一种基于AVR的多点库位状态监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于AVR的多点库位状态监测系统，包括上位机监控装置、微处理器、矩阵扫描式采集电路和电源。微处理器的型号为ATmgea1280，其输入端通过ModBus现场总线与矩阵扫描式采集电路的输出端相连，其输出端通过RS485总线与上位机监控装置的输入端相连。矩阵扫描式采集电路为由n*n个红外传感器模块组成的n*n矩阵式电路。矩阵扫描式采集电路的输入、输出端分别设有外电路输入隔离电路和外电路输出隔离电路。电源为微处理器和矩阵扫描式采集电路供电。该库位状态监测系统解决了现有技术中存在的通讯效率及IO口使用效率低、抗干扰能力差等问题，具有通讯效率及IO使用效率高，抗干扰能力强，库位状态监测结果准确等特点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及档案柜监测
，具体涉及一种基于AVR的多点库位状态监测系统。
技术介绍
随着信息社会的发展，信息资料的存储呈现出多量化、密集化的发展趋势，信息管理的高效性和实时性也越来越引起人们的关注。现有的档案室和库房的库位状态监测系统，存在以下几点不足:一、控制器采用STC52单片机，该单片机通讯效率低、可编程1 口少，随着密集柜存储数量的增加，难以满足社会实际需求；二、库位状态采集电路直接将采集到的信号发送给可编程1 口，这严重影响了单片机1 口的使用效率，增加了整个库位状态监测系统中单片机的数量，提高了生产成本；三、库位状态采集电路的抗干扰能力差，易受电磁、噪音干扰，影响库位状态监测结果的准确性。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于AVR的多点库位状态监测系统，该库位状态监测系统解决了现有技术中存在的通讯效率及1 口使用效率低、抗干扰能力差等问题，具有通讯效率及1使用效率高，抗干扰能力强，库位状态监测结果准确等特点。为实现上述目的，本技术采用了以下技术方案:一种基于AVR的多点库位状态监测系统，包括上位机监控装置、微处理器、矩阵扫描式采集电路和电源。所述的微处理器的型号为ATmgeal280，其输入端通过ModBus现场总线与矩阵扫描式采集电路的输出端相连，其输出端通过RS485总线与上位机监控装置的输入端相连。所述的矩阵扫描式采集电路为由n*n个红外传感器模块组成的n*n矩阵式电路，其中，η为大于O的整数；所述的矩阵扫描式采集电路的输入、输出端分别设有外电路输入隔离电路和外电路输出隔离电路。所述的电源为微处理器和矩阵扫描式采集电路供电。所述的电源采用AMSl117-3.3稳压芯片。进一步的，所述的红外传感器模块包括光电开关U5、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电压比较器Ul和发光二极管Dl ;所述的光电开关U5的型号为ITR9909，该ITR9909光电开关包括红外线发射二极管D2和NPN硅光电晶体管VI。所述的红外线发射二极管D2，其阳极接电阻R1，其阴极接地；所述的NPN硅光晶体管Vl，其发射极经电阻R4接地，其集电极接电源。所述的电压比较器U1，其同相输入端接NPN硅光电晶体管Vl的发射极，其反相输入端分别经电阻R2、电阻R3接电源、地，其输出端分别经发光二级管Dl与电阻R5、电阻R6接地、电源。进一步的，所述的微处理器的输出端连接有串口通信单元，所述的串口通信单元采用ADM2483芯片。进一步的，所述的外电路输入隔离电路包括光电耦合器U54、电阻R122、电阻R113、电阻R114、电阻R131和晶体三极管Q16。所述的光电耦合器U54的型号为TLP521，该TLP521光电耦合器U54包括红外线发射二级管D3和NPN硅光晶体管V2。所述的红外线发射二极管D3，其阳极接电阻R122，其阴极接地。所述的NPN硅光晶体管，其发射极经电阻R131接地，其集电极经电阻R113接电源。所述的晶体三极管Q16，其基极接NPN硅光晶体管V2的发射极，其集电极经电阻R114接电源，其发射极接矩阵扫描式采集电路的输入端。所述的外电路输出隔离电路包括光电耦合器U18、电阻R25和电阻R33 ;所述的光电耦合器U18的型号为TLP521，该TLP521光电耦合器U18包括红外线发射二级管D4和NPN硅光晶体管V3;所述的红外线发射二极管D4，其阳极接矩阵扫描式采集电路的输出端，其阴极经电阻R25接地；所述的NPN硅光晶体管V3，其发射极经电阻R33接地，其集电极接电源。