專(zhuān)利名稱(chēng)：微型網(wǎng)格測(cè)控模塊的制作方法
微型網(wǎng)格測(cè)控模塊
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微型網(wǎng)格測(cè)控模塊，涉及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域最為基礎(chǔ)性的節(jié)點(diǎn)信息的自組網(wǎng)和數(shù)據(jù)傳輸，尤其是在自動(dòng)化控制和應(yīng)用領(lǐng)域，可完全替代有限數(shù)據(jù)傳輸和控制 技術(shù)，并能實(shí)現(xiàn)微型網(wǎng)格內(nèi)分布式信息的應(yīng)用集成和共享。
背景技術(shù)：
目前在自動(dòng)化應(yīng)用領(lǐng)域，數(shù)據(jù)的傳輸和控制以有線(xiàn)方式為主，近幾年開(kāi)始出現(xiàn)無(wú) 線(xiàn)方式的數(shù)據(jù)傳輸和控制。但無(wú)論是有線(xiàn)方式還是無(wú)線(xiàn)方式，都是把數(shù)據(jù)作為一種獨(dú)立的 單體，在上層進(jìn)行利用，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和傳輸量大。節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)在底層很難進(jìn)行相互通信 和信息共享。這樣導(dǎo)致上層設(shè)備投資大，控制復(fù)雜，測(cè)控網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)真正意義的信息化， 信息反饋沒(méi)有實(shí)現(xiàn)智能化。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的提供一種微型網(wǎng)格測(cè)控模塊，它能加入到目前已有的傳感器中，利 用網(wǎng)線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)方式，進(jìn)行網(wǎng)格化組網(wǎng)，將信息在節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)共享，在網(wǎng)格內(nèi)每一個(gè) 節(jié)點(diǎn)有著獨(dú)立的IP地址，大大簡(jiǎn)化上層應(yīng)用設(shè)備和程序的復(fù)雜性和難度，實(shí)現(xiàn)真正意義的 網(wǎng)格化測(cè)控。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下本發(fā)明所述微型網(wǎng)格測(cè)控模塊，包括電源模塊1、信號(hào)檢測(cè)與控制模塊2、集成芯 片模塊3、網(wǎng)絡(luò)接口模塊4和集成電路板5，電源模塊1、信號(hào)檢測(cè)與控制模塊2、集成芯片模 塊3和網(wǎng)絡(luò)接口模塊4都安裝在集成電路板5上，信號(hào)檢測(cè)與控制模塊2與集成芯片模塊 3之間，集成芯片模塊3與網(wǎng)絡(luò)接口模塊4之間采用數(shù)據(jù)線(xiàn)連接，信號(hào)檢測(cè)與控制模塊2、集 成芯片模塊3、網(wǎng)絡(luò)接口模塊4與電源模塊1之間均采用電源線(xiàn)連接，如圖1、圖2所示；所 述信號(hào)檢測(cè)與控制模塊2由單片機(jī)主芯片①、晶振A②、復(fù)位電路A③和外接插針④組成， 各部分的連接關(guān)系如圖3所示；集成芯片模塊3由集成芯片A和集成芯片B組成，集成芯片 A由芯片E⑤、晶振B⑥、SD接口卡⑦和限擺率RS-485收發(fā)器⑧組成，各元器件的連接關(guān)系 如圖4所示；集成芯片B由八位數(shù)據(jù)鎖存器⑨、譯碼器⑩和RAM(Q)組成，各元器件的連接關(guān) 系如圖5所示；電源模塊1由電源模塊轉(zhuǎn)換器 和信號(hào)隔離模塊 組成，各元器件的連接 關(guān)系如圖6所示；網(wǎng)絡(luò)接口模塊4含有網(wǎng)絡(luò)接口主芯片 、網(wǎng)絡(luò)接口電路和wifi接口電 路，網(wǎng)絡(luò)接口主芯片 內(nèi)部有網(wǎng)卡芯片和SDRAM存儲(chǔ)器，各元器件的連接關(guān)系如圖7所示； wifi接口電路由芯片F(xiàn) 、數(shù)據(jù)接收端口 @、數(shù)據(jù)發(fā)送端口 和復(fù)位電路B 組成，各 元器件的連接關(guān)系如圖8所示。