工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)can總線隔離數(shù)據(jù)采集模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)采集模塊，具體涉及一種適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字信號(hào)或模擬信號(hào)采集的帶CAN總線隔離的數(shù)據(jù)采集模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)控制過(guò)程中，經(jīng)常需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)字量信號(hào)或模擬量信號(hào)進(jìn)行采集，并通過(guò)對(duì)其分析進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制和調(diào)節(jié)，而目前現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集模塊在實(shí)際使用過(guò)程中其運(yùn)行容易受到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)干擾的影響，運(yùn)行不穩(wěn)定、可靠性差;并且微控制器的通訊接口容易受到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在提供一種運(yùn)行穩(wěn)定、可靠性好的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)干擾對(duì)其運(yùn)行影響極低同時(shí)可避免工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)對(duì)其微控制器通訊接口造成影響的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)CAN總線隔離數(shù)據(jù)采集模塊。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)CAN總線隔離數(shù)據(jù)采集模塊，包括CAN收發(fā)器、微控制器、電源電路、信號(hào)輸入電路和信號(hào)輸出電路，所述CAN收發(fā)器通過(guò)光電隔離器與微控制器連接，微控制器與電源電路電連接，信號(hào)輸入電路和信號(hào)輸出電路分別與微控制器連接。
[0005]進(jìn)一步的，還包括用于在出現(xiàn)意外時(shí)重新啟動(dòng)系統(tǒng)的看門狗電路，所述看門狗電路與微控制器控制連接。
[0006]進(jìn)一步的，所述信號(hào)輸入電路和信號(hào)輸出電路為十六路公用數(shù)字信號(hào)輸入或輸出通道，該十六路公用數(shù)字信號(hào)輸入或輸出通道通過(guò)光電隔離器與微控制器連接。
[0007]或者，所述信號(hào)輸入電路為五路數(shù)字信號(hào)輸入電路，信號(hào)輸出電路為五路繼電器輸出電路，該五路數(shù)字信號(hào)輸入電路的輸出端與微控制器連接，該五路繼電器輸出電路的輸入端與微控制器連接。
[0008]或者，所述信號(hào)輸入電路包括兩路數(shù)字信號(hào)輸入電路和十二路模擬信號(hào)輸入電路，該兩路數(shù)字信號(hào)輸入電路和十二路模擬信號(hào)輸入電路分別通過(guò)光電隔離器與微控制器連接，所述十二路模擬信號(hào)輸入電路包括多路模擬開關(guān)通道選擇器、增益調(diào)整電路、抗混疊濾波電路和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，多路模擬開關(guān)通道選擇器的信號(hào)輸出端與增益調(diào)整電路的電路輸入端連接，增益調(diào)整電路的電路輸出端與抗混疊濾波電路的電路輸入端連接，抗混疊濾波電路的電路輸出端與模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的模擬信號(hào)輸入端連接，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)輸出端與光電隔離器連接，微控制器通過(guò)光電隔離器與多路模擬開關(guān)通道選擇器、增益調(diào)整電路連接;信號(hào)輸出電路包括兩路數(shù)字信號(hào)輸出電路和兩路模擬信號(hào)輸出電路，該兩路數(shù)字信號(hào)輸出電路和兩路模擬信號(hào)輸出電路分別通過(guò)光電隔離器與微控制器連接，該兩路數(shù)字信號(hào)輸出電路采用集電極開路輸出，該兩路模擬信號(hào)輸出電路包括放大器電路、電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換電路和數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，放大器電路、電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)輸入端并聯(lián)在數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的模擬信號(hào)輸出端上，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)輸入端并聯(lián)在光電隔離器上。
[0009]或者，所述信號(hào)輸入電路為八路模擬信號(hào)輸入電路，該八路模擬信號(hào)輸入電路通過(guò)光電隔離器與微控制器連接，八路模擬信號(hào)輸入電路包括多路模擬開關(guān)通道選擇器、增益調(diào)整電路、抗混疊濾波電路和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，多路模擬開關(guān)通道選擇器的信號(hào)輸出端與增益調(diào)整電路的電路輸入端連接，增益調(diào)整電路的電路輸出端與抗混疊濾波電路的電路輸入端連接，抗混疊濾波電路的電路輸出端與模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的模擬信號(hào)輸入端連接，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)輸出端與光電隔離器連接，微控制器通過(guò)光電隔離器與多路模擬開關(guān)通道選擇器、增益調(diào)整電路連接;所述信號(hào)輸出電路為兩路數(shù)字信號(hào)輸出電路，該兩路數(shù)字信號(hào)輸出電路通過(guò)光電隔離器與微控制器連接，該兩路數(shù)字信號(hào)輸出電路采用集電極開路輸出。
[0010]又或者，所述信號(hào)輸入電路為八路數(shù)字信號(hào)輸入電路，該八路數(shù)字信號(hào)輸入電路通過(guò)光電隔離器與微控制器連接;信號(hào)輸出電路為八路數(shù)字信號(hào)輸出電路，該八路數(shù)字信號(hào)輸出電路通過(guò)光電隔離器與微控制器連接。
