一種通用傳感器數(shù)字顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及數(shù)字顯示領(lǐng)域，特別涉及一種通用傳感器數(shù)字顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳感器采集的對(duì)應(yīng)物理量的數(shù)字顯示是工控領(lǐng)域非?；A(chǔ)的問題，特別隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，各種類型傳感的廣泛使用，通用傳感器數(shù)顯設(shè)備具有廣闊的市場(chǎng)。可廣泛應(yīng)用于各種氣體濃度、溫度傳感等使用場(chǎng)合，實(shí)時(shí)顯示出不同傳感器采集的真實(shí)物理量，同時(shí)通過串口將真實(shí)物理量實(shí)時(shí)傳送給上位機(jī)，為上位機(jī)的數(shù)據(jù)分析、處理、控制提供支持。
[0003]現(xiàn)有工業(yè)用較成熟的傳感器與相應(yīng)變送器結(jié)合構(gòu)成的傳感模塊，其輸出的信號(hào)通常為4-20mA電流信號(hào)或0-10V電壓信號(hào)，而對(duì)應(yīng)的顯示裝置往往通過電流表、電壓表來顯示或通過特定的固定放大倍率的數(shù)顯模塊顯示。利用現(xiàn)有電流表或電壓表的顯示方式，顯示的往往為輸出的電流或電壓大小，沒辦法顯示傳感器對(duì)應(yīng)的真實(shí)物理量；由于不同傳感器其輸出量與實(shí)際物理量的關(guān)系往往不同，從而固定放大倍率的數(shù)顯模塊不能作為傳感器通用數(shù)顯裝置，不具有可靈活組合、通用性不好、真實(shí)物理量不可實(shí)時(shí)數(shù)字顯示、并且不可以通過串口與上位機(jī)通信。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，針對(duì)4-20mA范圍內(nèi)的電流輸出傳感器模塊及0-10V范圍內(nèi)的電壓輸出傳感器模塊，本實(shí)用新型提供一種靈活擴(kuò)展的通用傳感器數(shù)字顯示裝置，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)多路不同類型傳感器實(shí)測(cè)真實(shí)物理量的實(shí)時(shí)顯示，該設(shè)備改進(jìn)了通過直接電流或電壓表顯示方式的靈活性不足，不能對(duì)應(yīng)實(shí)際物理量的缺點(diǎn)，設(shè)備具有可靈活組合、通用性好、真實(shí)物理量可實(shí)時(shí)數(shù)字顯示、并且可以通過串口與上位機(jī)通信實(shí)現(xiàn)靈活擴(kuò)充的優(yōu)點(diǎn)。
[0005]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案:
[0006]—種通用傳感器數(shù)字顯示裝置，包括通信模塊、控制\顯示模塊、電流傳感轉(zhuǎn)換模塊、電壓傳感采集模塊和鍵盤模塊；控制\顯示模塊與通信模塊、鍵盤模塊、電壓傳感采集模塊連接，電壓傳感采集模塊與電流傳感轉(zhuǎn)換模塊相連接；通信模塊與上位機(jī)通信。
[0007]通信模塊，包括RS485串口，根據(jù)通信協(xié)議完成與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換及對(duì)裝置中系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置，其作用為將實(shí)測(cè)物理量實(shí)時(shí)傳送給上位機(jī)，同時(shí)可通過通信模塊完成對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置。
[0008]控制\顯示模塊，包括單片機(jī)處理模塊、IXD和flash存儲(chǔ)芯片，IXD與單片機(jī)處理模塊的相連接，flash存儲(chǔ)芯片也與單片機(jī)處理模塊上相連接，其作用為完成對(duì)各通道數(shù)據(jù)的采集、換算及真實(shí)物理量的實(shí)時(shí)顯示，還可以對(duì)設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0009]電流傳感轉(zhuǎn)換模塊，包括I/V轉(zhuǎn)換單元和多路電流型傳感器，輸入電流輸入至I/V轉(zhuǎn)換單元，轉(zhuǎn)換成電壓，并通過多路電流型傳感器輸出，電流傳感轉(zhuǎn)換模塊的多路電流型傳感器的輸出電壓通過電壓傳感采集模塊的輸入通道進(jìn)入電壓傳感采集模塊的A/D轉(zhuǎn)換單元中，其作用是將輸入的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，輸出到電壓傳感采集模塊中，從而將電流型傳感器與電壓型傳感器統(tǒng)一起來。
