一种开关信号采集装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种开关信号采集装置，属于道路监测领域。本开关信号采集装置包括8位开关量光电隔离、状态量访问电路、8位开关量信号输入并行口和8051单片机；开关信号经过8位开关量光电隔离后，再经过状态量访问电路后通过8位开关量信号输入并行口进入8051单片机，经过8051单片机处理后形成数字信号。利用本发明专利技术能够将开关量信号转成数字信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于道路监测领域，具体涉及一种开关信号采集装置。
技术介绍
随着当前城市道路的发展和对超限车辆的管控的加强。对于道路管理者来说第一时间发现超高车辆至关重要，其作用是防患于未然。车辆超高会造成城市交通的极大隐患，因此设计一种行之有效的管控车辆超高的系统尤为必要。在管控车辆超高系统中，采集到的是开关信号，而目前
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种开关信号采集装置，将开关量信号转成数字信号。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种开关信号采集装置，包括8位开关量光电隔离、状态量访问电路、8位开关量信号输入并行口和8051单片机；开关信号经过8位开关量光电隔离后，再经过状态量访问电路后通过8位开关量信号输入并行口进入8051单片机，经过8051单片机处理后形成数字信号。所述开关信号采集装置进一步包括继电器驱动电路和继电器输出，用于控制爆闪灯；所述继电器驱动电路与所述8051单片机连接，所述继电器输出与继电器输出电路连接。所述开关信号采集装置进一步包括RS232接口，用于将所述数字信号传输给计算机；所述RS232接口与所述8051单片机连接。所述开关信号采集装置进一步包括硬件看门狗HWDT，用于给8051单片机提供复位电平；所述硬件看门狗HWDT与所述8051单片机连接。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：利用本专利技术能够实时发送并显示监测到的车辆的超高情况，能够有效管控车辆超高。附图说明图1是本专利技术开关信号采集装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述：在监测超高车辆时，使用光电对射原理的传感器。将传感器设置在一定的高度上，全天候的检测超高车辆，发现超高车辆使用现代的技术手段，第一时间提醒司机，同时将超高车辆的信息以及所经过的监控点的地理位置时间信息予以记录。所用的远距离光电对射传感器，可选择的传感器有两种，一种是激光对射传感器。该传感器的穿透能力强，衍射能力较弱。适合在具有牢固地面基础的地方进行架设。激光对射传感器的对射距离比较远。而且灵敏度高。另外一种是光电红外对射传感器。选用该传感器也可以全天候的适合室外使用，但受到一定因素的制约。例如不适合在天气情况恶劣的情况下使用，如大雪，大雾的天气，容易产生误报。为了避免在单线对射情况下产生非车辆因素造成的误报(如落叶，鸟类飞行遮挡)，本专利技术采用多线光线对射方法。即将多路对射传感器信号进行“关系与”操作。只有多路信号都被遮挡才视为发现超高车辆。1、信号的获取与转换在监测点道路两侧架设光电对射杆，杆顶部固定光电对射传感器。激光对射传感器或红外光电对射传感器均可。在道路两侧设置有牢固基础的传感器固定杆儿。杆子顶部的光电对射传感器要横向放置。要求杆体基础牢固是为了在大型车辆驶过的时候避免由于路面震动造成误报。这一点在安装传感器的时候要特别注意。传感器的供电和输出为12V或者24V电压均可。如图1所示，传感器的输出为开关信号，需要转换成计算机可识别得数字信号，在接收端设置一块本专利技术开关信号采集装置即可将开关量信号转成数字信号。由于传感器有的是高电平触发，有的是低电平触发，可通过开关信号采集装置将触发方式统一。本专利技术定义高电平有效，即当开关信号为高电平视为传感器被遮挡。在采集板获取传感器信号后，将其转化为二进制数据，一个字节的一位代表一个传感器信号，1为有效，0为常态。考虑到传输的必要，将二进制数据转化为二进制字符串并以#号开始，*号结束。爆闪灯的控制不通过上位的控制计算机，在接受到有效信号后，由开关量接收板单片机的I/O口直接输出给继电器驱动电路做继电器输出。该继电器输出接一个延迟继电器。可控制爆闪灯闪烁的时间。2、数据处理与大屏幕显示以接收的一帧数据报为例，“#00000000*”为常态数据，“#00000111*”表示三个光电信号均被遮挡，经过处理触发大屏幕的显示。显示内容为警示语，如“车辆超高，前方禁行”。大屏幕控制卡有同步和异步两种。采用同步卡的大屏幕成本较高，但响应速度快。采用异步卡的大屏幕成本低，需要将显示文字通过程序写入到屏幕控制卡存储器上，其响应速度会降低。一般大屏幕控制卡的生产厂家会给出用于屏幕控制的二次开发包，本专利技术使用的是异步控制卡大屏幕，开发手段为通过控制卡厂商提供的开发包sdk进行了异步大屏幕的开发。解析数据报的方式为以字符判断每桢的开始位和结束位，然后对字符串进行比较，后三位全为1的情况下对程序事件进行触发。3、事件程序触发的事件为三种，第一种是变换大屏幕的显示，大屏幕常态下显示安全行车提示语或路况提示，有超高车辆时则显示警示用语。第二种事件程序是爆闪灯光警示，爆闪灯的输入也为直流12伏输入，因此计算机发送指令给解码板，将串行数据转化成继电器输出即可实现对爆闪灯光的控制。可控制爆闪灯光的闪烁时间，触发时间结束后发送控制指令结束爆闪灯的闪烁。第三种事件程序是短信的发送，控制计算机通过usb口连接一个短信发送盒，短信发送盒为一个含有手机模块的通信盒。通过发送通用协议AT指令可实现短信的发送，发送内容包括传感器触发时间、监测点的地理位置、此次信号产生的随机编码的信息。第四种事件程序是拍摄照片并存储。在监测点附近安置有网络摄像头，该摄像头全天候进行录象，当有超高车辆驶过监测点通过摄像机进行拍照，将图像以压缩的jpg格式存入硬盘录像机，并将文件地址存入数据库中。当控制中心发送获取图像的短信指令时，对超载车辆的截图将通过3g网络回传至控制中心。这种设计极大程度的减少了3g网络的流量，降低了成本。对于一个城市来说这样的监控点即便要覆盖所有关键路口其数量也相当可观，因此要将网络运行的成本尽可能降低。上述技术方案只是本专利技术的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本专利技术公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本专利技术上述具体实施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制性的意义。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开关信号采集装置，其特征在于：所述开关信号采集装置包括8位开关
量光电隔离、状态量访问电路、8位开关量信号输入并行口和8051单片机；
开关信号经过8位开关量光电隔离后，再经过状态量访问电路后通过8位
开关量信号输入并行口进入8051单片机，经过8051单片机处理后形成数字信
号。
2.根据权利要求1所述的开关信号采集装置，其特征在于：所述开关信号采集
装置进一步包括继电器驱动电路和继电器输出，用于控制爆闪灯；
所述继电器驱动电路与...

【专利技术属性】
技术研发人员：时珍全，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：