一种多点数据采集通信协议及电路制造技术

本发明专利技术公开了一种多点数据采集通信协议，包括：调节通讯模块模拟量、通信时间，确定采样电压值和电流值所对应的开关量、带宽的最大值，主机发出采样电压于次级通讯单元，次级通讯单元使次级主机遍历若干终端，若干终端依次反馈采样电流至次级主机，次级通讯单元反馈数据于主机，一次主机

【技术实现步骤摘要】
一种多点数据采集通信协议及电路


[0001]本专利技术涉及模拟量采集电路
，具体涉及一种多点数据采集通信协议及电路。

技术介绍

[0002]模拟量的采集监控技术特别是单一、大量模拟量的采集监控技术是工业生产中面临的技术壁垒，由于常规电路的串口少，或者通讯串口的模拟量频道窄无法在规定时间传输、读取大量的模拟量数据，工业上急需的模拟量，如温度、湿度、工作电器集群的工况，无法被有效监控，所以一款能够多点数据采集通信协议及电路是急需的。
[0003]在专利文献公开的
ꢀ“
一种多通道模拟量信号采集处理系统”，其公告号为CN114362754B，此专利技术公开了一种多通道模拟量信号采集处理系统，其包括依次连接的信号采集器、通道选择切换电路、滤波限幅保护电路、模拟
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数字转换电路和FPGA电路；FPGA电路与温度采集电路的输出端相连。但是此电路没有周期性复检功能。
[0004]在专利文献公开的“超宽频通讯的节能灯无线组网系统及方法”，其公告号为CN101699927A，此专利技术公开了一种超宽频通讯的节能灯无线组网系统及方法，包括控制器、节能灯具，节能灯具装有UWB单元，UWB单元包括MCU I、UWB通讯模块I、天线I，MCU I与UWB通讯模块I相连，UWB通讯模块I与天线I相连；控制器包括显示屏、按键和UWB控制单元的遥控器，UWB控制单元包括MCU II、UWB通讯模块II、天线II，MCU II与UWB通讯模块II相连，UWB通讯模块II与天线II相连；控制器和节能灯具之间通过UWB通信协议进行信息的传递。但是此专利技术中的通信协议没有实现带宽的可调，降低了模拟量采集工况中的适应性。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的无法周期性复检功能、通信协议没有实现带宽的可调的缺点，本专利技术的目的在于提供一种多点数据采集通信协议及电路，实现了在规定时间周期性传输、读取大量的模拟量数据的目的。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种多点数据采集通信协议，包括一下步骤：S1调节通讯模块模拟量，通信数据的发出时间和接收时间，确定采样电压值和电流值所对应的开关量、带宽的最大值;S2主机发出采样电压于次级通讯单元，次级通讯单元使次级主机遍历若干终端；S201当发送数据时，开关量为“1”，则采用大于等于12V的电压；开关量为“0”，则采用小于12V电压；发送时间为416u S/每位数据；S3若干终端依次反馈采样电流至次级主机，次级通讯单元反馈数据于主机；S301当接收数据时，模拟量电流值50mA，则在回传信息Bit位判定为开关量“1”；模拟量电流值0mA, 则在回传信息Bit位判定为开关量“0”；
发送时间为50Us/每位数据；S4一次主机与终端之间的遍历与反馈通信过程，形成一组信息采集数据，并存储采集到的数据；S5主机将采集的信息数据通过通信总线，以选定的电压值、电流值，并重复S2、S3步骤的上下级应答通讯，向上级总机发送储存模块的成组数据。
[0007]本专利技术的通信协议可根据所要采集的模拟量集群大小和采集周期确定发送数据的带宽，并且主机还会周期性完成遍历
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反馈循环，并且储存上传获得的遍历数据，以监控模拟量是否会随时间的改变而改变。
[0008]一种多点数据采集电路，包括主机模块和次级模块，所述主机模块包括主机控制模块、主机
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次级通讯模块、主机对外通信模块，所述主机控制模块与所述主机
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次级通讯模块电连接，所述主机控制模块与所述主机对外通信模块电连接，所述次级模块包括采样模块、供电
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通讯模块和终端处理模块，所述终端处理模块与所述采样模块电连接，所述终端处理模块与所述供电
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通讯模块电连接，所述供电
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通讯模块与所述主机
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次级通讯模块通过串口电连接。
[0009]本专利技术的主机模块与次级模块之间的通信是通过主机
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次级通讯模块和供电
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通讯模块的一对串口。
[0010]作为优选，所述终端处理模块设有信号处理芯片U5，所述信号处理芯片U5的电源VDD3端与供电