[0010]電壓傳感采集模塊，包括多路電壓型傳感器、輸入通道和A/D轉(zhuǎn)換單元，電壓傳感采集模塊的輸出電壓通過輸入通道入A/D轉(zhuǎn)換單元，作用為實(shí)現(xiàn)電壓量的實(shí)時(shí)采集。
[0011]鍵盤模塊，包括按鍵、鍵盤接口芯片和I2C總線組成，鍵盤接口芯片通過I2C總線與控制\顯示模塊的單片機(jī)處理模塊連接，按鍵連接在鍵盤接口芯片上，作用為利用按鍵完成對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置。
[0012]所述的系統(tǒng)參數(shù)每個(gè)通道的參數(shù)包括:有效性、第一采集量、第一物理量、第二采集量、第二物理量，共8個(gè)通道，有效性為當(dāng)前通道的有效開啟標(biāo)志，第一采集量為傳感器數(shù)值大小，第一物理量為第一采集量對(duì)應(yīng)的實(shí)際物理量大小，第二采集量為傳感器輸出的另一數(shù)值大小，第二物理量為第二采集量對(duì)應(yīng)的實(shí)際物理量大小，其它數(shù)值通過線性映射對(duì)應(yīng)，從而得到采集量與真實(shí)物理量的關(guān)系，可測(cè)量顯示不同傳感器測(cè)得的真實(shí)物理量大小。
[0013]有益效果
[0014]本實(shí)用新型一種通用傳感器數(shù)字顯示裝置，針對(duì)4_20mA范圍內(nèi)的電流輸出傳感器及0-10V范圍內(nèi)的電壓輸出傳感器，提供一種靈活擴(kuò)展的通用傳感器數(shù)字顯示裝置，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)多路不同類型傳感器實(shí)測(cè)真實(shí)物理量的實(shí)時(shí)顯示，該裝置改進(jìn)了通過直接電流或電壓表顯示方式的靈活性不足，不能對(duì)應(yīng)實(shí)際物理量的缺點(diǎn)，設(shè)備具有可靈活組合、通用性好、真實(shí)物理量可實(shí)時(shí)數(shù)字顯示、并且可以通過通信模塊與上位機(jī)通信實(shí)現(xiàn)靈活擴(kuò)充的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0015]圖1為實(shí)施例中傳感器通用數(shù)字顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本【實(shí)用新型內(nèi)容】作進(jìn)一步描述，但不是對(duì)本實(shí)用新型的限定。
[0017]實(shí)施例:
[0018]—種通用傳感器數(shù)字顯示裝置，包括通信模塊1、控制\顯示模塊4、電流傳感轉(zhuǎn)換模塊2、電壓傳感采集模塊3和鍵盤模塊5 ;
[0019]控制\顯示模塊4與通信模塊1、鍵盤模塊5、電壓傳感采集模塊連接3，電壓傳感采集模塊3與電流傳感轉(zhuǎn)換模塊2相連接；通信模塊1與上位機(jī)通信。
[0020]控制\顯示模塊4與通信模塊連接1還與鍵盤模塊5連接，并通過通信模塊與上位機(jī)通信；電流傳感轉(zhuǎn)換模塊2與電壓傳感采集模塊3相連接；電壓傳感采集模塊3與控制\顯示模塊4相連接；
[0021]通信模塊1，包括RS485串口 6，根據(jù)通信協(xié)議完成與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換及對(duì)裝置中系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置，其作用為將實(shí)測(cè)物理量實(shí)時(shí)傳送給上位機(jī)，同時(shí)可通過通信模塊完成對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置。
[0022]控制\顯示模塊4，包括單片機(jī)處理模塊7、IXD8和flash存儲(chǔ)芯片9，IXD8與單片機(jī)處理模塊7的相連接，flash存儲(chǔ)芯片9也與單片機(jī)處理模塊8相連接，其作用為完成對(duì)各通道數(shù)據(jù)的采集、換算及真實(shí)物理量的實(shí)時(shí)顯示，還可以對(duì)設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0023]電流傳感轉(zhuǎn)換模塊2，包括I/V轉(zhuǎn)換單元10和多路電流型傳感器11，輸入電流輸入至I/V轉(zhuǎn)換單元10，轉(zhuǎn)換成電壓，并通過多路電流型傳感器11輸出，電流傳感轉(zhuǎn)換模塊2的多路電流型傳感器11的輸出電壓通過電壓傳感采集模塊3的輸入通道13進(jìn)入電壓傳感采集模塊3的A/D轉(zhuǎn)換單元14中，其作用是將輸入的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，輸出到電壓傳感采集模塊3中，從而將電流型傳感器與電壓型傳感器統(tǒng)一起來。
