專利名稱：一種通用型無(wú)線監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種監(jiān)控設(shè)備，特別是一種通用型無(wú)線監(jiān)控裝置。
背景技術(shù)：
在布線困難或布線成本過高的系統(tǒng)中有二種監(jiān)控型式，其一是遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)采集型，即根據(jù)遠(yuǎn)端參數(shù)的變化對(duì)本端設(shè)備進(jìn)行控制(如水塔離泵站較遠(yuǎn)的場(chǎng)合)；其二是遠(yuǎn)端控制型，即對(duì)遠(yuǎn)端進(jìn)行數(shù)據(jù)采集同時(shí)對(duì)遠(yuǎn)瑞設(shè)備進(jìn)行控制(如供水加壓站的無(wú)人值守系統(tǒng))。目前這二種型式的系統(tǒng)都采用專用的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控方式，即對(duì)每一監(jiān)控對(duì)象分別設(shè)計(jì)制造不同的監(jiān)控裝置，每種裝置都包括數(shù)據(jù)(狀態(tài))采集、處理、有線或無(wú)線發(fā)送與接收單元，并且對(duì)每種數(shù)據(jù)都有相應(yīng)的裝置或通道，存在著通用性差、電路復(fù)雜、模塊化程度低、維護(hù)不便等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是要提供一種模塊化設(shè)計(jì)、通用性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、易于安裝、便于維護(hù)的通用型無(wú)線監(jiān)控裝置。
本實(shí)用新型采用模塊式結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要進(jìn)行模塊組合，非常適用于小型控制系統(tǒng)。
它包括遠(yuǎn)端模塊20和本端模塊30；其中所述遠(yuǎn)端模塊20包括電源防雷模塊1、遠(yuǎn)端電源模塊2、遠(yuǎn)端AC/DC模塊3、遠(yuǎn)端無(wú)線通訊模塊4、遠(yuǎn)端天線7、遠(yuǎn)端單片機(jī)模塊5、傳感器6和遠(yuǎn)端I/O模塊8。
所述遠(yuǎn)端電源防雷模塊1串并聯(lián)在220伏交流電輸入端，對(duì)從交流電源端串入的高電壓進(jìn)行保護(hù)，此模塊特別適用于雷電高發(fā)區(qū)；所述遠(yuǎn)端電源模塊2為遠(yuǎn)端無(wú)線通訊模塊4、遠(yuǎn)端單片機(jī)模塊5提供工作直流電源；所述遠(yuǎn)端AC/DC模塊3的交流電輸入端與電源模塊2的輸入端并連，該遠(yuǎn)端AC/DC模塊3將交流電轉(zhuǎn)換成直流電后為所述傳感器6提供專用直流供電電源，為用戶免去了購(gòu)置電源和安裝電源的麻煩；所述遠(yuǎn)端無(wú)線通訊模塊4的232串口與所述遠(yuǎn)端單片機(jī)模塊5的232串口相連，所述遠(yuǎn)端天線7與遠(yuǎn)端無(wú)線通訊模塊4的天線端相連；所述遠(yuǎn)端I/O模塊8與遠(yuǎn)端單片機(jī)模塊5的I/O口相連；所述本端模塊30包括本端電源模塊13、本端無(wú)線通訊模塊9、本端單片機(jī)模塊10、本端天線11、本端I/O模塊12；本端電源模塊13將220伏交流輸入電源進(jìn)行AC/DC轉(zhuǎn)換，其直流電源輸出端與本端無(wú)線通訊模塊9和本端單片機(jī)模塊10的直流電源輸入端相連；所述本端無(wú)線通訊模塊9的232串口與所述本端單片機(jī)模塊10的232串口相連；所述本端天線11與本端無(wú)線通訊模塊9的天線端相連；所述本端I/O模塊12與本遠(yuǎn)端單片機(jī)模塊10的I/O口相連，此模塊只用于遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)采集型系統(tǒng)，對(duì)于遠(yuǎn)端控制型系統(tǒng)，不用此模塊。
