一种多路交流信号简易操作采集器的制作方法

本发明涉及交流信号采集，尤其涉及一种多路交流信号简易操作采集器。

背景技术：

1、当今社会的发展人们对于电能的利用已经十分的广泛，所以针对于用电安全就显得十分的重要，因此需要市电检测技术对电压进行采集检测，当前技术需要用电脑主动的去查找串口参数，不能直观的识别，检测的市电路数比较有限，在485通讯环境比较复杂的地方信号可能会受到比较大的干扰导致通讯异常，此时如果是需要用电脑读取串口参数的设备就没有办法通过比较直观的方式去判断是串口参数错误还是设备出了问题。其次是设备通讯的时候无法看到时候有数据交互这样如果在巡查的时候无法直观地查看设备是否通信正常。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种多路交流信号简易操作采集器，具有串口通信参数可视化的优势，可以直接通过拨码去查看当前的串口参数，解决了需要用电脑去查询串口参数的问题。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供了一种多路交流信号简易操作采集器，包括单片机、光电耦合器、驱动电阻、rs485收发器和用于设定通讯地址、通讯波特率的外部拨码开关，所述光电耦合器与所述单片机的数字信号采集接口连接，所述驱动电阻与所述光电耦合器电连接，所述驱动电阻与ac220v电连接，所述外部拨码开关与所述单片机的gpio引脚连接，所述rs485收发器与所述单片机的通用异步收发传输接口连接，所述单片机包括24路数字信号采集接口。

3、进一步的，所述采集器的电压检测方法包括：当ac220v电源正常供电时，交流电的正半周期和负半周期都会使所述光电耦合器的发光二极管导通，发出光线，所述光电耦合器的光敏三极管接收到光线后导通，使得输出端呈现高电平，当ac220v电源断开时，所述光电耦合器的发光二极管不发光，所述光电耦合器的光敏三极管不导通，输出端呈现低电平；

4、所述单片机通过中断引脚来监测所述光电耦合器的光敏三极管的输出状态，当输出状态发生变化时，即从高电平变为低电平或从低电平变为高电平，单片机的中断处理程序会被触发，从而实现对ac220v电源状态的实时监测。

5、进一步的，所述驱动电阻的确定方法如下：

6、额定功率的确认，全波整流后电压值的计算，整流后，由于二极管的导通电压降，输出电压峰值(v_{o(p)})为vp-2*(v_{d})；其中(v_{d})是二极管的导通电压降，取0.7v，对于全波整流电路，输出电压的平均值为：

7、(v_{o(avg)})＝2/π*{vp-2*(v_{d})}

8、输入220v交流电情况下，实际整流得到的平均值为198v，根据实际工作电流以及上述平均电压即可确定驱动电阻的额定功率，其中，结合实际应用可将回路驱动电阻设计为串接两个或多个相等阻值的电阻，以方便计算，不盲目选择大电阻值，需要确保阻值选取后得回路电流符合光耦初级驱动要求，能够保证光电耦合器在220v输入进来完整实现电平翻转。

9、进一步的，还包括定时器，所述定时器设置一个时间，每隔一定的时间间隔触发一次中断，然后采集单片机的io状态一次存入数组当中，然后在主循环里面对这个二维数组进行遍历，若出现规定个数的满足条件则证明有市电接入，若出现没有满足条件或者少于规定个数的满足条件则被定义为干扰，判断为没有市电接入，再通过判断拨码的状态得到io口的电平变化，通过读取这个电平变化来更改对应的串口参数。

10、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

11、本申请的采集器不需要人工去判断是否有强电接入，当不记得串口参数时，可以直接通过拨码判断不需要接电脑读取参数，当需要判断的路数多的时候，本申请的设备也只需要一个设备，而不像其他设备的判断路数偏少，当设备通信的时候，会有指示灯显示，这样可以加快当设备无法通信的时候排查问题。

技术特征：

1.一种多路交流信号简易操作采集器，其特征在于，包括单片机、光电耦合器、驱动电阻、rs485收发器和用于设定通讯地址、通讯波特率的外部拨码开关，所述光电耦合器与所述单片机的数字信号采集接口连接，所述驱动电阻与所述光电耦合器电连接，所述驱动电阻与ac220v电连接，所述外部拨码开关与所述单片机的gpio引脚连接，所述rs485收发器与所述单片机的通用异步收发传输接口连接，所述单片机包括24路数字信号采集接口。

2.根据权利要求1所述的一种多路交流信号简易操作采集器，其特征在于，所述采集器的电压检测方法包括：当ac220v电源正常供电时，交流电的正半周期和负半周期都会使所述光电耦合器的发光二极管导通，发出光线，所述光电耦合器的光敏三极管接收到光线后导通，使得输出端呈现高电平，当ac220v电源断开时，所述光电耦合器的发光二极管不发光，所述光电耦合器的光敏三极管不导通，输出端呈现低电平；

3.根据权利要求1所述的一种多路交流信号简易操作采集器，其特征在于，所述驱动电阻的确定方法如下：

4.根据权利要求1所述的一种多路交流信号简易操作采集器，其特征在于，还包括定时器，所述定时器设置一个时间，每隔一定的时间间隔触发一次中断，然后采集单片机的io状态一次存入数组当中，然后在主循环里面对这个二维数组进行遍历，若出现规定个数的满足条件则证明有市电接入，若出现没有满足条件或者少于规定个数的满足条件则被定义为干扰，判断为没有市电接入，再通过判断拨码的状态得到io口的电平变化，通过读取这个电平变化来更改对应的串口参数。

技术总结
本发明涉及一种多路交流信号简易操作采集器，属于交流信号采集技术领域，包括单片机、光电耦合器、驱动电阻、RS485收发器和用于设定通讯地址、通讯波特率的外部拨码开关，光电耦合器与所述单片机的数字信号采集接口连接，驱动电阻与所述光电耦合器电连接，驱动电阻与AC220V电连接，外部拨码开关与所述单片机的GPIO引脚连接，RS485收发器与单片机的通用异步收发传输接口连接，单片机包括24路数字信号采集接口。本申请的采集器不需要人工去判断是否有强电接入，当不记得串口参数时可以直接通过拨码判断不需要接电脑读取参数，当需要判断的路数多的时候，盖采集器也只需要一个设备。

技术研发人员：包新津,龚国龙,柳旭之
受保护的技术使用者：杭州塔石物联网科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/4/10