全文摘要
本实用新型涉及变送器技术领域，更具体地说，它涉及基于物联网芯片的模拟信号采集以太网变送器，其技术方案要点是：包括模拟量传感器、模拟信号采集模块、主控制器、电源模块、无线路由器以及云端服务器；所述模拟量传感器与模拟信号采集模块的输入端电性连接，所述模拟信号采集模块的输出端通过串行接口与主控制器的输入端连接，所述主控制器通过内置的WIFI模块与无线路由器连接，所述无线路由器通过无线网络与云端服务器连接；所述电源模块给变送器的各个元器件供电。本实用新型的基于物联网芯片的模拟信号采集以太网变送器具有减少现场布线，降低了维护成本的优点。
主设计要求
1.一种基于物联网芯片的模拟信号采集以太网变送器，其特征在于：包括模拟量传感器(100)、模拟信号采集模块(110)、主控制器(120)、电源模块(130)、无线路由器(140)以及云端服务器(150)；所述模拟量传感器(100)与模拟信号采集模块(110)的输入端电性连接，所述模拟信号采集模块(110)的输出端通过串行接口与主控制器(120)的输入端连接，所述主控制器(120)通过内置的WIFI模块与无线路由器(140)连接，所述无线路由器(140)通过无线网络与云端服务器(150)连接；所述电源模块(130)给变送器的各个元器件供电。
设计方案
1.一种基于物联网芯片的模拟信号采集以太网变送器，其特征在于：包括模拟量传感器(100)、模拟信号采集模块(110)、主控制器(120)、电源模块(130)、无线路由器(140)以及云端服务器(150)；
所述模拟量传感器(100)与模拟信号采集模块(110)的输入端电性连接，所述模拟信号采集模块(110)的输出端通过串行接口与主控制器(120)的输入端连接，所述主控制器(120)通过内置的WIFI模块与无线路由器(140)连接，所述无线路由器(140)通过无线网络与云端服务器(150)连接；所述电源模块(130)给变送器的各个元器件供电。
2.根据权利要求1所述的基于物联网芯片的模拟信号采集以太网变送器，其特征在于：所述模拟信号采集模块(110)采用AD7606芯片。
3.根据权利要求2所述的基于物联网芯片的模拟信号采集以太网变送器，其特征在于：所述模拟量传感器(100)和模拟信号采集模块(110)之间电性连接有前端调理电路(160)。
4.根据权利要求1-3任一所述的基于物联网芯片的模拟信号采集以太网变送器，其特征在于：所述主控制器(120)采用CC3200芯片。
5.根据权利要求4所述的基于物联网芯片的模拟信号采集以太网变送器，其特征在于：所述主控制器(120)的URAT接口电性连接有MAX3232C芯片。
6.根据权利要求4所述的基于物联网芯片的模拟信号采集以太网变送器，其特征在于：所述主控制器(120)电性连接有用于使USB接口数据和URAT接口数据相互转换的转换电路(170)。
7.根据权利要求4所述的基于物联网芯片的模拟信号采集以太网变送器，其特征在于：所述主控制器(120)电性连接有用于账号信息输入方式进行选择的选择电路(180)。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及变送器技术领域，更具体地说，它涉及基于物联网芯片的模拟信号采集以太网变送器。
背景技术
变送器是指以输出为标准信号的传感器，是一种接受变量按比例转换为标准输出信号的仪器。它能将元件传感器感受到的温度、压力、光强、电压、电流等物理量变成标准的电信号，以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。
但是传统变送器信号传输通常都是现场布线的，然而现场布线困难，安装维护成本高。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供基于物联网芯片的模拟信号采集以太网变送器，具有减少现场布线，降低了维护成本的优点。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于物联网芯片的模拟信号采集以太网变送器，包括模拟量传感器、模拟信号采集模块、主控制器、电源模块、无线路由器以及云端服务器；
所述模拟量传感器与模拟信号采集模块的输入端电性连接，所述模拟信号采集模块的输出端通过串行接口与主控制器的输入端连接，所述主控制器通过内置的WIFI模块与无线路由器连接，所述无线路由器通过无线网络与云端服务器连接；所述电源模块给变送器的各个元器件供电。
通过采用上述技术方案，模拟信号采集模块采集到模拟量传感器检测到的信号后传输到主控制器中，通过主控制器对信号进行处理输出相应数据，主控制器的内置WIFI模块通过无线路由器将数据传输至云端服务器中，相比传统有线变送器，具有减少现场布线，降低了维护成本的优点。
本实用新型进一步设置为：所述模拟信号采集模块采用AD7606芯片。
通过采用上述技术方案，通过AD7606芯片能够准确的将模拟信号转换成数字信号。
本实用新型进一步设置为：所述模拟量传感器和模拟信号采集模块之间电性连接有前端调理电路。
通过采用上述技术方案，通过前端调理电路将模拟量传感器中的模拟信号进行放大、缓冲或者定标模拟信号，使其适合于模拟信号采集模块的输入，通过模拟信号采集模块对模拟信号进行准确的数字化。
本实用新型进一步设置为：所述主控制器采用CC3200芯片。
通过采用上述技术方案，CC3200芯片是一个内置Wi-Fi模块的高性能单片微控制器。
本实用新型进一步设置为：所述主控制器的URAT接口电性连接有MAX3232C芯片。
通过采用上述技术方案，MAX3232C芯片采用专有低压差发送器输出级，利用双电荷泵在3.0V至5.5V电源供电时能够提高数据的输出性能。
本实用新型进一步设置为：所述主控制器电性连接有用于使USB接口数据和URAT接口数据相互转换的转换电路。
通过采用上述技术方案，通过转换电路可以实现将USB接口数据和URAT接口数据相互转换，从而实现多种接口方式进行数据传输。
本实用新型进一步设置为：所述主控制器电性连接有用于账号信息输入方式进行选择的选择电路。