工作過(guò)程微型網(wǎng)格測(cè)控模塊在工作時(shí)，由電源模塊1向系統(tǒng)提供電源，信號(hào)檢測(cè) 與控制模塊2將外部4-20mA的標(biāo)準(zhǔn)信息采集過(guò)來(lái)，通過(guò)集成芯片模塊3的處理，將標(biāo)準(zhǔn)電 流信號(hào)轉(zhuǎn)換成實(shí)際的數(shù)據(jù)，進(jìn)行儲(chǔ)存，或通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口模塊4傳送給上位顯示，其中網(wǎng)絡(luò)接口模塊4通過(guò)有線(xiàn)方式和無(wú)線(xiàn)方式與上位或網(wǎng)絡(luò)通信。同時(shí)網(wǎng)絡(luò)接口模塊4也能通過(guò)有線(xiàn) 和無(wú)線(xiàn)方式，將人工干預(yù)信息或網(wǎng)格內(nèi)其它傳感器的信息傳輸給集成芯片模塊3，通過(guò)集成 芯片模塊3將實(shí)際的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，傳送給信號(hào)檢測(cè)與控制模塊2，實(shí)現(xiàn)微型網(wǎng) 格化的信息、資源等的共享和智能化測(cè)控。本發(fā)明使用了如下技術(shù)a/網(wǎng)格化自組網(wǎng)技術(shù)；
b/分布式信息應(yīng)用集成技術(shù)；c/信息、資源共享和智能化測(cè)控技術(shù)。由于本發(fā)明所述微型網(wǎng)格測(cè)控模塊包括了電源模塊1、信號(hào)檢測(cè)與控制模塊2、集 成芯片模塊3、網(wǎng)絡(luò)接口模塊4，能通過(guò)無(wú)線(xiàn)或有線(xiàn)方式自組織網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)格內(nèi)部的信 息和硬件資源的共享，電源模塊1、信號(hào)檢測(cè)與控制模塊2、集成芯片模塊3、網(wǎng)絡(luò)接口模塊4 中都采用了嵌入式芯片和對(duì)應(yīng)的操作系統(tǒng)，功能適應(yīng)性強(qiáng)，擴(kuò)展性強(qiáng)，在微網(wǎng)格內(nèi)部實(shí)現(xiàn)智 能化系統(tǒng)的檢測(cè)與控制，它能加入到目前已有的傳感器中，利用網(wǎng)線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)方式，進(jìn)行網(wǎng)格 化組網(wǎng)，將信息在節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)共享，在網(wǎng)格內(nèi)每一個(gè)節(jié)點(diǎn)有著獨(dú)立的IP地址，大 大簡(jiǎn)化上層應(yīng)用設(shè)備和程序的復(fù)雜性和難度，實(shí)現(xiàn)真正意義的網(wǎng)格化測(cè)控。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)功能框圖；圖2為各模塊的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為信號(hào)檢測(cè)與控制模塊2的電路圖；圖4為集成芯片A的電路圖；圖5為集成芯片B的電路圖；圖6為電源模塊1的電路圖；圖7為網(wǎng)絡(luò)接口模塊4的網(wǎng)絡(luò)接口電路圖；圖8為網(wǎng)絡(luò)接口模塊4的Wif i接口電路圖。