專利名稱：高速率數(shù)字無(wú)線導(dǎo)電環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種導(dǎo)電環(huán)， 特別是涉及一種高速率數(shù)字無(wú)線導(dǎo)電環(huán)。
背景技術(shù)：
在某些數(shù)控機(jī)床以及其他工業(yè)設(shè)備中，大量數(shù)據(jù)以及控制信號(hào)都是采用導(dǎo)線來(lái)傳輸?shù)?，如果機(jī)床或設(shè)備中有旋轉(zhuǎn)接頭部分，那么大量導(dǎo)線通過(guò)旋轉(zhuǎn)接頭部分就會(huì)帶來(lái)一系列的問(wèn)題。過(guò)多的導(dǎo)線通過(guò)旋轉(zhuǎn)接頭部分將產(chǎn)生纏繞，增加旋轉(zhuǎn)的摩擦力矩，進(jìn)而給設(shè)備的設(shè)計(jì)工作造成麻煩，同時(shí)也將降低設(shè)備的可靠性，影響設(shè)備的正常使用。目前在工業(yè)設(shè)備設(shè)計(jì)過(guò)程中通常采用的解決方案是采用導(dǎo)電環(huán)結(jié)構(gòu)。不過(guò)傳統(tǒng)導(dǎo)電環(huán)的價(jià)格比較昂貴，而且隨著信號(hào)線數(shù)量的增加，導(dǎo)電環(huán)的層數(shù)將增加，體積將不可避免的增大，可靠性也會(huì)隨之下降。目前有些傳感器以及數(shù)據(jù)采集設(shè)備雖然也提供無(wú)線接口，但僅僅針對(duì)某一傳感器或單一設(shè)備，并不具有通用性。并且其無(wú)線傳輸協(xié)議通常是不能改動(dòng)的，保密性較差。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種高速率數(shù)字無(wú)線導(dǎo)電環(huán)，可自行設(shè)定接口方式的近距離專門傳輸數(shù)據(jù)以及控制信號(hào)的具有通用性的無(wú)線裝置，無(wú)線傳輸協(xié)議以及加密方式可由用戶自行定義，因此保密性和抗干擾能力較強(qiáng)。并可降低設(shè)備的成本，提高設(shè)備的穩(wěn)定性。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的高速率數(shù)字無(wú)線導(dǎo)電環(huán)，由兩個(gè)信號(hào)發(fā)射/接收終端，終端通訊數(shù)據(jù)線以及終端通訊程序組成；其中兩個(gè)信號(hào)發(fā)射/接收終端1、2裝在轉(zhuǎn)動(dòng)接頭部分的兩端，兩個(gè)信號(hào)發(fā)射/接收終端1、2結(jié)構(gòu)完全相同，通過(guò)終端通訊數(shù)據(jù)線3與計(jì)算機(jī)相連接，通過(guò)終端通訊程序?qū)π盘?hào)發(fā)射/接收終端1和2內(nèi)的狀態(tài)寄存器進(jìn)行操作；其數(shù)據(jù)接收/發(fā)送終端1、2由數(shù)字信號(hào)處理器負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以及外圍電路模塊的控制，數(shù)字信號(hào)處理器通過(guò)16位并行數(shù)據(jù)總線與狀態(tài)顯示模塊、16位寄存器、4路并行/串行轉(zhuǎn)換器、快速存儲(chǔ)器相連接，通過(guò)串行數(shù)據(jù)總線與無(wú)線發(fā)射/接收一體模塊相連接；16位寄存器通過(guò)16位數(shù)據(jù)總線與16針連接器1相連接；4路并行/串行轉(zhuǎn)換器通過(guò)串行數(shù)據(jù)總線與4路串行接口電路相連接，4路串行接口電路通過(guò)串行數(shù)據(jù)總線與16針連接器2相連接；快速存儲(chǔ)器通過(guò)8位并行數(shù)據(jù)總線與計(jì)算機(jī)接口電路相連接；計(jì)算機(jī)接口電路通過(guò)串行數(shù)據(jù)總線和5針連接器與計(jì)算機(jī)相連接；看門狗電路與數(shù)字信號(hào)處理器相連接，對(duì)數(shù)字信號(hào)處理器的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，終端(1)、(2)內(nèi)分別設(shè)有16針連接器1，即為16路數(shù)字信號(hào)接口和16針連接器2，即為4路串行數(shù)據(jù)接口。16路數(shù)字信號(hào)接口的信號(hào)通道采用并行接口模式和單路工作模式。4路串行通道是獨(dú)立的。數(shù)據(jù)接收/發(fā)送終端中的數(shù)字信號(hào)處理器，采用TMS206系列數(shù)字信號(hào)處理器；無(wú)線發(fā)射/接收一體模塊采用基于RF401系列芯片的無(wú)線發(fā)射/接收一體模塊；4路并行/串行轉(zhuǎn)換芯片采用16c554系列芯片；串行接口電路采用MAX488系列芯片。
