精密气动测量仪数据采集及显示电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种精密气动测量仪数据采集及显示电路，属于电子气动测量仪数据采集及显示电路；旨在提供一种灵敏度好、适用范围广的电子气动测量仪数据采集及显示电路。它包括模数转换电路、数据处理控制电路、数据存储电路、显示电路、电源电路构成；模数转换电路(4)通过输入输出光电耦合隔离电路(5)与数据处理控制电路(2)电连接，该数据处理控制电路通过数据存储电路(6)与显示电路(7)电连接，数据处理控制电路(2)分别与模数转换电路(4)、显示电路(7)电连接；电源电路(1)分别向上述各电路供电。本实用新型具有结构简单、显示直观方便、灵敏度好、测量精度高等优点；是一种电子气动测量仪数据采集及显示电路。
【专利说明】精密气动测量仪数据采集及显示电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种数据采集及显示电路，尤其涉及一种高精度、宽量程气动测量仪数据采集及显示电路。
【背景技术】
[0002]气动测量仪器是利用压缩空气压力变换来感应测量工件几何尺寸的一种测量装置，属于非接触量具。它具有可靠性好、测量精度高等优点，在工业上得到广泛应用。目前，电子气动测量仪存在量程小，适用范围窄、灵敏度差等缺陷。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型旨在提供一种灵敏度好、适用范围广的精密气动测量仪数据采集及显示电路。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:包括模数转换电路、数据处理控制电路、数据存储电路、显示电路、电源电路构成；模数转换电路通过输入输出光电耦合隔离电路与数据处理控制电路电连接，该数据处理控制电路通过数据存储电路与显示电路电连接，数据处理控制电路分别与模数转换电路、显示电路电连接；电源电路分别向上述各电路供电。
[0005]通信模块电路与数据处理控制电路电连接。
[0006]在上述技术方案中，模数转换电路以U5 IC为核心，通过R8、R9、R46、R14、R44、R45等等电容电阻构成的六路分压差分输入及滤波电路进入U5，然后通过一个主模式的串行输出口与中央处理器进行数据通信，将转换后的数据提供给中央处理器，X3为一有源晶振给U5提供时钟，U5的模拟地和数字地通过一个磁珠BEAE2连接以减少干扰。
[0007]输入输出光电耦合隔离电路包括十路输入和八路输出光耦隔离电路，其中十路输入电路中又包括有两路快速处理电路，两路快速光耦由PC17，PC18光耦及74HC14为主要元件，完成光耦隔离后经74HC14输入处理器输入口，另外八路输入口经PC9到PC15光耦隔离后输入到处理器，八路输出口经PCl到PC8隔离输出再经过BDl?BD8驱动输出实现隔离控制。
[0008]数据处理及控制电路以Ul为核心，通过外部8MHZ及32768HZ晶振产生系统时钟，USART2 口用来与彩色液晶模块通信，USARTl 口用来与上位机通信，PC 口的O?9脚为外部光耦隔离输入接口，PB 口的8?15脚为光耦隔离输出口，PA 口的4?7脚为与模数转换通信接口，PE 口的7?10、PD 口的0、1、4?7、11?12、14?15脚为FLASH IC控制接口，PA口的11、12脚为USB通信口，94脚与37脚为控制系统启动模式选择端，Jl为JTAG程序写入口。
[0009]数据存储电路采用NANDFLASH存储IC U4经过处理器Ul程序处理可以通过USB访问存储模块，实现数据存储。
[0010]显示模块电路由控制IC Ul的USART2 口经J2接口与液晶模块实现数据的相互通?目。
[0011]通信模块电路:处理器Ul的USARTl 口通过U3电平转换IC经DB9接口实现与其他功能模块的上下位机通信。
[0012]电源电路:直流5V电源接入后经DC-DC降压IC U2和C57、C16、Cll、C13等滤波电容滤波后供给相关电路使用。
[0013]与现有技术比较，本实用新型由于采用了上述技术方案，在传统结构上增加了输入输出光电耦合隔离电路，因此能够消除电压、电流波动等带来的干扰，具有结构简单、显示直观方便、灵敏度好、测量精度高、量程范围大等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的结构示意图；
