一种数据转换模块的制作方法

文档序号:14355740阅读:837来源:国知局

本实用新型属于数据采集与传输技术领域,特别涉及一种数据转换模块。



背景技术:

数据转换模块广泛应用于各种通讯设备、中央控制系统中。大部分通讯设备只提供单一类型的信号输出接口,而与之相关的外围通讯设备却是另外一种输入接口,此时需要用到数据转换模块对信号类型进行转换。



技术实现要素:

本实用新型提供了一种数据转换模块,以解决多路模拟信号转发至多路RS422通讯协议的问题。

一种数据转换模块,包括8个4-20mA接口,这8个4-20mA接口经过模拟多路复用电路和A/D转换器连接MCU的输入端口,MCU的输出端口连接4个隔离器,每个隔离器连接1个收发器,每个收发器与1个RS422接口连接,形成4个RS422接口,

所述MCU与存储器连接,1个时钟芯片接入MCU,所述MCU还具有1个RS232调试串口,

所述数据转换模块具有1个DC/DC转换器,用以给模块的电路供电,DC/DC转换器还连接1个稳压器芯片,用以提供过热和限流保护,

所述MCU采用型号为STM32F103RC芯片,

所述存储器采用M24C64串行电擦写存储器,

所述时钟芯片采用PCF8563T低功耗CMOS实时时钟芯片,

所述模拟多路复用电路由ADG508F 8通道高性能模拟多路复用器、ADG333A 4通道单刀双掷开关和ADG409 4通道高性能模拟多路复用器组成,

所述A/D转换器采用AD7683BRM模数转换器,

所述隔离器采用ADuM1201ARZ双通道数字隔离器,

所述收发器由EL357N-G光电晶体管光耦合器和SP3491EN全双工RS-485收发器组成,

所述DC/DC转换器采用型号为F0505S-1WR2的DC-DC模块,稳压器芯片采用X1117稳压器。

本实用新型将8路4-20mA模拟信号转换为4路RS422串口信号。非常适用于使用RS422通讯口进行数据通讯的工程应用系统。与现有技术相比,本实用新型数据转换模块适合宽电压输入,隔离电压1.5KV DC,同时本实用新型数据转换模块的RS232和RS422接口参数都可调,可以根据需求灵活改变配置。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述,本实用新型示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中,以示例性而非限制性的方式示出了本实用新型的若干实施方式,其中:

图1是本实用新型的电路组成示意图。

具体实施方式

图1是本实用新型的电路组成示意图。本实用新型数据转换模块,包括四块部分:

1.供电电源电路

2.主控MCU电路

3.RS422通信电路

4.4-20mA信号转换采集电路

本实用新型电路的供电电路部分采用型号为XL1509的150KHZ固定频率脉宽调制(降压型)DC/DC转换器。该转换器具有2A负载驱动能力并且效率高,低波纹和线性好,负载调节能力好,可调输出,使用简单,内建频率补偿和固定频率振荡器。具有使能功能,内置过流和短路保护功能。采用型号为F0505S-1WR2的DC-DC模块电源,该模块电源隔离电压为3000VDC,具有短路自恢复保护,输出可关断,高功率密度。采用X1117稳压器,集成过热保护和限流电路。

主控MCU电路部分采用型号STM32F103RC芯片实现控制。采用M24C64串行电擦写存储器以及PCF8563T低功耗CMOS实时时钟芯片。

RS422通讯电路采用ADuM1201ARZ双通道数字隔离器,隔离器件将高速CMOS与单芯片变压器技术融为一体,具有优于光耦合器替代器件的出色性能特征。采用EL357N-G光电晶体管光耦合器和SP3491EN全双工RS-485收发器。

4-20mA信号转换采集电路部分采用ADG508F 8通道高性能模拟多路复用器,具有故障保护功能。采用ADG333A 4通道单刀双掷开关,采用线性兼容CMOS(LC2MOS)工艺设计,具有低功耗、高开关速度和低导通电阻特性。采用ADG409 4通道高性能模拟多路复用器,具有低功耗、高开关速度和低导通电阻特性。采用AD7683BRM模数转换器进行信号的转换。

所述数据转换模块可通过DC IN端子排接入直流12-24V电源工作;可以通过CHn0-CHn7端子排接入8路模拟4-20mA信号,精度为±0.5%;可以通过RS232串口进行通讯,配置模块的功能;转换后的信号为NMEA0183格式,通过4路RS422接口的ZY通道输出;此模块的主要功能是把模拟量4-20mA转换为NMEA0183格式的串口信号,提供给对应数据接口的设备使用。

值得说明的是,虽然前述内容已经参考若干具体实施方式描述了本实用新型创造的精神和原理,但是应该理解,本实用新型并不限于所公开的具体实施方式,对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合,这种划分仅是为了表述的方便。本实用新型旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。

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