计算机信息处理装置的制作方法

本实用新型属于计算机信息处理装置，尤其适用于车间内的计算机信息处理装置。

背景技术：

计算机信息处理是一种数据处理过程，现有的计算机处理系统多针对通信领域。在车间应用的时候没有固定的模块，还需要临时设计组装。

在工厂生产的过程中，往往需要采集各个车间的工作情况，以及车间内部的环境情况，为实现这一过程，现有技术的实现方式为：在各个车间放置环境采集和控制车间内各个电机工作的元件。缺点为：集成度低，需要的元件比较多，元件也比较分散；同时，没有合理的设计，数据处理传输性能低，使用体验感较差。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种结构简单、使用效果好的计算机信息处理装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：计算机信息处理装置，适用于工厂车间，包括电脑和至少1个微处理单元；微处理单元包括安装板，安装板上设置有盒体，盒体内放置有处理单元；盒体两侧均设置有穿孔，穿孔内穿设信号线；处理单元的信号输入端和信号输出端上分别连接有热敏电阻和瞬态二极管，瞬态二极管的正极连接直流电源，瞬态二极管的负极连接处理单元的信号输出端，瞬态二极管的负极还连接热敏电阻，热敏电阻连接信号线；各个微处理单元与电脑无线通信。

信号线包括输入信号线和输出信号线，任意一个输入信号线上连接有第一ad转换电路。

盒体两侧安装有金属材质的连接柱，连接柱的数量与信号线的数量相同，连接柱一端连接信号线；连接柱的另一端上螺接有金属材质的压脚。

处理单元上连接有第二ad转换、滤波放大电路，其中，滤波放大电路的信号输出端连接第二ad转换电路，第二ad转换电路连接处理单元的信号输入端。

盒体内设置有电池仓，电池仓内装设有电池，电池为微处理单元供电。

在处理单元的信号输出端连接无线发射芯片，电脑上连接主处理单元，主处理单元和电脑通过max232连接，主处理单元上连接有无线接收芯片，无线发射芯片和无线接收芯片无线通信。

信号线和穿孔之间设置有橡胶密封垫片。

盒体内设有温度传感器，盒体上设显示屏，温度传感器连接处理单元的信号输入端，处理单元的信号输出端连接显示屏。

盒体内设风机，处理单元的信号输出端驱动风机工作。

微处理单元单元的数量与车间的数量相同，即每个车间均设置一个微处理单元。

通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为：本实用新型公开了一种计算机信息处理装置，适用于车间，可以对车间内的数据进行采集处理，同时可以降低外部电磁信号对本信息处理装置的干扰，同时，可以根据后续需要向本装置中加入需要的信号采集或驱动电路，本装置可以对数据进行处理，并将处理后的数据传输到电脑中。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型电路原理图；

图3为第二处理单元电路原理图。

具体实施方式

计算机信息处理装置，本实施例适用于工厂车间，工厂车间往往有大量的数据需要进行处理和采集，本实施例可以实现数据的统一处理。

同时，在本计算机信息处理装置上预留有信号线3，使用者可以根据需要，在信号线3上连接相应的驱动电路，从而驱动设备运行。本申请的发明点在于可以实现车间内模块的集中化管理，可以实现车间内数据的集中输入和输出，数据传输速度快。

如图1~3所示，计算机信息处理装置包括电脑和至少1个微处理单元，其中，微处理单元的数量与车间的数量相同，每个车间均设置1个微处理单元，用于对各个车间的情况进行汇总、采集和控制。各个微处理单元与电脑无线通信。

微处理单元包括安装板1，安装板1用于将微处理单元固定在车间墙面上。在安装板1上设置有盒体2，盒体2内放置有处理单元，处理单元包括第一单片机u4（型号为80c51）和第一单片机u4的最小系统，第一单片机u4的最小系统包括时钟电路、电源电路和复位电路均为成熟的现有技术，在此不再赘述。

第一单片机u4与电脑无线通信，实现方式为：还包括无线发射芯片u3（型号为nrf24l01）、无线接收芯片u10、第二处理单元和电脑，第一单片机u4通过无线发射芯片将信号传输到无线接收芯片u10（型号为nrf24l01）。无线接收芯片u10将信号传输到第二处理单元，第二处理单元将数据传输到电脑。

第二处理单元包括型号为80c51的主单片机u7，在主单片机u7上连接有最小系统，最小系统包括复位电路、时钟电路和电源电路，主单片机u7的最小系统为成熟的现有技术，在此不再赘述。

