基于单片机的数据传输装置

技术领域：

本实用新型涉及基于单片机的数据传输装置。

背景技术：
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片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器cpu、随机存储器ram、只读存储器rom、多种i/o口和中断系统、定时器/计数器等功能(还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、a/d转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用，其主要结构包括运算器、控制器和主要寄存器；运算器的功能包括执行各种算术运算和逻辑运算，控制器由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序发生器和操作控制器等组成，是发布命令的“决策机构”，即协调和指挥整个微机系统的操作。

单片机单片机拥有以下几种应用特点：(1)拥有良好的集成度；(2)单片机自身体积较小；(3)单片机拥有强大的控制功能，同时运行电压比较低；(4)单片机拥有简易携带等优势，同时性价比较高。单片机主要应用于下面几种领域当中，分别是：自动化办公、机电一体化、尖端武器和国防军事领域、航空航天领域、汽车电子设备、医用设备领域、商业营销设备、计算机通讯、家电领域、日常生活和实时控制领域等。

在实验科室中，通过实验会获取大量的数据参数，为了使实验人员掌握所需要的数据参数，需要设置数据传输装置以将数据参数传输给实验人员；一般情况下，得到的数据参数存储在数据库内，有需要时，通过局域网或内网传输到对应的电脑上，数据传输方式单一，不能进行远程的传输，并且在实验人员有不同的数据传输需要时，仅仅依靠局域网无法满足所有的使用要求，传输效率低下。

技术实现要素：
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本实用新型实施例提供了基于单片机的数据传输装置，基于单片机集成控制原理，将多个传输功能芯片集成到单片机上，能够根据实验人员的实际使用需求来选取不同的数据传输功能进行数据的传输，形式灵活多样，传输高效准确，同时还能避免数据传输过程中出现误差或者数据丢失现象，解决了现有技术中存在的问题。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

基于单片机的数据传输装置，包括单片机控制器，在控制器上连接有操作按键，所述操作按键用于选取不同类别的数据传输器；在控制器上连接有与操作按键相配合的gprs传输器、485传输器和wifi传输器；在控制器上还连接有稳压器和散热器，所述稳压器用于为控制器提供稳定持久的供电电压，所述散热器用于降低控制器内部的温度；所述控制器的型号为stm32f103c8t6，在控制器上设有64个引脚，所述控制器通过一号引脚与稳压器相连，所述控制器通过二号引脚、三号引脚和四号引脚与操作按键相连；所述控制器通过十四号引脚、十五号引脚和十六号引脚与gprs传输器相连；所述控制器通过二十五号引脚与散热器相连；所述控制器通过三十三号引脚、三十四号引脚和三十五号引脚与485传输器相连，所述控制器通过四十号引脚和四十一号引脚与wifi传输器相连。

所述稳压器的型号为lm317，在稳压器上设有3个引脚，所述稳压器的三号引脚与控制器的一号引脚相连；在稳压器的一号引脚和二号引脚之间设有第八电容和第十二电阻，在稳压器的二号引脚和三号引脚之间设有第九电容和第十三电阻。

所述操作按键包括第一按键、第二按键和第三按键，在第一按键上设有第一常开开关，在第一常开开关上并联有第一电阻和第一电容；在第二按键上设有第二常开开关，在第二常开开关上并联有第二电阻和第二电容；在第三按键上设有第三常开开关，在第三常开开关上并联有第十一电阻和第三电容。

所述散热器的型号为tc4427，在散热器上设有8个引脚，所述散热器的四号引脚与控制器的二十五号引脚相连，在散热器的六号引脚上连接有相并联的第十电容和第十一电容；在散热器的五号引脚上通过相并联的第十四电阻和第十五电阻连接有mos管，在mos管的漏极上连接有散热风扇，所述mos管用于驱动散热风扇对控制器进行降温。

所述wifi传输器的型号为esp8266，在无线收发器上设有8个引脚，所述无线收发器的四号引脚与控制器的四十号引脚相连，所述无线收发器的八号引脚与控制器的四十一号引脚相连。