通过采用上述技术方案，由于采用CC3200芯片，而CC3200芯片作为station模式时需要先连接无线路由器，可以将wifi的账号和密码写死在程序里，也可以通过手机端或者PC端进行设置。
综上所述，本实用新型具有以下有益效果：模拟信号采集模块采集到模拟量传感器检测到的信号后传输到主控制器中，通过主控制器对信号进行处理输出相应数据，主控制器的内置WIFI模块通过无线路由器将数据传输至云端服务器中，相比传统有线变送器，具有减少现场布线，降低了维护成本的优点。
附图说明
图1是本实施例中基于物联网芯片的模拟信号采集以太网变送器的框图；
图2是本实施例中AD7606芯片的电路图；
图3是本实施例中前端调理电路的输出端接口的电路图；
图4是本实施例中主控制器的电路图；
图5是本实施例中MAX3232C芯片与URAT接口耦接的电路图；
图6是本实施例中转换电路的电路图；
图7是本实施例中电源模块的电路图；
图8是本实施例中选择电路的电路图。
图中：100、模拟量传感器；110、模拟信号采集模块；120、主控制器；130、电源模块；131、第一供电电路；132、第二供电电路；140、无线路由器；150、云端服务器；160、前端调理电路；170、转换电路；180、选择电路。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。
一种基于物联网芯片的模拟信号采集以太网变送器,如图1所示，包括模拟量传感器100、模拟信号采集模块110、主控制器120、电源模块130、无线路由器140以及云端服务器150；模拟量传感器100与模拟信号采集模块110的输入端电性连接，模拟信号采集模块110的输出端通过串行接口与主控制器120的输入端连接，主控制器120通过内置的WIFI模块与无线路由器140连接，无线路由器140通过无线网络与云端服务器150连接；电源模块130给变送器的各个元器件进行供电。模拟信号采集模块110采集到模拟量传感器100检测到的信号后传输到主控制器120中，通过主控制器120对信号进行处理输出相应数据，主控制器120的内置WIFI模块通过无线路由器140将数据传输至云端服务器150中，相比传统有线变送器，具有减少现场布线，降低了维护成本的优点。
如图1和图2所示，具体的，模拟信号采集模块110采用型号为AD7606的模数转换芯片，通过AD7606芯片能够准确的将模拟信号转换成数字信号。结合图3，模拟量传感器100和模拟信号采集模块110之间电性连接有前端调理电路160，前端调理电路160用于将模拟量传感器100中的模拟信号进行放大、缓冲或者定标，使其适合于模拟信号采集模块110的输入，通过模拟信号采集模块110对模拟信号进行准确的数字化处理。具体的，前端调理电路160包括输出端接口J3，前端调理电路160中的输出端接口J3与AD7606芯片的输入接口JP5耦接，从而将模拟信号输入到AD7606芯片中。
如图2和图4所示，具体的，主控制器120采用型号为CC3200芯片，CC3200芯片是一个内置Wi-Fi模块的高性能单片微控制器，AD7606芯片的DOUTA端和DOUTB端耦接在CC3200芯片DOUTA端和DOUTB端上。
如图4和图5所示，主控制器120中的CC3200芯片的URAT接口电性连接有MAX3232C芯片，MAX3232C芯片采用专有低压差发送器输出级，利用双电荷泵在3.0V至5.5V电源供电时能够提高数据的传输性能。具体的，CC3200芯片的URAT接口的RXO端、 RTSO端、TXO端、CTSO端与MAX3232C芯片的RXO端、 RTSO端、TXO端、CTSO端耦接。
如图4和图6所示，主控制器120电性连接有用于使USB接口数据和URAT接口数据相互转换的转换电路170，通过转换电路170可以实现将USB接口数据和URAT接口数据相互转换，从而实现多种接口方式进行数据传输。转换电路170包括型号为FT232R芯片，转换电路170中的数据接口D6与CC3200芯片的URAT接口耦接，转换电路170中的J1接口为USB接口。
如图1和图7所示，电源模块130包括包括用于给模拟量传感器100、模拟信号采集模块110、主控制器120供电的第一供电电路131和用于给前端调理电路160供电的第二供电电路132。
如图4和图8所示，主控制器120电性连接有用于账号信息输入方式进行选择的选择电路180。选择电路180包括开关接口K2和指示灯接口D8，开关接口K2的SPI_CLK端耦接在CC3200芯片的SPI_CLK端上，指示灯接口D8的SPI_MISO端以及SPI_MOSI端分别耦接在的CC3200芯片的SPI_MISO端以及SPI_MOSI端上，由于采用CC3200芯片，而CC3200芯片在station模式时需要先连接无线路由器140，可以将wifi的账号和密码写死在程序里，也可以通过手机端或者PC端进行设置。指示灯接口D8外接了一个双色灯，如果选择写死的账号和密码则D8的红灯亮，如果选择手机设置则灯的颜色为蓝色。
本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201921438765.8
申请日:2019-09-02
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:84(南京)
授权编号:CN209470712U
授权时间:20191008
主分类号:G01D 5/00
专利分类号:G01D5/00;G08C17/02;H04L12/10
范畴分类:31P;
申请人:南京研旭电气科技有限公司
第一申请人:南京研旭电气科技有限公司
申请人地址:210000 江苏省南京市江北新区新科一路6号院内北侧三层
发明人:张卿杰;徐友;左楠;卞康君;张广胜
第一发明人:张卿杰
当前权利人:南京研旭电气科技有限公司
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计