所述遠(yuǎn)端單片機(jī)模塊5包括遠(yuǎn)端232接口22，按鍵23、顯示屏24、顯示/鍵盤集成電路25、遠(yuǎn)端端單片機(jī)26、存儲(chǔ)芯片27；所述遠(yuǎn)端232接口22與遠(yuǎn)端單片機(jī)26相連，將單片機(jī)串口的TTL電平轉(zhuǎn)換為232接口電平；所述遠(yuǎn)端存儲(chǔ)芯片27與遠(yuǎn)端單片機(jī)26通過I2C串口相連，對(duì)于內(nèi)置EEROM的單片機(jī)此存貯片可省掉；所述顯示/鍵盤集成電路25與遠(yuǎn)端單片機(jī)26通過I/O串口相連，該顯示/鍵盤集成電路25采用型號(hào)為HD7279的集成電路；所述顯示屏24通過顯示數(shù)據(jù)線與所述顯示/鍵盤集成電路25的顯示輸出端相連；所述按鍵23的各按鍵分別與所述顯示/鍵盤集成電路25的一個(gè)按鍵信號(hào)輸入端相連；所述遠(yuǎn)端單片機(jī)26采用速度較快、功能較全的PHILIPS系列單片機(jī)，內(nèi)帶多路A/D輸入、D/A輸出并具有多個(gè)串口，集成度較高，簡(jiǎn)化了電路，提高了系統(tǒng)可靠性。
所述本端單片機(jī)模塊10包括本端按鍵31，本端顯示/鍵盤集成電路32、本端顯示屏33、本端主單片機(jī)34、本端輔單片機(jī)35、本端232A接口36、本端232B接口37、本端存儲(chǔ)芯片EEROM 38；所述本端EEROM存儲(chǔ)芯片38與本端主單片機(jī)34通過I2C串口相連，對(duì)于內(nèi)置EEROM的單片機(jī)此存貯片可省掉；本端顯示/鍵盤集成電路32與本端主單片機(jī)34通過I/O串口相連，該本端顯示/鍵盤集成電路32采用型號(hào)為HD7279的集成電路；所述本端顯示屏33通過顯示數(shù)據(jù)線與所述本端端顯示/鍵盤集成電路32的顯示輸出端相連；所述本端按鍵31的各按鍵分別與所述本端顯示/鍵盤集成電路32的一個(gè)按鍵信號(hào)輸入端相連；所述本端輔單片機(jī)35通過串口與本端主單片機(jī)34相連，本端輔單片機(jī)35一方面通過串口與本端主單片機(jī)34交換信息，另一方面通過232B接口37還可與微型機(jī)通信，本端輔單片機(jī)35采用不帶A/D、D/A但至少有二個(gè)串口的單片機(jī)；所述本端232A接口36與本端主單片機(jī)34的UART串口相連，將TTL電平轉(zhuǎn)換成232接口電平；所述本端主單片機(jī)34與遠(yuǎn)端單片機(jī)26型號(hào)相同。
本裝置采用薄膜開關(guān)面板，共用七個(gè)鍵、六個(gè)數(shù)碼管和八個(gè)LED燈就可完成多種功能。這七個(gè)鍵是運(yùn)行/設(shè)定鍵，運(yùn)行狀態(tài)與設(shè)定狀態(tài)轉(zhuǎn)換，運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)設(shè)定狀態(tài)要送密碼；通道選擇鍵，選擇顯示的參數(shù)和要設(shè)定的參數(shù)；設(shè)定鍵，設(shè)定所選參數(shù)的零點(diǎn)、量程、上限值、下限值。頻道選擇鍵，選擇8-16個(gè)頻道中的一個(gè)；移位鍵，選擇欲修改的閃爍位；加鍵，閃爍位加1；減鍵，閃爍位減1。4個(gè)燈指示通道狀態(tài)，4個(gè)燈指示輸出狀態(tài)。按鍵顯示采用HD7279，只占用三位I/O口，其功能主要由軟件完成。


圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)原理框圖；圖2為本實(shí)用新型遠(yuǎn)端單片機(jī)模塊原理框圖；圖3為本實(shí)用新型本端單片機(jī)模塊原理框圖；圖4為本實(shí)用新型I/O模塊原理框圖。
具體實(shí)施方式
如圖1，它包括遠(yuǎn)端模塊20和本端模塊30；其中所述遠(yuǎn)端模塊20包括電源防雷模塊1、遠(yuǎn)端電源模塊2、遠(yuǎn)端AC/DC模塊3、遠(yuǎn)端無(wú)線通訊模塊4、遠(yuǎn)端天線7、遠(yuǎn)端單片機(jī)模塊5、傳感器6和遠(yuǎn)端I/O模塊8。
所述遠(yuǎn)端電源防雷模塊1串并聯(lián)在220伏交流電輸入端，對(duì)從交流電源端串入的高電壓進(jìn)行保護(hù)，此模塊特別適用于雷電高發(fā)區(qū)；
所述遠(yuǎn)端電源模塊2為遠(yuǎn)端無(wú)線通訊模塊4、遠(yuǎn)端單片機(jī)模塊5提供工作直流電源；所述遠(yuǎn)端AC/DC模塊3的交流電輸入端與電源模塊2的輸入端并連，該遠(yuǎn)端AC/DC模塊3將交流電轉(zhuǎn)換成直流電后為所述傳感器6提供專用直流供電電源，為用戶免去了購(gòu)置電源和安裝電源的麻煩；所述遠(yuǎn)端無(wú)線通訊模塊4的232串口與所述遠(yuǎn)端單片機(jī)模塊5的232串口相連，所述遠(yuǎn)端天線7與遠(yuǎn)端無(wú)線通訊模塊4的天線端相連；所述遠(yuǎn)端I/O模塊8與遠(yuǎn)端單片機(jī)模塊5的I/O口相連；所述本端模塊30包括本端電源模塊13、本端無(wú)線通訊模塊9、本端單片機(jī)模塊10、本端天線11、本端I/O模塊12；本端電源模塊13將220伏交流輸入電源進(jìn)行AC/DC轉(zhuǎn)換，其直流電源輸出端與本端無(wú)線通訊模塊9和本端單片機(jī)模塊10的直流電源輸入端相連；所述本端無(wú)線通訊模塊9的232串口與所述本端單片機(jī)模塊10的232串口相連；所述本端天線11與本端無(wú)線通訊模塊9的天線端相連；所述本端I/O模塊12與本遠(yuǎn)端單片機(jī)模塊10的I/O口相連，此模塊只用于遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)采集型系統(tǒng)，對(duì)于遠(yuǎn)端控制型系統(tǒng)，不用此模塊。
如圖2，所述遠(yuǎn)端單片機(jī)模塊5包括遠(yuǎn)端232接口22，按鍵23、顯示屏24、顯示/鍵盤集成電路25、遠(yuǎn)端端單片機(jī)26、存儲(chǔ)芯片27；所述遠(yuǎn)端232接口22與遠(yuǎn)端單片機(jī)26相連，將單片機(jī)串口的TTL電平轉(zhuǎn)換為232接口電平；所述遠(yuǎn)端存儲(chǔ)芯片27與遠(yuǎn)端單片機(jī)26通過I2C串口相連，對(duì)于內(nèi)置EEROM的單片機(jī)此存貯片可省掉；
所述顯示/鍵盤集成電路25與遠(yuǎn)端單片機(jī)26通過I/O串口相連，該顯示/鍵盤集成電路25采用型號(hào)為HD7279的集成電路；所述顯示屏24通過顯示數(shù)據(jù)線與所述顯示/鍵盤集成電路25的顯示輸出端相連；所述按鍵23的各按鍵分別與所述顯示/鍵盤集成電路25的一個(gè)按鍵信號(hào)輸入端相連；所述遠(yuǎn)端單片機(jī)26采用速度較快、功能較全的PHILIPS系列單片機(jī)，內(nèi)帶多路A/D輸入、D/A輸出并具有多個(gè)串口，集成度較高，簡(jiǎn)化了電路，提高了系統(tǒng)可靠性。
