至AD轉(zhuǎn)換模塊，提高了調(diào)理電路的通用性，其具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好的特點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0012]圖1示出了所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的原理框圖；
[0013]圖2示出了所述通道選擇單元的原理框圖；
[0014]圖3示出了所述第一、第二信號(hào)處理單元的原理框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0016]圖1示出了所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的原理框圖。
[0017]如圖1所示，一種基于多通道的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，包括:若干傳感器，各傳感器的信號(hào)輸出端分別與一多路模擬開關(guān)的各輸入端相連，多路模擬開關(guān)的輸出端與一調(diào)整電路模塊相連，該調(diào)整電路模塊與AD轉(zhuǎn)換模塊相連；所述調(diào)整電路模塊包括:第一、第二信號(hào)處理單元，通道選擇單元，以及二選一模擬開關(guān)，該二選一模擬開關(guān)的公共輸入端與所述多路模擬開關(guān)的輸出端相連；所述通道選擇單元的輸出端與二選一模擬開關(guān)的選擇輸入端相連，該通道選擇單元適于根據(jù)多路模擬開關(guān)的輸出電壓控制二選一模擬開關(guān)選通其輸出通道；所述第一、第二信號(hào)處理單元的輸入端分別與二選一模擬開關(guān)的兩輸出通道相連以適于對(duì)相應(yīng)輸入信號(hào)分別進(jìn)行調(diào)整，所述第一、第二信號(hào)處理單元的輸出端與AD轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連。所述調(diào)整所指的是對(duì)輸入信號(hào)分別進(jìn)行處理，具體處理方式參見以下實(shí)施例內(nèi)容。
[0018]其中，所述多路模擬開關(guān)例如但不限于采用DG406、⑶4501等多路模擬開關(guān)。二選一模擬開關(guān)例如但不限于采用CM303、ADG619。所述傳感器例如但不限于采用溫濕度傳感器、紅外線傳感器、氣體檢測傳感器、感光傳感器等輸出信號(hào)為模擬信號(hào)的傳感器。AD轉(zhuǎn)換模塊為AD模塊，可以采用相應(yīng)的AD芯片來實(shí)現(xiàn)。
[0019]圖2示出了所述通道選擇單元的原理框圖。
[0020]如圖2所示，所述通道選擇單元包括:比較器，該比較器的同相端與多路模擬開關(guān)的輸出端相連，反相端接入一基準(zhǔn)電壓；該比較器的輸出端分別與NPN三極管Tl、PNP三極管T2的基極相連，所述NPN三極管Tl的集電極、PNP三極管T2的發(fā)射極分別與電源端相連，所述NPN三極管Tl的發(fā)射極、PNP三極管T2的集電極分別作為所述通道選擇單元的輸出端與二選一模擬開關(guān)的選擇輸入端相連。具體的比較器采用第一運(yùn)算放大器UlA0
[0021]圖3示出了所述第一、第二信號(hào)處理單元的原理框圖。
[0022]如圖3所示，第一信號(hào)處理單元包括:與一輸出通道相連的第一電壓跟隨器，第二信號(hào)處理單元包括:與另一輸出通道相連的用于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行降壓的分壓電路，分壓電路的輸出端與第二電壓跟隨器的輸入端相連；所述第一、第二電壓跟隨器的輸出端相連作為調(diào)整電路模塊的信號(hào)輸出端。
[0023]具體的，所述第一、第二電壓跟隨器分別采用第二運(yùn)算放大器UlB和第三運(yùn)算放大器U1C，分壓電阻采用電阻Rl和電阻R2串聯(lián)實(shí)現(xiàn)。其中電阻Rl或電阻R2可以采用可調(diào)電位器(多圈電位器)對(duì)其輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0024]所述調(diào)整電路模塊的工作原理是，通過基準(zhǔn)電壓與調(diào)整電路模塊的輸入電壓進(jìn)行比較，例如基準(zhǔn)電壓采用5V，S卩，輸入電壓范圍大于5V，則通過第二信號(hào)處理單元降低輸入電壓的電壓值，即通過分壓電路調(diào)整到5V范圍之內(nèi)，經(jīng)過第二電壓跟隨器后接入AD轉(zhuǎn)換模塊；若輸入電壓范圍小于5V，則直接通過第一信號(hào)處理單元中的第一電壓跟隨器進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換模塊。因此，本實(shí)用新型通過基準(zhǔn)電壓對(duì)輸入電壓進(jìn)行劃分，有效的處理0-5V范圍以上的電壓；并且，由于分壓電阻對(duì)信號(hào)的處理是線性的，因此，信號(hào)在處理時(shí)不會(huì)失真。