更进一步的，η的取值为16。由以上技术方案可知，本技术利用η*η个红外传感器模块连接成η*η矩阵式扫描采集电路，对η*η个柜体的状态进行监测，解决了现有技术中因状态变量过多而导致的采集难的问题；本技术运用光电隔离技术，在矩阵式扫描采集电路的输入、输出端分别设置外电路输入隔离电路和外电路输出隔离电路，能够对采集数据的输入输出进行隔离，提高了监测系统的抗干扰能力和稳定性；本技术采用了高性能的ATmgeal280单片机，并运用ModBus现场总线进行通讯，保证了该监测系统通讯的实时性和准确性。本技术适用于政府、企事业单位、档案馆等单位的档案管理室。【附图说明】图1是本技术的原理框图；图2是矩阵扫描式采集电路的电路原理图；图3是红外传感器模块的电路原理图；图4是外电路输入隔离电路的电路原理图；图5是外电路输出隔离电路的电路原理图。其中:1、上位机监控装置，2、微处理器，3、矩阵扫描式采集电路，4、电源，5、串口通信单J L.ο【具体实施方式】下面结合附图对本技术做进一步说明:如图1所示的一种基于AVR的多点库位状态监测系统，包括上位机监控装置1、微处理器2、矩阵扫描式采集电路3和电源4。所述的电源4为微处理器2和矩阵扫描式采集电路3供电。电源4采用AMSl117-3.3稳压芯片，该芯片具有较好的稳定性，能够为微处理器提供3.3V的稳定电压，为矩阵扫描式采集电路提供12V的直流电压。所述的微处理器的输出端连接有串口通信单元，所述的串口通信单元5采用ADM2483芯片，该RS485驱动芯片内部集成有隔离器，具有低功耗、抗干扰能力强等特点。所述的微处理器2的型号为ATmgeal280，其输入端通过ModBus现场总线与矩阵扫描式采集电路3的输出端相连，其输出端通过RS485总线与上位机监控装置I的输入端相连。ATmgeal 1280具有丰富的I/O接口资源，能够降低监测系统的设计成本，提高运行效率和采集速率。ATmgeal 1280将矩阵扫描式采集电路采集的数据暂时保存在内部RAM区，再将数据通过RS485总线上传至上位机监控装置。如图2所示，所述的矩阵扫描式采集电路3为由n*n个红外传感器模块组成的n*n矩阵式电路，其中，η为大于O的整数。优选的，η的取值为16。如图3所示，所述的红外传感器模块包括光电开关U5、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电压比较器Ul和发光二极管Dl ;所述的光电开关U5的型号为ITR9909，该ITR9909光电开关包括红外线发射二极管D2和NPN硅光电晶体管VI。所述的红外线发射二极管D2，其阳极接电阻R1，其阴极接地；所述的NPN硅光晶体管VI，其发射极经电阻R4接地，其集电极接电源。所述的电压比较器Ul，其同相输入端接NPN硅光电晶体管Vl的发射极，其反相输入端分别经电阻R2、电阻R3接电源、地，其输出端分别经发光二级管Dl与电阻R5、电阻R6接地、电源。当该矩阵扫描式采集电路上电后，由微处理器2输出驱动信号给各个红外传感器模块的输入IN接口，当文件柜中有文件时，光电开关U5的输出端导通，电当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于AVR的多点库位状态监测系统，其特征在于：包括上位机监控装置（1）、微处理器（2）、矩阵扫描式采集电路（3）和电源（4）；所述的微处理器（2）的型号为ATmgea1280，其输入端通过ModBus现场总线与矩阵扫描式采集电路（3）的输出端相连，其输出端通过RS485总线与上位机监控装置（1）的输入端相连；所述的矩阵扫描式采集电路（3）为由n*n个红外传感器模块组成的n*n矩阵式电路，其中，n为大于0的整数；所述的矩阵扫描式采集电路（3）的输入、输出端分别设有外电路输入隔离电路和外电路输出隔离电路；所述的电源（4）为微处理器（2）和矩阵扫描式采集电路（3）供电。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任民，杨茂博，梁胜涛，付真斌，陈良坤，张宏生，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网安徽省电力公司电力科学研究院，安徽继远电网技术有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京;11