本實(shí)用新型的積極效果在于可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)接頭部分?jǐn)?shù)據(jù)以及控制信號(hào)的無(wú)線傳輸，減少通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)接頭部分的導(dǎo)線數(shù)量。同時(shí)由于用戶可自行設(shè)定終端的接口方式、通訊速率、通訊協(xié)議、無(wú)線加密方式等，本實(shí)用新型具有通用性，并且數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的保密性和抗干擾性好。


圖1為本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)接收/發(fā)送終端的原理圖圖2為終端通訊數(shù)據(jù)線的示意圖圖3為工作模式設(shè)定的示意圖圖4為本實(shí)用新型的工作示意圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述如圖1所示，本實(shí)用新型中數(shù)據(jù)接收/發(fā)送終端(以下簡(jiǎn)稱終端)的工作原理是這樣的數(shù)字信號(hào)處理器負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以及外圍電路模塊的控制，數(shù)字信號(hào)處理器通過(guò)16位并行數(shù)據(jù)總線與狀態(tài)顯示模塊、16位寄存器、4路并行/串行轉(zhuǎn)換器、快速存儲(chǔ)器相連接，通過(guò)串行數(shù)據(jù)總線與無(wú)線發(fā)射/接收一體模塊相連接。16位寄存器通過(guò)16位數(shù)據(jù)總線與16針連接器1相連接。4路并行/串行轉(zhuǎn)換器通過(guò)串行數(shù)據(jù)總線與4路串行接口電路相連接，4路串行接口電路通過(guò)串行數(shù)據(jù)總線與16針連接器2相連接。快速存儲(chǔ)器通過(guò)8位并行數(shù)據(jù)總線與計(jì)算機(jī)接口電路相連接。計(jì)算機(jī)接口電路相連接通過(guò)串行數(shù)據(jù)總線與5針連接器相連接，通過(guò)該5針連接器終端可與計(jì)算機(jī)相連接?？撮T狗電路與數(shù)字信號(hào)處理器相連接，對(duì)數(shù)字信號(hào)處理器的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，如果數(shù)字信號(hào)處理器出現(xiàn)死機(jī)狀況或者程序運(yùn)行不正常，看門狗電路即對(duì)數(shù)字信號(hào)處理器進(jìn)行復(fù)位操作。
上電之后，數(shù)字信號(hào)處理器首先將讀入快速存儲(chǔ)器中的各寄存器值，并將根據(jù)各寄存器的狀態(tài)對(duì)無(wú)線發(fā)射/接收一體模塊、狀態(tài)顯示模塊及并行4路并行/串行轉(zhuǎn)換器進(jìn)行初始化，同時(shí)初始化看門狗電路。16針連接器1為16路數(shù)字信號(hào)接口，16針連接器2為4路串行數(shù)據(jù)接口，當(dāng)16針連接器1或者16針連接器2上有信號(hào)進(jìn)入時(shí)，終端將自動(dòng)工作在數(shù)據(jù)發(fā)送模式下。在數(shù)據(jù)發(fā)送模式中，16路數(shù)字信號(hào)首先將進(jìn)入一個(gè)16位的總線寄存器中，然后通過(guò)并行總線讀入數(shù)字信號(hào)處理器?？焖俅鎯?chǔ)器中的16路數(shù)字通道使能寄存器，用于使能/禁止16路數(shù)字信號(hào)接口中的任一路信號(hào)通道，該寄存器分為低八位與高八位兩字節(jié)，可由用戶使用前自行設(shè)定。數(shù)字信號(hào)處理器將根據(jù)用戶事先設(shè)定的工作狀態(tài)對(duì)讀入的數(shù)據(jù)進(jìn)行組合、加密等處理，然后通過(guò)與無(wú)線發(fā)射/接收一體模塊相連接的串行數(shù)據(jù)總線將數(shù)據(jù)送無(wú)線發(fā)射/接收模塊發(fā)送出去。