无线发射芯片u3和无线接收芯片u10与第一单片机u4和主单片机u7的连接分别为：

无线发射芯片u3的片选信号输入端（引脚csn）、模式选择输入端（引脚ce）、数据输入端（引脚mosi）、时钟端（引脚sck）、可屏蔽中断端（引脚irq）分别连接第一单片机u4u6的信号输出端（引脚p3.0、p3.1、p3.2、p3.3、p3.4），无线发射芯片u3的数据输出端（引脚miso）连接第一单片机u4u6的信号输入端（引脚p3.5）。

无线接收芯片u10的片选信号输入端（引脚csn）、模式选择输入端（引脚ce）、数据输入端（引脚mosi）、时钟端（引脚sck）、可屏蔽中断端（引脚irq）分别连接主单片机u7u11的信号输出端（引脚p0.0、p0.1、p0.2、p0.3、p0.4），无线接收芯片u10的数据输出端（引脚miso）连接主单片机u7u11的信号输入端（引脚p0.5）。

主单片机u7u11通过电平转换芯片u10（型号为max232）将信号传输到电脑的串口u9。

电脑上连接主处理单元，主处理单元包括主单片机u7（型号为80c51）和主单片机u7的最小系统，主单片机u7的最小系统包括时钟电路、电源电路和复位电路均为成熟的现有技术，在此不再赘述。

主单片机u7和电脑通过电平转换芯片（型号为max232）连接，电平转换芯片的t1输入引脚（t1in）连接主单片机u7的信号输出端（引脚p16），电平转换芯片的r1输出引脚（r1out）连接主单片机u7的信号输入端（引脚p15），电平转换芯片的t1输出引脚（t1out）和电平转换芯片的r1输入引脚（r1in）分别连接电脑的串口u9。

从而第一单片机u4通过无线发射芯片和无线接收芯片将信号传输到主单片机u7，主单片机u7将信号传输到电脑的串口u9。

在第一单片机u4的信号输出端和信号输入端均连接有信号线，从而便于与外部元件连接，此处之所以先将信号线连接在第一单片机u4上是为了事后车间需要时连接方便。在信号线上连接有光耦u11，从而防止外界信号对第一单片机u4造成干扰。

为了便于信号线在盒体上的穿设，在盒体两侧均设置有穿孔，信号线通过穿孔从盒体内穿出去。

在信号线和穿孔之间设置有密封垫片4，从而实现信号线在穿孔内的固定，另外防止灰尘通过信号线和穿孔之间的间隙进入到盒体内。

在盒体上装设有金属材质的连接柱，信号线端部连接连接柱的一端，连接柱的另一端上螺接有金属材质的压脚。使用的时候，将外部导线通过压脚压在连接柱上就可以实现外部导线与信号线的连接，使用方便。

为了降低外部浪涌对第一单片机u4的伤害，第一单片机u4的信号输入端和信号输出端上均连接有热敏电阻rt和瞬态二极管tvs，瞬态二极管tvs的正极连接直流电源，瞬态二极管tvs的负极连接第一单片机u4的信号输入端或信号输出端，瞬态二极管tvs的负极还连接热敏电阻rt的第一端，热敏电阻rt的第二端连接信号线的一端，信号线的另一端连接在上述连接柱的一端即可。

本实施例中，为了便于区分，信号线分为输入信号线和输出信号线，用来连接输入电路的为输入信号线，用来连接输出电路的为输出信号线。虽然，输入信号线和输出信号线在刚开始使用时无法确定，是在日后扩展时确定的，但是可以按事先按边区分，以连接方便。

光耦u11的连接方式为：光耦u11的信号输入端连接输入信号线，光耦u11的信号输出端连接第一单片机u4的信号输入端。光耦u11的输入端连接第一单片机u4的信号输出端，光耦u11的输出端连接第一单片机u4的输出信号线。

为了实现对模拟信号的输入，在第一单片机u4的任意一个输入信号线上连接有第一ad转换电路，适用的信号的电压为3~5v。第一ad转换电路包括第一ad芯片u1（型号为tlc2543），第一ad芯片u1的信号输出端（引脚dataout）连接第一单片机u4的信号输入端（引脚p12），第一ad芯片u1的片选信号端（引脚cs）连接第一单片机u4的信号输入端（引脚p13），第一ad芯片u1的时钟端（引脚ioclock）连接第一单片机u4的信号输入端（引脚p10），第一ad芯片u1的串行数据输入端（引脚datainput）连接第一单片机u4的信号输出端（引脚p11）。