如圖3，所述本端單片機(jī)模塊10包括本端按鍵31，本端顯示/鍵盤集成電路32、本端顯示屏33、本端主單片機(jī)34、本端輔單片機(jī)35、本端232A接口36、本端232B接口37、本端存儲(chǔ)芯片EEROM 38；所述本端EEROM存儲(chǔ)芯片38與本端主單片機(jī)34通過I2C串口相連，對(duì)于內(nèi)置EEROM的單片機(jī)此存貯片可省掉；本端顯示/鍵盤集成電路32與本端主單片機(jī)34通過I/O串口相連，該本端顯示/鍵盤集成電路32采用型號(hào)為HD7279的集成電路；所述本端顯示屏33通過顯示數(shù)據(jù)線與所述本端端顯示/鍵盤集成電路32的顯示輸出端相連；所述本端按鍵31的各按鍵分別與所述本端顯示/鍵盤集成電路32的一個(gè)按鍵信號(hào)輸入端相連；所述本端輔單片機(jī)35通過串口與本端主單片機(jī)34相連，本端輔單片機(jī)35一方面通過串口與本端主單片機(jī)34交換信息，另一方面通過232B接口37還可與微型機(jī)通信，本端輔單片機(jī)35采用不帶A/D、D/A但至少有二個(gè)串口的單片機(jī)；
所述本端232A接口36與本端主單片機(jī)34的UART串口相連，將TTL電平轉(zhuǎn)換成232接口電平；所述本端主單片機(jī)34與遠(yuǎn)端單片機(jī)26型號(hào)相同。
如圖4。所述遠(yuǎn)端I/O模塊8，在遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)采集型的系統(tǒng)中包括通道防雷電路41、濾波電路42、信號(hào)整定電路43；而在遠(yuǎn)端控制型的系統(tǒng)中外還包括光電隔離電路44、施米特整形電路45、繼電器46、驅(qū)動(dòng)器47、模擬輸出緩沖電路48；所述本端I/O模塊12只用于遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)采集型的系統(tǒng)，不用于遠(yuǎn)端控制型的系統(tǒng)。它包括濾波電路42、信號(hào)整定電路43；而在遠(yuǎn)端控制型的系統(tǒng)中外還包括光電隔離電路44、施米特整形電路45、繼電器46、驅(qū)動(dòng)器47、模擬輸出緩沖電路48；所述通道防雷電路41與室外傳感器相連，此電路使裝置適用于雷電高發(fā)區(qū)且傳感器距裝置較遠(yuǎn)的場(chǎng)合；信號(hào)濾波電路42對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行濾波限幅；信號(hào)整定電路43將信號(hào)整定為電壓信號(hào)并使其幅值與主單片機(jī)A/D輸入要求的量程一致；所述光電隔離電路44用來抑止開關(guān)量輸入和脈沖量輸入端串進(jìn)的干擾；所述施米特電路45的輸入與光電耦合管的輸出相連，這個(gè)電路可提高抗干擾能力并能對(duì)輸入波形整形；所述驅(qū)動(dòng)器47將單片機(jī)輸出的I/O信號(hào)轉(zhuǎn)換成能驅(qū)動(dòng)繼電器動(dòng)作的信號(hào)，其輸出與繼電器46的繞組相連，繼電器46的輸出接點(diǎn)用來控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。
本裝置采用薄膜開關(guān)面板，共用七個(gè)鍵、六個(gè)數(shù)碼管和八個(gè)LED燈就可完成多種功能。這七個(gè)鍵是運(yùn)行/設(shè)定鍵，運(yùn)行狀態(tài)與設(shè)定狀態(tài)轉(zhuǎn)換，運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)設(shè)定狀態(tài)要送密碼；通道選擇鍵，選擇顯示的參數(shù)和要設(shè)定的參數(shù)；設(shè)定鍵，設(shè)定所選參數(shù)的零點(diǎn)、量程、上限值、下限值。頻道選擇鍵，選擇8-16個(gè)頻道中的一個(gè)；移位鍵，選擇欲修改的閃爍位；加鍵，閃爍位加1；減鍵，閃爍位減1。4個(gè)燈指示通道狀態(tài)，4個(gè)燈指示輸出狀態(tài)。按鍵顯示采用HD7279，只占用三位I/O口，其功能主要由軟件完成。