所述gprs传输器的型号为sim800c，在gprs传输器上设有42个引脚，所述gprs传输器通过一号引脚和第三电阻与控制器的十四号引脚相连，所述gprs传输器通过二号引脚和第四电阻与控制器的十五号引脚相连，所述gprs传输器通过六号引脚和第五电阻与控制器的十六号引脚相连；在gprs传输器的二号引脚和六号引脚之间设有相并连的第六电阻和第七电阻；所述gprs传输器通过十五号引脚、十六号引脚、十七号引脚和十八号引脚连接有sim卡，在gprs传输器的十五号引脚、十六号引脚和十七号引脚上分别设有第四电容、第五电容和第六电容，在gprs传输器的十八号引脚上连接有第七电容，在gprs传输器的三十二号引脚上连接有天线。

所述485传输器的型号为sp3485，在485传输器上设有8个引脚，所述485传输器通过一号引脚与控制器的三十三号引脚相连，所述485传输器的二号引脚和三号引脚相短接并与控制器的三十四号引脚相连，所述485传输器的六号引脚和七号引脚为数据传输引脚。

本实用新型采用上述结构，通过单片机的集成控制作用，将多类型的数据传输器电气连接到控制器上，从而可以根据实验人员实际需求来选取最合适的数据传输通道；通过操作按键来选取和触发不同的数据传输器进入工作状态，响应速度快，能够精准控制；通过稳压器和散热器为控制器提供稳定持久的供电电压和适宜的工作温度，保证控制器可以长时间稳定工作；通过各个电气组件的相互配合作用，使控制器能够实现选择数据传输通道的功能，具有快捷便利、精准实用的优点。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的控制器的电气原理图。

图3为本实用新型的操作按键的电气原理图。

图4为本实用新型的稳压器的电气原理图。

图5为本实用新型的散热器的电气原理图。

图6为本实用新型的wifi传输器的电气原理图。

图7为本实用新型的gprs传输器的电气原理图。

图8为本实用新型的485传输器的电气原理图。

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。

如图1-8中所示，基于单片机的数据传输装置，包括单片机控制器，在控制器上连接有操作按键，所述操作按键用于选取不同类别的数据传输器；在控制器上连接有与操作按键相配合的gprs传输器、485传输器和wifi传输器；在控制器上还连接有稳压器和散热器，所述稳压器用于为控制器提供稳定持久的供电电压，所述散热器用于降低控制器内部的温度；所述控制器的型号为stm32f103c8t6，在控制器上设有64个引脚，所述控制器通过一号引脚与稳压器相连，所述控制器通过二号引脚、三号引脚和四号引脚与操作按键相连；所述控制器通过十四号引脚、十五号引脚和十六号引脚与gprs传输器相连；所述控制器通过二十五号引脚与散热器相连；所述控制器通过三十三号引脚、三十四号引脚和三十五号引脚与485传输器相连，所述控制器通过四十号引脚和四十一号引脚与wifi传输器相连。

所述稳压器的型号为lm317，在稳压器上设有3个引脚，所述稳压器的三号引脚与控制器的一号引脚相连；在稳压器的一号引脚和二号引脚之间设有第八电容和第十二电阻，在稳压器的二号引脚和三号引脚之间设有第九电容和第十三电阻。

所述操作按键包括第一按键、第二按键和第三按键，在第一按键上设有第一常开开关，在第一常开开关上并联有第一电阻和第一电容；在第二按键上设有第二常开开关，在第二常开开关上并联有第二电阻和第二电容；在第三按键上设有第三常开开关，在第三常开开关上并联有第十一电阻和第三电容。

所述散热器的型号为tc4427，在散热器上设有8个引脚，所述散热器的四号引脚与控制器的二十五号引脚相连，在散热器的六号引脚上连接有相并联的第十电容和第十一电容；在散热器的五号引脚上通过相并联的第十四电阻和第十五电阻连接有mos管，在mos管的漏极上连接有散热风扇，所述mos管用于驱动散热风扇对控制器进行降温。

所述wifi传输器的型号为esp8266，在无线收发器上设有8个引脚，所述无线收发器的四号引脚与控制器的四十号引脚相连，所述无线收发器的八号引脚与控制器的四十一号引脚相连。