圖中，1-電源模塊；2-信號(hào)檢測(cè)與控制模塊；3-集成芯片模塊；4-網(wǎng)絡(luò)接口模塊； 5-集成電路板；①-單片機(jī)主芯片；②-晶振A ；③-復(fù)位電路A ；④-外接插針；⑤-芯片 E ；⑥-晶振B ；⑦-SD接口卡；⑧-限擺率RS-485收發(fā)器；⑨-八位數(shù)據(jù)鎖存器；⑩-譯碼 器；(Q) -RAM ；Q -電源模塊轉(zhuǎn)換器； -信號(hào)隔離模塊；@ -網(wǎng)絡(luò)接口主芯片； -芯片 F;@_數(shù)據(jù)接收端口 ；數(shù)據(jù)發(fā)送端口 ； _復(fù)位電路B。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖舉例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述微型網(wǎng)格測(cè)控模塊，如圖1、圖2所示，它包括電源模塊1、信號(hào)檢測(cè)與 控制模塊2、集成芯片模塊3、網(wǎng)絡(luò)接口模塊4和集成電路板5，電源模塊1、信號(hào)檢測(cè)與控制 模塊2、集成芯片模塊3和網(wǎng)絡(luò)接口模塊4都安裝在集成電路板5上，信號(hào)檢測(cè)與控制模塊 2與集成芯片模塊3之間，集成芯片模塊3與網(wǎng)絡(luò)接口模塊4之間采用數(shù)據(jù)線(xiàn)連接，信號(hào)檢 測(cè)與控制模塊2、集成芯片模塊3、網(wǎng)絡(luò)接口模塊4與電源模塊1之間均采用電源線(xiàn)連接，如 圖1、圖2所示；所述信號(hào)檢測(cè)與控制模塊2由單片機(jī)主芯片①、晶振A②、復(fù)位電路A③和 外接插針④組成，各部分的連接關(guān)系如圖3所示；集成芯片模塊3由集成芯片A和集成芯片 B組成，集成芯片A由芯片E⑤、晶振B⑥、SD接口卡⑦和限擺率RS-485收發(fā)器⑧組成，各元器件的連接關(guān)系如圖4所示；集成芯片B由八位數(shù)據(jù)鎖存器⑨、譯碼器⑩和RAM 組成， 各元器件的連接關(guān)系如圖5所示；電源模塊1由電源模塊轉(zhuǎn)換器 和信號(hào)隔離模塊 組 成，各元器件的連接關(guān)系如圖6所示；網(wǎng)絡(luò)接口模塊4含有網(wǎng)絡(luò)接口主芯片@、網(wǎng)絡(luò)接口電 路和wifi接口電路，網(wǎng)絡(luò)接口主芯片(0內(nèi)部有網(wǎng)卡芯片和SDRAM存儲(chǔ)器，各元器件的連接 關(guān)系如圖7所示；wifi接口電路由芯片F(xiàn) 、數(shù)據(jù)接收端口 (g丨、數(shù)據(jù)發(fā)送端口 和復(fù)位 電路B 組成，各元器件的連接關(guān)系如圖8所示。各模塊的工作過(guò)程如下信號(hào)檢測(cè)與控制模塊2的工作過(guò)程該模塊是信號(hào)檢測(cè)與控制電路，工作時(shí)，將外 部的4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信息采集過(guò)來(lái)，傳輸給主芯片，同時(shí)將主芯片發(fā)送的控制信號(hào)發(fā)送給外部 控制設(shè)備。 集成芯片模塊3的工作過(guò)程集成芯片模塊主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理，將標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào) 轉(zhuǎn)換成實(shí)際的數(shù)據(jù)，進(jìn)行儲(chǔ)存，或通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口模塊傳送給上位顯示；同時(shí)將人工干預(yù)信息 或網(wǎng)格內(nèi)其它傳感器的信息傳輸給主芯片，通過(guò)集成芯片模塊將實(shí)際的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電 流信號(hào)，傳送給控制模塊，并進(jìn)行微型網(wǎng)格化的信息、資源等的處理、共享、存儲(chǔ)和計(jì)算。電源模塊1的工作過(guò)程電源模塊主要作用一是將5V輸入電壓，轉(zhuǎn)化為士 12V的 供電電壓；二是具有隔離1000V交直流的功能，使系統(tǒng)電源穩(wěn)定。網(wǎng)絡(luò)接口模塊4的工作過(guò)程為系統(tǒng)提供有線(xiàn)的RJ45接口和無(wú)線(xiàn)的wifi接口，保 證系統(tǒng)與網(wǎng)格內(nèi)部其它測(cè)控模塊和上位機(jī)控制系統(tǒng)通訊。