[0011]又或者，所述信號(hào)輸入電路為四路數(shù)字信號(hào)輸入電路，該四路數(shù)字信號(hào)輸入電路通過(guò)光電隔離器與微控制器連接;信號(hào)輸出電路為四路模擬信號(hào)輸出電路，該四路模擬信號(hào)輸出電路通過(guò)光電隔離器與微控制器連接，所述四路模擬信號(hào)輸出電路包括放大器電路、電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換電路和數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，放大器電路、電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)輸入端并聯(lián)在數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的模擬信號(hào)輸出端上，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)輸入端并聯(lián)在光電隔離器上。
[0012]又或者，所述信號(hào)輸入電路包括熱電阻溫度探測(cè)器和24位分辨率的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，熱電阻溫度探測(cè)器通過(guò)電流源電路與24位分辨率的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的模擬信號(hào)輸入端連接，24位分辨率的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)輸出端通過(guò)光電隔離器與微控制器連接，24位分辨率的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器與電源電路電連接;信號(hào)輸出電路為兩路數(shù)字信號(hào)輸出電路，該兩路數(shù)字信號(hào)輸出電路通過(guò)光電隔離器與微控制器連接。
[0013]再或者，所述信號(hào)輸入電路包括熱電偶測(cè)溫電路和24位分辨率的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，該熱電偶測(cè)溫電路與24位分辨率的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的模擬信號(hào)輸入端連接，24位分辨率的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)輸出端通過(guò)光電隔離器與微控制器連接，24位分辨率的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器與電源電路電連接;該信號(hào)輸出電路為五路數(shù)字信號(hào)輸出電路，該五路數(shù)字信號(hào)輸出電路的電路輸入端與信號(hào)輸入電路的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)輸出端并聯(lián)在光電隔離器上。
[0014]本發(fā)明具有如下有益效果:
本發(fā)明工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)CAN總線隔離數(shù)據(jù)采集模塊，其可用于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)字量信號(hào)或模擬量信號(hào)進(jìn)行采集，并通過(guò)對(duì)其分析進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制和調(diào)節(jié)，可極大地降低工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)干擾對(duì)其運(yùn)行的影響，可避免工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)對(duì)其微控制器通訊接口造成影響，具有運(yùn)行穩(wěn)定、可靠性好的特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)CAN總線隔離數(shù)據(jù)采集模塊的第一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)CAN總線隔離數(shù)據(jù)采集模塊的第二種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)CAN總線隔離數(shù)據(jù)采集模塊的第三種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)CAN總線隔離數(shù)據(jù)采集模塊的第四種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)CAN總線隔離數(shù)據(jù)采集模塊的第五種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為本發(fā)明工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)CAN總線隔離數(shù)據(jù)采集模塊的第六種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為本發(fā)明工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)CAN總線隔離數(shù)據(jù)采集模塊的第七種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8為本發(fā)明工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)CAN總線隔離數(shù)據(jù)采集模塊的第八種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:1、CAN收發(fā)器;2、微控制器;3、電源電路;4、信號(hào)輸入電路;5、信號(hào)輸出電路；
6、光電隔離器;7、看門狗電路;80、數(shù)字信號(hào)輸入電路;81、繼電器輸出電路;82、模擬信號(hào)輸入電路;83、數(shù)字信號(hào)輸出電路;84、模擬信號(hào)輸出電路;85、熱電阻溫度探測(cè)器;86、熱電偶測(cè)溫電路;82a、多路_旲擬開關(guān)通道選擇器;82b、增?調(diào)整電路;82c、抗混置濾波電路;82d、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器;84a、放大器電路;84b、電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換電路;84c、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，以便于更清楚的理解本發(fā)明要求保護(hù)的技術(shù)思想。
[0018]本發(fā)明工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)CAN總線隔離數(shù)據(jù)采集模塊，包括CAN收發(fā)器1、微控制器2、電源電路3、信號(hào)輸入電路4和信號(hào)輸出電路5，所述CAN收發(fā)器I通過(guò)光電隔離器6與微控制器2連接，微控制器2與