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通讯模块的VCC电源输出端电连接，所述信号处理芯片U5的电源VDD3端又串接电容 C83于地，所述信号处理芯片U5的接地端VSS3接地，所述信号处理芯片U5的BOOT0端串接电阻R725于地，所述信号处理芯片U5的时钟输入端OSC IN并接晶振B2、电阻R745和电容C811，所述电阻R745和晶振B2另一端并接于所述信号处理芯片U5的时钟输出端OSC OUT，所述电容C811另一端接地，所述信号处理芯片U5的时钟输出端OSC OUT还串接电容C812于地，所述信号处理芯片U5的接地端VSSA接地，所述信号处理芯片U5的电源VDDA端串接电感L2于供电
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通讯模块的VCC电源输出端，所述信号处理芯片U5的电源VDDA端还串接电容C85于地。
[0011]本专利技术根据输入的通信协议，在晶振B2震荡时钟的计时下，定时发送反馈信号于供电
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通讯模块。
[0012]进一步的，所述采样模块包括若干采样电路和基准电路，所述采样电路设有采样电阻R79，所述采样电阻R79一端与所述供电
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通讯模块的VCC电源输出端电连接，所述采样电阻R79另一端并接有电阻R714和电阻R79，所述电阻R714另一端接地，所述电阻R79另一端与所述信号处理芯片U5的采样PA0端电连接，若干所述采样电路与若干所述信号处理芯片U5的采样端电连接，所述基准电路设有比较器U4A和比较器U4B，所述比较器U4A的端口1并接有电阻R742和电阻R738，所述电阻R742并接有外接电源VIN
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端和电容C86，所述电容C86另一端接地，所述电阻R738另一端与所述比较器U4A的端口5电连接，所述比较器U4A的端口2电连接有电阻R743和电阻R744，所述电阻R744另一端接地，所述电阻R743另一端并接有外接电源VIN+端和电容C88，所述电容C88另一端接地，所述比较器U4A的端口3与所述供电
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通讯模块的VCC电源输出端电连接，所述比较器U4A的端口3还串接电容C89于地，所述比较器U4A的端口4接地，所述比较器U4A的端口5与所述比较器U4B的端口7电连接，所述比较器U4B的端口6并接有电阻R739和电阻R740，所述电阻R739的另一端接地，所述电阻R740另一端与
所述比较器U4B的端口8电连接，所述比较器U4B的端口8还并接有电容C87和电阻R741，所述电容C87的另一端接地，所述电阻R741的另一端与所述信号处理芯片U5的基准电压采集端PB1电连接，所述信号处理芯片U5的PB2端串接电阻R748于地，所述信号处理芯片U5的接地端VSS1接地，所述信号处理芯片U5的电源端VDD1与所述供电
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通讯模块的VCC电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多点数据采集通信协议，其特征是：包括以下步骤：S1调节通讯模块模拟量、通信数据的发出时间和接收时间，确定采样电压值和电流值所对应的开关量、带宽的最大值;S2主机发出采样电压于次级通讯单元，次级通讯单元使次级主机遍历若干终端；S3若干终端依次反馈采样电流至次级主机，次级通讯单元反馈数据于主机；S4一次主机与终端之间的遍历与反馈通信过程，形成一组信息采集数据，并存储采集到的数据；S5主机将采集的信息数据通过通信总线，以选定的电压值、电流值，并重复S2、S3步骤的上下级应答通讯，向上级总机发送储存模块的成组数据。2.根据权利要求1所述的一种多点数据采集通信协议，其特征是：所述S2步骤还包括：S201当发送数据时，开关量为“1”，则采用大于等于12V的电压；开关量为“0”，则采用小于12V电压；发送时间为416u S/每位数据。3.根据权利要求1所述的一种多点数据采集通信协议，其特征是：所述S3步骤还包括：S301当接收数据时，模拟量电流值50mA，则在回传信息Bit位判定为开关量“1”；模拟量电流值0mA, 则在回传信息Bit位判定为开关量“0”；发送时间为50Us/每位数据。4.一种基于权利要求1至3任一所述通信协议的多点数据采集电路，其特征是：包括主机模块（1）和次级模块（2），所述主机模块（1）包括主机控制模块（3）、主机
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次级通讯模块（4）、主机对外通信模块（5），所述主机控制模块（3）与所述主机
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次级通讯模块（4）电连接，所述主机控制模块（3）与所述主机对外通信模块（5）电连接，所述次级模块（2）包括采样模块（6）、供电
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通讯模块（7）和终端处理模块（8），所述终端处理模块（8）与所述采样模块（6）电连接，所述终端处理模块（8）与所述供电
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通讯模块（7）电连接，所述供电
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通讯模块（7）与所述主机