權(quán)利要求1.一種通用型無(wú)線監(jiān)控裝置，它包括遠(yuǎn)端模塊(20)和本端模塊(30)；其特征在于所述遠(yuǎn)端模塊(20)包括電源防雷模塊(1)、遠(yuǎn)端電源模塊(2)、遠(yuǎn)端AC/DC模塊(3)、遠(yuǎn)端無(wú)線通訊模塊(4)、遠(yuǎn)端天線(7)、遠(yuǎn)端單片機(jī)模塊(5)、傳感器(6)和遠(yuǎn)端I/O模塊(8)；所述遠(yuǎn)端電源防雷模塊(1)串并聯(lián)在220伏交流電輸入端，對(duì)從交流電源端串入的高電壓進(jìn)行保護(hù)；所述遠(yuǎn)端電源模塊(2)為遠(yuǎn)端無(wú)線通訊模塊(4)、遠(yuǎn)端單片機(jī)模塊(5)提供工作直流電源；所述遠(yuǎn)端AC/DC模塊(3)的交流電輸入端與電源模塊(2)的輸入端并連，該遠(yuǎn)端AC/DC模塊(3)將交流電轉(zhuǎn)換成直流電后為所述傳感器(6)提供專用直流供電電源；所述遠(yuǎn)端無(wú)線通訊模塊(4)的232串口與所述遠(yuǎn)端單片機(jī)模塊(5)的232串口相連，所述遠(yuǎn)端天線(7)與遠(yuǎn)端無(wú)線通訊模塊(4)的天線端相連；所述遠(yuǎn)端I/O模塊(8)與遠(yuǎn)端單片機(jī)模塊(5)的I/O口相連；所述本端模塊(30)包括本端電源模塊(13)、本端無(wú)線通訊模塊(9)、本端單片機(jī)模塊(10)、本端天線(11)、本端I/O模塊(12)；本端電源模塊(13)將220伏交流輸入電源進(jìn)行AC/DC轉(zhuǎn)換，其直流電源輸出端與本端無(wú)線通訊模塊(9)和本端單片機(jī)模塊(10)的直流電源輸入端相連；所述本端無(wú)線通訊模塊(9)的232串口與所述本端單片機(jī)模塊(10)的232串口相連；所述本端天線(11)與本端無(wú)線通訊模塊(9)的天線端相連；所述本端I/O模塊(12)與本遠(yuǎn)端單片機(jī)模塊(10)的I/O口相連。
2.如權(quán)利要求1的一種通用型無(wú)線監(jiān)控裝置，其特征在于所述遠(yuǎn)端單片機(jī)模塊(5)包括遠(yuǎn)端232接口(22)，按鍵(23)、顯示屏(24)、顯示/鍵盤集成電路(25)、遠(yuǎn)端端單片機(jī)(26)、存儲(chǔ)芯片(27)；所述遠(yuǎn)端232接口(22)與遠(yuǎn)端單片機(jī)26相連，將單片機(jī)串口的TTL電平轉(zhuǎn)換為232接口電平；所述遠(yuǎn)端存儲(chǔ)芯片(27)與遠(yuǎn)端單片機(jī)(26)通過I2C串口相連；所述顯示/鍵盤集成電路(25)與遠(yuǎn)端單片機(jī)(26)通過I/O串口相連，該顯示/鍵盤集成電路(25)采用型號(hào)為HD7279的集成電路；所述顯示屏(24)通過顯示數(shù)據(jù)線與所述顯示/鍵盤集成電路(25)的顯示輸出端相連；所述按鍵(23)的各按鍵分別與所述顯示/鍵盤集成電路(25)的一個(gè)按鍵信號(hào)輸入端相連；所述遠(yuǎn)端單片機(jī)(26)采用PHILIPS系列單片機(jī)。