4路串行數(shù)字信號(hào)首先也將進(jìn)入緩存器，然后送入4路并行/串行轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為并行信號(hào)?？焖俅鎯?chǔ)器中的4路串行通道使能寄存器，用于使能/禁止4路串行信號(hào)通中的任一路信號(hào)通道。轉(zhuǎn)換后的并行信號(hào)通過(guò)8位數(shù)據(jù)總線讀入數(shù)字信號(hào)處理器。數(shù)字信號(hào)處理器將根據(jù)用戶事先的設(shè)定對(duì)讀入的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密等處理，并將數(shù)據(jù)送無(wú)線發(fā)射/接收一體模塊發(fā)送出去。當(dāng)無(wú)線發(fā)射/接收一體模塊接收到數(shù)據(jù)時(shí)，終端將自動(dòng)切換到數(shù)據(jù)接收模式下。在數(shù)據(jù)接收模式中，無(wú)線發(fā)射/接收一體模塊接收到的數(shù)據(jù)將通過(guò)串行數(shù)據(jù)總線讀入數(shù)字信號(hào)處理器，數(shù)字信號(hào)處理器將首先判斷接收數(shù)據(jù)為16路數(shù)字信號(hào)還是4路串行信號(hào)，然后根據(jù)用戶事先的設(shè)定對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行糾錯(cuò)、解密等處理。若接收數(shù)據(jù)為16路數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)處理器通過(guò)16路數(shù)據(jù)總線將處理后的數(shù)據(jù)送入16位總線寄存器中。若接收數(shù)據(jù)為4路串行數(shù)據(jù)，數(shù)字信號(hào)處理器將通過(guò)8路數(shù)據(jù)總線將處理后的數(shù)據(jù)送入4路并行/串行轉(zhuǎn)換器，將并行信號(hào)轉(zhuǎn)換為串行信號(hào)，并送入4路串行緩存器中。
如圖2所示，終端通訊數(shù)據(jù)線一端為15針D型連接器，用于與電腦的串行通訊接口連接，另一段為5針連接器，用于與數(shù)據(jù)接收/發(fā)送終端的5針連接器相連接。15針D型連接器與5針連接器之間通過(guò)9芯電纜相連接。
如圖3所示，數(shù)據(jù)接收/發(fā)送終端通過(guò)終端通訊數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)相連接，終端通訊數(shù)據(jù)線一端的15針D型連接器與計(jì)算機(jī)的串行通訊接口相連接，一端的5針連接器與數(shù)據(jù)接收/發(fā)送終端的5針連接器相連接。用戶可以通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)接收/發(fā)送終端中的內(nèi)部寄存器進(jìn)行讀/寫操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)接收/發(fā)送終端的無(wú)線通訊調(diào)試、工作狀態(tài)設(shè)定及故障診斷等工作。
如圖4所示，數(shù)據(jù)接收/發(fā)送終端具體使用方法如下首先對(duì)數(shù)據(jù)接收/發(fā)送終端進(jìn)行工作狀態(tài)的設(shè)定。設(shè)定好工作狀態(tài)之后，將數(shù)據(jù)接收/發(fā)送終端安裝在需要進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋C(jī)床或設(shè)備上，數(shù)據(jù)接收/發(fā)送終端1固定在旋轉(zhuǎn)接頭部分的一側(cè)，通過(guò)16針連接器1以及16針連接器2與所需傳輸信號(hào)的數(shù)據(jù)線相連接。數(shù)據(jù)接收/發(fā)送終端2固定在旋轉(zhuǎn)接頭部分的另一側(cè)，通過(guò)16針連接器1以及16針連接器2與所需傳輸信號(hào)的數(shù)據(jù)線相連接。安裝完畢后，數(shù)據(jù)接收/發(fā)送終端即可進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)的傳輸。數(shù)據(jù)接收/發(fā)射終端的具體外型尺寸可根據(jù)實(shí)際使用情況具體設(shè)計(jì)，具體固定方式以及安裝位置也視實(shí)際情況而定。