[0024]電壓傳感采集模塊3，包括多路電壓型傳感器13、輸入通道14和A/D轉(zhuǎn)換單元15，電壓傳感采集模塊3的輸出電壓通過輸入通道14入A/D轉(zhuǎn)換單元15，作用為實(shí)現(xiàn)電壓量的實(shí)時(shí)采集；
[0025]鍵盤模塊5，包括按鍵16、鍵盤接口芯片17和I2C總線18組成，鍵盤接口芯片17通過I2C總線18與控制\顯示模塊4的單片機(jī)處理模塊7連接，按鍵16連接在鍵盤接口芯17片上，作用為利用按鍵16完成對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置；
[0026]所述的系統(tǒng)參數(shù)每個(gè)通道的參數(shù)包括:有效性、第一采集量、第一物理量、第二采集量、第二物理量，共8個(gè)通道，有效性為當(dāng)前通道的有效開啟標(biāo)志，第一采集量為傳感器數(shù)值大小，第一物理量為第一采集量對(duì)應(yīng)的實(shí)際物理量大小，第二采集量為傳感器輸出的另一數(shù)值大小，第二物理量為第二采集量對(duì)應(yīng)的實(shí)際物理量大小，其它數(shù)值通過線性映射對(duì)應(yīng)，從而得到采集量與真實(shí)物理量的關(guān)系，可測(cè)量顯示不同傳感器測(cè)得的真實(shí)物理量大小。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種通用傳感器數(shù)字顯示裝置，其特征在于:包括通信模塊、控制\顯示模塊、電流傳感轉(zhuǎn)換模塊、電壓傳感采集模塊和鍵盤模塊；控制\顯示模塊與通信模塊、鍵盤模塊、電壓傳感采集模塊連接，電壓傳感采集模塊與電流傳感轉(zhuǎn)換模塊相連接；通信模塊與上位機(jī)通信。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用傳感器數(shù)字顯示裝置，其特征在于:所述控制\顯示模塊包括單片機(jī)處理模塊以及與其連接的IXD、flash存儲(chǔ)芯片。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用傳感器數(shù)字顯示裝置，其特征在于:所述電流傳感轉(zhuǎn)換模塊包括Ι/v轉(zhuǎn)換單元以及與其連接的多路電流型傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用傳感器數(shù)字顯示裝置，其特征在于:電壓傳感采集模塊，包括多路電壓型傳感器以及與其連接的輸入通道和A/D轉(zhuǎn)換單元。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用傳感器數(shù)字顯示裝置，其特征在于:鍵盤模塊，包括鍵盤接口芯片以及與其連接的按鍵和I2C總線組成。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種通用傳感器數(shù)字顯示裝置。該裝置通過電流傳感轉(zhuǎn)換模塊將電流型傳感器輸出電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，從而將電流型傳感器與電壓型傳感器統(tǒng)一起來；通過鍵盤或通信模塊靈活設(shè)置采集量與真實(shí)物理量的關(guān)系，得到不同傳感器測(cè)得的真實(shí)物理量大小，從而將其通過LCD數(shù)字顯示出來，并可通過通信模塊傳送給上位機(jī)。裝置實(shí)現(xiàn)了對(duì)多類傳感器測(cè)得的真實(shí)物理量的實(shí)時(shí)數(shù)字顯示及存儲(chǔ)，該裝置，由電源模塊、通信模塊、控制/顯示模塊、電流傳感轉(zhuǎn)換模塊、電壓傳感采集模塊、鍵盤模塊組成?？筛鶕?jù)用戶的要求靈活對(duì)通信模塊、電流傳感轉(zhuǎn)換模塊、鍵盤模塊進(jìn)行精簡(jiǎn)。該裝置提高了傳感器數(shù)顯模塊的通用性、靈活性，可廣泛應(yīng)用到各工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。
【IPC分類】G01D7/00, G01D13/00
【公開號(hào)】CN205138516
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520852241
【發(fā)明人】彭智勇, 吳軍, 伍錫如
【申請(qǐng)人】桂林電子科技大學(xué)
【公開日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年10月30日