3.如權(quán)利要求1的一種通用型無(wú)線監(jiān)控裝置，其特征在于所述本端單片機(jī)模塊(10)包括本端按鍵(31)，本端顯示/鍵盤集成電路(32)、本端顯示屏(33)、本端主單片機(jī)(34)、本端輔單片機(jī)(35)、本端232A接口(36)、本端232B接口(37)、本端存儲(chǔ)芯片EEROM(38)；所述本端EEROM存儲(chǔ)芯片(38)與本端主單片機(jī)(34)通過I2C串口相連；本端顯示/鍵盤集成電路(32)與本端主單片機(jī)(34)通過I/O串口相連，該本端顯示/鍵盤集成電路(32)采用型號(hào)為HD7279的集成電路；所述本端顯示屏(33)通過顯示數(shù)據(jù)線與所述本端端顯示/鍵盤集成電路(32)的顯示輸出端相連；所述本端按鍵(31)的各按鍵分別與所述本端顯示/鍵盤集成電路(32)的一個(gè)按鍵信號(hào)輸入端相連；所述本端輔單片機(jī)(35)通過串口與本端主單片機(jī)(34)相連，本端輔單片機(jī)(35)一方面通過串口與本端主單片機(jī)(34)交換信息，另一方面通過232B接口(37)還可與微型機(jī)通信，本端輔單片機(jī)(35)采用至少有二個(gè)串口的單片機(jī)；所述本端232A接口(36)與本端主單片機(jī)(34)的UART串口相連，將TTL電平轉(zhuǎn)換成232接口電平；所述本端主單片機(jī)(34)采用PHILIPS系列單片機(jī)。
4.如權(quán)利要求1的一種通用型無(wú)線監(jiān)控裝置，其特征在于所述遠(yuǎn)端I/O模塊(8)包括通道防雷電路(41)、濾波電路(42)、信號(hào)整定電路(43)；所述通道防雷電路(41)與室外傳感器相連；信號(hào)濾波電路(42)對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行濾波限幅；信號(hào)整定電路(43)將信號(hào)整定為電壓信號(hào)并使其幅值與主單片機(jī)A/D輸入要求的量程一致。
5.如權(quán)利要求1或4的一種通用型無(wú)線監(jiān)控裝置，其特征在于所述遠(yuǎn)端I/O模塊(8)還包括光電隔離電路(44)、施米特整形電路(45)、繼電器(46)、驅(qū)動(dòng)器(47)和模擬輸出緩沖電路(48)；所述光電隔離電路(44)用來抑止開關(guān)量輸入和脈沖量輸入端串進(jìn)的干擾；所述施米特電路(45)的輸入與光電耦合管的輸出相連；所述驅(qū)動(dòng)器(47)將單片機(jī)輸出的I/O信號(hào)轉(zhuǎn)換成能驅(qū)動(dòng)繼電器動(dòng)作的信號(hào)，其輸出與繼電器(46)的繞組相連，繼電器(46)的輸出接點(diǎn)用來控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。
專利摘要一種通用型無(wú)線監(jiān)控裝置，它包括遠(yuǎn)端模塊20和本端模塊30；其中所述遠(yuǎn)端模塊20包括電源防雷模塊1、遠(yuǎn)端電源模塊2、遠(yuǎn)端AC/DC模塊3、遠(yuǎn)端無(wú)線通訊模塊4、遠(yuǎn)端天線7、遠(yuǎn)端單片機(jī)模塊5、傳感器6和遠(yuǎn)端I/O模塊8，所述本端模塊30包括本端電源模塊13、本端無(wú)線通訊模塊9、本端單片機(jī)模塊10、本端天線11、本端I/O模塊12；采用模塊化設(shè)計(jì)、通用性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、易于安裝、便于維護(hù)的通用型無(wú)線監(jiān)控裝置，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要進(jìn)行模塊組合，非常適用于小型控制系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H04B17/00GK2724305SQ20042006809
公開日2005年9月7日 申請(qǐng)日期2004年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月7日
發(fā)明者歐樹民 申請(qǐng)人:株洲時(shí)代電子技術(shù)有限公司