为了实现对微弱模拟信号的输入（电压低于3v），在第一单片机u4的任意一个输入信号线上连接有第二ad转换、滤波放大电路。其中，滤波放大电路的信号输出端连接第二ad转换电路，第二ad转换电路连接第一单片机u4的信号输入端。

滤波放大电路包括第一滤波电阻r1、第二滤波电阻r2、第三滤波电阻r3、第四滤波电阻r4、第一滤波电容c1、第二滤波电容c2和放大器u12，第一滤波电阻r1和第二滤波电阻r2串联；第二滤波电阻r2连接放大器u12的同相输入端，放大器u12的同相输入端上还连接第二滤波电容c2，第二滤波电容c2接地；第三滤波电阻r3和第四滤波电阻r4串联，第三滤波电阻r3、第四滤波电阻r4之间连接放大器u12的反相输入端，第四滤波电阻r4连接放大器u12的输出端，放大器u12的输出端还连接第一滤波电容c1的第一端，第一滤波电容c1的第二端连接在第一滤波电阻r1和第二滤波电阻r2之间。放大器u12的输出端连接第二ad转换，第二ad转换电路包括第二ad芯片u6（型号为tlc2543），放大器u12的输出端连接第二ad芯片u6的信号输入端（引脚ain3）。

第二ad芯片u6的信号输出端（引脚dataout）连接第一单片机u4的信号输入端（引脚p22），第二ad芯片u6的片选信号端（引脚cs）连接第一单片机u4的信号输入端（引脚p23），第二ad芯片u6的时钟端（引脚ioclock）连接第一单片机u4的信号输入端（引脚p20），第二ad芯片u6的串行数据输入端（引脚datainput）连接第一单片机u4的信号输出端（引脚p21）。

为了保证盒体内第一单片机u4的工作安全，在盒体内设有第二温度传感器u2（ds18b20），第二温度传感器u2采集盒体内的温度信息，并将采集到的温度信息传输到第一单片机u4，在盒体上设显示屏，温度传感器u2的信号输出端（引脚2）连接第一单片机u4的信号输入端（引脚p14），第一单片机u4的信号输出端（引脚p30~37）连接显示电路。

显示电路包括显示芯片u5（型号为lcd1602），第一单片机u4的信号输出端（引脚p30~37）连接显示芯片u5的输入端，同时，在第一单片机u4的信号输出端（引脚p00~07）上还连接有上拉排阻，上拉排阻连接直流电源。

从而第一单片机u4根据接收到的温度信息，在显示芯片u5上进行显示。

盒体内设风机，第一单片机u4的信号输出端驱动风机工作，从而当盒体内温度过高，超过阈值时，第一单片机u4输出信号驱动风机的工作。

实现方式为：

在第一单片机u4的信号输出端（p24）上连接有风机驱动电路，风机驱动电路包括第一电阻、第一三极管q1、第一二极管d1，第一单片机u4的信号输出端（p24）通过第一电阻连接第一三极管q1的基极，第一三极管q1的发射极接地。第一三极管q1的集电极连接第一二极管d1的正极，第一二极管d1的负极连接直流电源，同时，第一三极管q1的集电极连接继电器的线圈jc，继电器线圈jc的另一端连接直流电源，继电器的常开触点jk串联在风机的电源电路中，即继电器jk的常开触点串联在风机和电源以及地之间。

其中，风机的工作电压为12v，可以直接用单片机驱动，无需再使用接触器就可以实现。

本实施例工作过程为：根据车间的数量选择微处理单元的个数，保证1个车间内放置1个微处理单元，本微处理单元可以采集各个车间内的数据，不管是模拟量还是数字量均可以向本微处理单元中输入，同时本微处理单元可以降低外部的信号的干扰，对数据的处理速度快，使用过程中稳定性高，可以将数据传输到电脑中，工作人员可以在电脑端查看所有车间采集过来的数据。

另外本温度采集单元可以采集自身盒体内的温度信息，并在盒体内温度较高时开启风机，对盒体内进行降温。

使用者可以根据需要在信号线上外接相应的驱动电路，将数据输入到微处理单元上进行信息处理，由于本微处理单元具有光耦u11，可以隔离外部电磁信号的干扰，保证了数据处理的准确性和稳定性。

本实用新型公开了一种计算机信息处理装置，适用于车间，可以对车间内的数据进行采集处理，同时可以降低外部电磁信号对本信息处理装置的干扰，同时，可以根据后续需要向本装置中加入需要的信号采集或驱动电路，本装置可以对数据进行处理，并将处理后的数据传输到电脑中。