權(quán)利要求
一種微型網(wǎng)格測(cè)控模塊，其特征是它包括電源模塊(1)、信號(hào)檢測(cè)與控制模塊(2)、集成芯片模塊(3)、網(wǎng)絡(luò)接口模塊(4)和集成電路板(5)，電源模塊(1)、信號(hào)檢測(cè)與控制模塊(2)、集成芯片模塊(3)和網(wǎng)絡(luò)接口模塊(4)都安裝在集成電路板(5)上，信號(hào)檢測(cè)與控制模塊(2)與集成芯片模塊(3)之間，集成芯片模塊(3)與網(wǎng)絡(luò)接口模塊(4)之間采用數(shù)據(jù)線(xiàn)連接，信號(hào)檢測(cè)與控制模塊(2)、集成芯片模塊(3)、網(wǎng)絡(luò)接口模塊(4)與電源模塊(1)之間均采用電源線(xiàn)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述微型網(wǎng)格測(cè)控模塊，其特征是所述信號(hào)檢測(cè)與控制模塊(2) 由單片機(jī)主芯片(①)、晶振A(②)、復(fù)位電路A(③)和外接插針(④)組成；所述集成芯 片模塊⑶由集成芯片A和集成芯片B組成，集成芯片A由芯片E (⑤)、晶振B (⑥)、SD接 口卡(⑦)和限擺率RS-485收發(fā)器(⑧)組成，集成芯片B由八位數(shù)據(jù)鎖存器(⑨)、譯碼 器(⑩)和RAM (Q))組成；所述電源模塊⑴由電源模塊轉(zhuǎn)換器( )和信號(hào)隔離模塊 ( )組成；所述網(wǎng)絡(luò)接口模塊(4)含有網(wǎng)絡(luò)接口主芯片(0 )、網(wǎng)絡(luò)接口電路和wifi接 口電路，在網(wǎng)絡(luò)接口主芯片( )內(nèi) 部有網(wǎng)卡芯片和SDRAM存儲(chǔ)器，wifi接口電路由芯片 F( )、數(shù)據(jù)接收端口( )、數(shù)據(jù)發(fā)送端口( )和復(fù)位電路B( )組成。
全文摘要
一種微型網(wǎng)格測(cè)控模塊，包括電源模塊、信號(hào)檢測(cè)與控制模塊、集成芯片模塊、網(wǎng)絡(luò)接口模塊和集成電路板，四塊模塊都安裝在集成電路板上，信號(hào)檢測(cè)與控制模塊與集成芯片模塊之間，集成芯片模塊與網(wǎng)絡(luò)接口模塊之間采用數(shù)據(jù)線(xiàn)連接，信號(hào)檢測(cè)與控制模塊、集成芯片模塊、網(wǎng)絡(luò)接口模塊與電源模塊之間均采用電源線(xiàn)連接，可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)或有線(xiàn)方式自組織網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)格內(nèi)部的信息和硬件資源的共享，它能加入到目前已有的傳感器中，利用網(wǎng)線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)方式，進(jìn)行網(wǎng)格化組網(wǎng)，將信息在節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)共享，在網(wǎng)格內(nèi)每一個(gè)節(jié)點(diǎn)有著獨(dú)立的IP地址，大大簡(jiǎn)化上層應(yīng)用設(shè)備和程序的復(fù)雜性和難度，實(shí)現(xiàn)真正意義的網(wǎng)格化測(cè)控。
文檔編號(hào)G05B19/042GK101846984SQ201010145050
公開(kāi)日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2010年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月13日
發(fā)明者何鵬舉, 劉寺意 申請(qǐng)人:金壇市恒旭科技有限公司