[0015]图2是本实用新型电源电路的原理图；
[0016]图3是本实用新型数据处理控制的原理图；
[0017]图4是本实用新型通信模块电路的原理图；
[0018]图5是本实用新型模数转换电路的原理图；
[0019]图6是本实用新型输入输出光电耦合隔离电路的原理图；
[0020]图7是本实用新型数据存储电路的原理图。
[0021]图中:电源电路1、数据处理控制电路2、通信模块电路3、模数转换电路4、输入输出光电耦合隔离电路5、数据存储电路6、显示电路7。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和具体的实施例对本实用新型作进一步说明:
[0023]如图1?7所示:模数转换电路4通过输入输出光电耦合隔离电路5与数据处理控制电路2电连接，该数据处理控制电路通过数据存储电路6与显示电路7电连接，数据处理控制电路2分别与模数转换电路4、显示电路7电连接；电源电路I分别向上述各电路供电。
[0024]为了使用方便，数据处理控制电路2通过通信模块电路3与与上位机连接，该信模块电路由电源电路I供电。
[0025]工作原理:直流5V供电电压输入经C57、C16、C11滤波进入U2 1117-3.3降压后经C13、C15滤波后得到3.3V给各电路供电；六路模拟电压经过R8、R9、R44?R46、R14、C21?C22等电容电阻构成的分压及低通滤波电路输入六组差分电压到U5 AD转换IC CS5451A，转换时钟由X3有源晶振提供4.096MHZ时钟，数据转换后经U51?4脚的串口由处理器UlSTM32F103读取并接收转换后的六组每组16位精度转换数据；用一个BEAD2的电感磁珠将IC的模拟地与数字地相连接减少了相互之间的干扰；通过电阻R17、R21、R22、R25的选择焊接可以实现采集IC CS5451A中三组电流通道的增益选择和串口数据输出频率大小的调节；图中U3电平转换IC MAX3232经过电平转换后与Ul的USARTl 口连接通过DB9接口与其他通讯模块通讯。
[0026]主控制器Ul STM32F103处理AD转换后的数据，经过与USART2 口连接的J2 口发送给彩色液晶模块显示并处理液晶模块返回的相关数据;U1通过对相关数据的处理以及十路光耦输入接口电平判断来控制光电耦合电路输出，控制其他外部电路的工作，同时可以通过USARTl 口与其他工作模块进行通讯。此外，Ul将相关数据处理后可以存入NANDFLASH存储IC U4型号为K9F1G08实现实时数据的存储，通过USB接口也可以访问U4可用作相关数据的存储，同时USB接口也可以为整个电路提供电源供电；J1的JTAG 口能在线烧录程序方便调试及程序更新，通过RSTl按键接口可以实现Ul处理器IC的硬件复位。
[0027]Ul的八路输出控制信号经PCl?PC8光耦器件PC817隔离输出后再经过BDl?BD8型号为BD137的驱动输出提高输出的驱动能力；而十路输出型号中八路经过上拉输入PC9?PC16光耦PC817后输入Ul控制1C，另外两路高速光耦电路经上拉电阻输入PC17，PC18型号为PC410和U6型号为74HC14处理后输入Ul用作外部电路控制信号。
【权利要求】
1.一种精密气动测量仪数据采集及显示电路，包括模数转换电路、数据处理控制电路、数据存储电路、显示电路、电源电路构成；其特征在于:模数转换电路(4)通过输入输出光电耦合隔离电路(5)与数据处理控制电路(2)电连接，该数据处理控制电路通过数据存储电路(6)与显示电路(7)电连接，数据处理控制电路(2)分别与模数转换电路(4)、显示电路(7)电连接；电源电路⑴分别向上述各电路供电。
2.根据权利要求1所述的精密气动测量仪数据采集及显示电路，其特征在于:通信模块电路⑶与数据处理控制电路⑵电连接。
【文档编号】G01B13/00GK204202579SQ201420594283
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年10月15日 优先权日:2014年10月15日
【发明者】蒙浩, 张禹 申请人:贵阳瑞极精密测量有限公司