[0025]可選的，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器還包括:與所述AD轉(zhuǎn)換模塊相連的處理器模塊，該處理器模塊分別與無線通信模塊、存儲(chǔ)器相連，以實(shí)現(xiàn)對(duì)各傳感器的采集信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)，并且通過所述無線通信模塊與上位機(jī)進(jìn)行無線通訊，利于相關(guān)數(shù)據(jù)的匯總。其中，所述處理器模塊可以采用單片機(jī)或嵌入式芯片來實(shí)現(xiàn)。
[0026]可選的，所述無線通信模塊包括:WiFi數(shù)據(jù)傳送模塊、以太網(wǎng)傳送模塊、短信傳送模塊、GPRS傳送模塊。通過該四種方式進(jìn)行兼容多種網(wǎng)絡(luò)方式，提高本數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳輸兼容性。
[0027]以上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)實(shí)用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于多通道的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，其特征在于，包括: 若干傳感器，各傳感器的信號(hào)輸出端分別與一多路模擬開關(guān)的各輸入端相連，多路模擬開關(guān)的輸出端與一調(diào)整電路模塊相連，該調(diào)整電路模塊與AD轉(zhuǎn)換模塊相連； 所述調(diào)整電路模塊包括:第一、第二信號(hào)處理單元，通道選擇單元，以及二選一模擬開關(guān)，該二選一模擬開關(guān)的公共輸入端與所述多路模擬開關(guān)的輸出端相連； 所述通道選擇單元的輸出端與二選一模擬開關(guān)的選擇輸入端相連，該通道選擇單元適于根據(jù)多路模擬開關(guān)的輸出電壓控制二選一模擬開關(guān)選通其輸出通道； 所述第一、第二信號(hào)處理單元的輸入端分別與二選一模擬開關(guān)的兩輸出通道相連以適于對(duì)相應(yīng)輸入信號(hào)分別進(jìn)行調(diào)整，所述第一、第二信號(hào)處理單元的輸出端與AD轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多通道的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，其特征在于， 所述通道選擇單元包括:比較器，該比較器的同相端與多路模擬開關(guān)的輸出端相連，反相端接入一基準(zhǔn)電壓；該比較器的輸出端分別與NPN三極管、PNP三極管的基極相連，所述NPN三極管的集電極、PNP三極管的發(fā)射極分別與電源端相連，所述NPN三極管的發(fā)射極、PNP三極管的集電極分別作為所述通道選擇單元的輸出端與二選一模擬開關(guān)的選擇輸入端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于多通道的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，其特征在于， 第一信號(hào)處理單元包括:與一輸出通道相連的第一電壓跟隨器， 第二信號(hào)處理單元包括:與另一輸出通道相連的用于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行降壓的分壓電路，分壓電路的輸出端與第二電壓跟隨器的輸入端相連； 所述第一、第二電壓跟隨器的輸出端相連作為調(diào)整電路模塊的信號(hào)輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多通道的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器還包括:與所述AD轉(zhuǎn)換模塊相連的處理器模塊，該處理器模塊分別與無線通信模塊、存儲(chǔ)器相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于多通道的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，其特征在于，所述無線通信模塊包括:WiFi數(shù)據(jù)傳送模塊、以太網(wǎng)傳送模塊、短信傳送模塊、GPRS傳送模塊。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK204178215SQ201420622305
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】韓紅章, 張 杰, 洑涵妤 申請(qǐng)人:江蘇理工學(xué)院