權(quán)利要求1.一種高速率數(shù)字無(wú)線導(dǎo)電環(huán)，由兩個(gè)信號(hào)發(fā)射/接收終端，終端通訊數(shù)據(jù)線以及終端通訊程序組成；其特征在于兩個(gè)信號(hào)發(fā)射/接收終端(1)、(2)裝在轉(zhuǎn)動(dòng)接頭部分的兩端，兩個(gè)信號(hào)發(fā)射/接收終端(1)、(2)結(jié)構(gòu)完全相同，通過(guò)終端通訊數(shù)據(jù)線(3)與計(jì)算機(jī)相連接，通過(guò)終端通訊程序?qū)π盘?hào)發(fā)射/接收終端(1)和(2)內(nèi)的狀態(tài)寄存器進(jìn)行操作；其數(shù)據(jù)接收/發(fā)送終端(1)、(2)由數(shù)字信號(hào)處理器負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以及外圍電路模塊的控制，數(shù)字信號(hào)處理器通過(guò)16位并行數(shù)據(jù)總線與狀態(tài)顯示模塊、16位寄存器、4路并行/串行轉(zhuǎn)換器、快速存儲(chǔ)器相連接，通過(guò)串行數(shù)據(jù)總線與無(wú)線發(fā)射/接收一體模塊相連接；16位寄存器通過(guò)16位數(shù)據(jù)總線與16針連接器1相連接；4路并行/串行轉(zhuǎn)換器通過(guò)串行數(shù)據(jù)總線與4路串行接口電路相連接，4路串行接口電路通過(guò)串行數(shù)據(jù)總線與16針連接器2相連接；快速存儲(chǔ)器通過(guò)8位并行數(shù)據(jù)總線與計(jì)算機(jī)接口電路相連接；計(jì)算機(jī)接口電路通過(guò)串行數(shù)據(jù)總線和5針連接器與計(jì)算機(jī)相連接；看門狗電路與數(shù)字信號(hào)處理器相連接，對(duì)數(shù)字信號(hào)處理器的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，終端(1)、(2)內(nèi)分別設(shè)有16針連接器1，即為16路數(shù)字信號(hào)接口和16針連接器2，即為4路串行數(shù)據(jù)接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速率數(shù)字無(wú)線導(dǎo)電環(huán)，其特征在于所述的16路數(shù)字信號(hào)接口的信號(hào)通道采用并行接口模式和單路工作模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速率數(shù)字無(wú)線導(dǎo)電環(huán)，其特征在于所述的4路串行通道是獨(dú)立的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速率數(shù)字無(wú)線導(dǎo)電環(huán)，其特征在于所述的數(shù)據(jù)接收/發(fā)送終端中的數(shù)字信號(hào)處理器，采用TMS206系列數(shù)字信號(hào)處理器；無(wú)線發(fā)射/接收一體模塊采用基于RF401系列芯片的無(wú)線發(fā)射/接收一體模塊；4路并行/串行轉(zhuǎn)換芯片采用16c554系列芯片；串行接口電路采用MAX488系列芯片。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種高速率數(shù)字無(wú)線導(dǎo)電環(huán)，由兩個(gè)信號(hào)發(fā)射/接收終端，終端通訊數(shù)據(jù)線以及終端通訊程序組成；其中兩個(gè)信號(hào)發(fā)射/接收終端裝在轉(zhuǎn)動(dòng)接頭部分的兩端，兩個(gè)終端結(jié)構(gòu)完全相同，通過(guò)終端通訊數(shù)據(jù)線與PC相連接，通過(guò)終端通訊程序?qū)K端內(nèi)的狀態(tài)寄存器進(jìn)行操作；終端內(nèi)分別設(shè)有16針連接器1，即為16路數(shù)字信號(hào)接口和16針連接器2，即為4路串行數(shù)據(jù)接口?？勺孕性O(shè)定終端的接口方式、通訊速率、通訊協(xié)議，無(wú)線加密方式等。具有通用性，并且數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的保密性和抗干擾性好。
文檔編號(hào)G08C17/00GK2682509SQ200320112609
公開(kāi)日2005年3月2日 申請(qǐng)日期2003年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月24日
發(fā)明者李大一, 王君立, 于浩成, 于前洋 申請(qǐng)人:李大一