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次级通讯模块（4）通过串口电连接。5.根据权利要求4所述的一种多点数据采集电路，其特征是：所述终端处理模块（8）设有信号处理芯片U5，所述信号处理芯片U5的电源VDD3端与供电
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通讯模块（7）的VCC电源输出端电连接，所述信号处理芯片U5的电源VDD3端还串接电容 C83于地，所述信号处理芯片U5的接地端VSS3接地，所述信号处理芯片U5的BOOT0端串接电阻R725于地，所述信号处理芯片U5的时钟输入端OSC IN并接晶振B2、电阻R745和电容C811，所述电阻R745和晶振B2另一端并接于所述信号处理芯片U5的时钟输出端OSC OUT，所述电容C811另一端接地，所述信号处理芯片U5的时钟输出端OSC OUT还串接电容C812于地，所述信号处理芯片U5的接地端VSSA接地，所述信号处理芯片U5的电源VDDA端串接电感L2于供电
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通讯模块（7）的VCC电源输出端，所述信号处理芯片U5的电源VDDA端还串接电容C85于地。6.根据权利要求5所述的一种多点数据采集电路，其特征是：所述采样模块（6）包括若干采样电路和基准电路，所述采样电路设有采样电阻R79，所述采样电阻R79一端与所述供电
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通讯模块（7）的VCC电源输出端电连接，所述采样电阻R79另一端并接有电阻R714和电阻R79，所述电阻R714另一端接地，所述电阻R79另一端与所述信号处理芯片U5的采样PA0端电连接，若干所述采样电路与若干所述信号处理芯片U5的采样端电连接，所述基准电路设有比较器U4A和比较器U4B，所述比较器U4A的端口1并接有电阻R742和电阻R738，所述电阻
R742并接有外接电源VIN
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端和电容C86，所述电容C86另一端接地，所述电阻R738另一端与所述比较器U4A的端口5电连接，所述比较器U4A的端口2电连接有电阻R743和电阻R744，所述电阻R744另一端接地，所述电阻R743另一端并接有外接电源VIN+端和电容C88，所述电容C88另一端接地，所述比较器U4A的端口3与所述供电
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通讯模块（7）的VCC电源输出端电连接，所述比较器U4A的端口3还串接电容C89于地，所述比较器U4A的端口4接地，所述比较器U4A的端口5与所述比较器U4B的端口7电连接，所述比较器U4B的端口6并接有电阻R739和电阻R740，所述电阻R739的另一端接地，所述电阻R740另一端与所述比较器U4B的端口8电连接，所述比较器U4B的端口8还并接有电容C87和电阻R741，所述电容C87的另一端接地，所述电阻R741的另一端与所述信号处理芯片U5的基准电压采集端PB1电连接，所述信号处理芯片U5的PB2端串接电阻R748于地，所述信号处理芯片U5的接地端VSS1接地，所述信号处理芯片U5的电源端VDD1与所述供电
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通讯模块（7）的VCC电源输出端电连接，所述信号处理芯片U5的电源端VDD1还串接电容C810于地，所述信号处理芯片U5的电源端VDD2与所述供电
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通讯模块（7）的VCC电源输出端电连接，所述信号处理芯片U5的电源端VDD2还串接电容C84于地，所述信号处理芯片U5的接地端VSS2接地。7.根据权利要求6所述的一种多点数据采集电路，其特征是：所述供电
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通讯模块（7）设有串口 P1，所述串口P1的端口1和端口2电连接有整流芯片D2，所述串口P1的端口1与所述整流芯片D2的AC1端口电连接，所述串口P1的端口2与所述整流芯片D2的AC2端口电连接，所述整流芯片D2的V+端并接有电阻R75、三极管VT4的集电极和二极管D1的正极，所述电阻R75的另一端并接有电阻R712和所述信号处理芯片U5的信号反馈端PA10，所述电阻R712接地，所述三极管VT4的基极串接电阻R718于所述信号处理芯片U5的信号接收端PB9，所述三极管VT4的发射极串接电阻R721于地，所述二极管D1的负极并接有降压芯片U6的电源端IN1、降压芯片U6的电源端 IN2和电解电容EC3的正极，所述电解电容EC3的负极接地，所述降压芯片U6的分压端EN串接电容R77于地，所述降压芯片U6的接地端GND接地 ，所述降压芯片U6的控频端CS串接电阻R71于地，所述降压芯片U6的反馈端FB并接电阻R76和电阻R713，所述降压芯片U6的开关端SW1和开关端SW2并接并且并接有二极管D3的负极和电感L3，所述二极管D3的正极接地，所述电感L3的另一端并接有电解电容EC4的正极、电容C82、电阻R76的另一端和稳压芯片U7的端口3，所述电解电容EC4的负极接地，所述电容C82的另一端接地，所述电阻R713的另一端接地，所述稳压芯片U7的端口1接地，所述稳压芯片U7的端口2并接有电容C81和电阻R78...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗绍仪，丁柱，刘利佳，罗圣江，
申请(专利权)人：杭州并坚科技有限公司，
类型：发明
国别省市：