所述gprs传输器的型号为sim800c，在gprs传输器上设有42个引脚，所述gprs传输器通过一号引脚和第三电阻与控制器的十四号引脚相连，所述gprs传输器通过二号引脚和第四电阻与控制器的十五号引脚相连，所述gprs传输器通过六号引脚和第五电阻与控制器的十六号引脚相连；在gprs传输器的二号引脚和六号引脚之间设有相并连的第六电阻和第七电阻；所述gprs传输器通过十五号引脚、十六号引脚、十七号引脚和十八号引脚连接有sim卡，在gprs传输器的十五号引脚、十六号引脚和十七号引脚上分别设有第四电容、第五电容和第六电容，在gprs传输器的十八号引脚上连接有第七电容，在gprs传输器的三十二号引脚上连接有天线。

所述485传输器的型号为sp3485，在485传输器上设有8个引脚，所述485传输器通过一号引脚与控制器的三十三号引脚相连，所述485传输器的二号引脚和三号引脚相短接并与控制器的三十四号引脚相连，所述485传输器的六号引脚和七号引脚为数据传输引脚。

本实用新型实施例中的基于单片机的数据传输装置的工作原理为：基于单片机集成控制原理，将多个传输功能芯片集成到单片机上，能够根据实验人员的实际使用需求来选取不同的数据传输功能进行数据的传输，形式灵活多样，传输高效准确，同时还能避免数据传输过程中出现误差或者数据丢失现象，能够适用于实验科室的绝大多数情况的要求。

在整体方案中，以单片机控制器stm32f103c8t6作为核心组件，控制器通过一号引脚与稳压器相连，控制器通过二号引脚、三号引脚和四号引脚与操作按键相连；控制器通过十四号引脚、十五号引脚和十六号引脚与gprs传输器相连；控制器通过二十五号引脚与散热器相连；控制器通过三十三号引脚、三十四号引脚和三十五号引脚与485传输器相连，控制器通过四十号引脚和四十一号引脚与wifi传输器相连，从而构成了整体硬件电路结构，并且依托上述电路结构，能够根据实验人员的需求和数据的类型选取最为适宜的数据传输器和传输通道，实验人员只需要按动操作按键便可以进行选择，操作简便。

优选的，稳压器的型号为lm317，在稳压器上设有3个引脚，稳压器的三号引脚与控制器的一号引脚相连；在稳压器的一号引脚和二号引脚之间设有第八电容和第十二电阻，在稳压器的二号引脚和三号引脚之间设有第九电容和第十三电阻，以为控制器提供持久稳定的供电电压，保证控制器长时间处于正常的工作状态。

优选的，操作按键包括第一按键、第二按键和第三按键，对于按键的数目和功能，可以根据实际需求进行设置，而不仅限于上述三种形式。

优选的，散热器的型号为tc4427，在散热器上设有8个引脚，散热器的四号引脚与控制器的二十五号引脚相连，在散热器的六号引脚上连接有相并联的第十电容和第十一电容；在散热器的五号引脚上通过相并联的第十四电阻和第十五电阻连接有mos管，在mos管的漏极上连接有散热风扇，所述mos管用于驱动散热风扇对控制器进行降温；通过mos快速触发散热风扇进入工作状态，防止控制器出现温升过高的现象，消除安全隐患、提升安全系数。

优选的，传输器主要包括wifi传输器、485传输器和gprs传输器，同样的，传输器的形式和数量不作限制，可以根据应用场景的不同进行增减。

实际使用时，首先通过稳压器将控制器接入电源，控制器进入工作状态在操作按键上按动相应的按键即可选择传输器的类型，为数据的传输提供最佳的传输器和对应的传输通道，从而保证数据完整精准传输。

综上所述，本实用新型实施例中的基于单片机的数据传输装置能够基于单片机集成控制原理，将多个传输功能芯片集成到单片机上，根据实验人员的实际使用需求来选取不同的数据传输功能进行数据的传输，形式灵活多样，传输高效准确，同时还能避免数据传输过程中出现误差或者数据丢失现象，能够适用于实验科室的绝大多数情况的要求，操作简便，只需要按动按键即可。

上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。