协议转换装置和近钻头随钻测量系统的制作方法

本技术涉及通信，尤其涉及一种协议转换装置和一种近钻头随钻测量系统。

背景技术：

1、相关技术中获取井下工程参数是通过接收端主控板预留接口对井下工程参数进行读取，在进行数据读取前，需要将接收端插入井下工程的测量物中，并在接收端进行数据读取时需要将插入部分从钻铤中取出来，无疑增加了研发测试人员和井场操作人员的测试复杂度，而且将插入测量物中的接收端取出的动作还增加了二次装配带来的潜在风险，例如在拆装过程中可能会造成数据读取口的线缆挤压至破损进而导致线缆对地短路等，并导致读取的数据失效，影响测量数据的准确性和可靠性。

技术实现思路

1、本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的第一个目的在于提出一种协议转换装置，通过1553发射电路、mcu(microcontroller unit，微控制单元)电路、1553接收电路和ttl(transistor-transistor-logic，晶体管-晶体管逻辑)转usb(universal serial bus，通用串行总线)路的相互配合，利用usb通信协议将usb信号传输至上位机，使技术人员可以在地面读取到近钻头在井下的工作状态信息及数据，并提高了数据读取的准确性和可靠性，同时简化了测试流程。

2、本实用新型的第二个目的在于提出一种近钻头随钻测量系统。

3、为了达到上述目的，本实用新型提出的协议转换装置包括：1553接收电路、mcu电路和ttl转usb电路，所述mcu电路分别与所述1553接收电路和所述ttl转usb电路连接，所述1553接收电路用以连接1553主机，所述ttl转usb电路用以连接上位机；其中，所述mcu电路通过所述1553接收电路接收所述1553主机传输的第一1553信号，并对所述第一1553信号进行解码处理，以及在解码处理得到ttl信号时，将所述ttl信号传输至所述ttl转usb电路；所述ttl转usb电路对所述ttl信号进行电平转换得到usb信号，并将所述usb信号传输至所述上位机。

4、根据本实用新型的协议转换装置，通过1553接收电路、mcu电路和ttl转usb电路的相互配合，利用usb通信协议将usb信号传输至上位机，使技术人员可以在地面读取到近钻头在井下的工作状态信息及数据，并提高了数据读取的准确性和可靠性，同时简化了测试流程。

5、另外，根据本实用新型上述的协议转换装置，还可以具有如下的附加技术特征：

6、在一些实施例中，所述装置还包括1553发射电路，所述1553发射电路与所述mcu电路连接，并用以连接1553从机；其中，所述mcu电路还在解码得到第二1553信号时，将所述第二1553信号传输至所述1553发射电路，所述1553发射电路将所述第二1553信号传输至所述1553从机。

7、在一些实施例中，所述1553接收电路包括变压器子电路、电压比较子电路和第一逻辑门子电路；其中，所述变压器子电路的第一输入端用以连接所述1553主机，以接收所述第一1553信号，所述变压器子电路的第二端、第三端与所述电压比较子电路的两输入端连接，以将所述第一1553信号输出至所述电压比较子电路进行比较处理，所述电压比较子电路的输出端与所述第一逻辑门子电路的输入端连接，以将比较处理后的1553信号输出至所述第一逻辑门子电路进行整形处理，所述第一逻辑门子电路的输出端与所述mcu电路的输入端连接，以将整形处理后的1553信号输出至所述mcu电路。

8、在一些实施例中，所述变压器子电路包括：第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻和变压器；其中，所述变压器的第一级线圈的第一端子通过所述第一电容接地，所述第一端子还接第一预设电压，所述变压器的第一级线圈的第二端子用以接所述1553主机，所述变压器的第二级线圈的第三端子与所述电压比较子电路的第一输入端连接，所述变压器的第二级线圈的第四端子通过所述第一电阻接第二预设电压，并分别通过所述第二电容和所述第三电容接地，所述变压器的第二级线圈的第五端子与所述电压比较子电路的第二输入端连接。

9、在一些实施例中，所述电压比较子电路包括：第一比较器、第二比较器、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第一稳压二极管和第二稳压二极管；其中，所述第五电阻的第一端、所述第六电阻的第一端、所述第一稳压二极管的阴极和所述第八电阻的第一端汇集成一点，作为所述电压比较子电路的第二输入端；所述第十一电阻的第一端、所述第十二电阻的第一端、所述第二稳压二极管的阴极和所述第八电阻的第二端汇集成一点，作为所述电压比较子电路的第一输入端；所述第五电阻的第二端、所述第六电阻的第二端、所述第七电阻的第一端均与所述第一比较器的负输入端连接，所述第十一电阻的第二端、所述第十二电阻的第二端、所述第九电阻的第一端均与所述第二比较器的负输入端连接；所述第九电阻的第二端、所述第七电阻的第二端、所述第一稳压二极管的阳极和所述第二稳压二极管的阳极汇集成一点，并接地；所述第二电阻的第一端、所述第三电阻的第一端、所述第四电阻的第一端汇集成一点，并接所述第二预设电压，所述第四电阻的第二端分别与所述第一比较器、所述第二比较器的正输入端连接，并通过所述第十电阻接地；所述第二电阻的第二端与所述第二比较的输出端连接，并连接至所述第一逻辑门子电路的第一输入端，所述第三电阻的第二端与所述第一比较器的输出端连接，并连接至所述第一逻辑门子电路的第二输入端；所述第一逻辑门子电路的第一输出端与所述mcu电路中的微控制芯片的第一输入端连接，所述第一逻辑门子电路的第二输出端与所述微控制芯片的第二输入端连接。

10、在一些实施例中，所述1553发射电路与所述1553发射电路共用所述变压器子电路，所述变压器子电路的第一端还用以连接所述1553从机，以发射所述第二1553信号，所述1553发射电路包括第二逻辑门子电路、滤波隔离子电路、第一开关子电路和第二开关子电路；其中，所述第二逻辑门子电路的第一输入端与所述微控制芯片的第一输出端连接，所述第二逻辑门子电路的第一输出端与所述滤波隔离子电路的第一输入端连接，所述第二逻辑门子电路的第二输入端与所述微控制芯片的第二输出端连接，所述第二逻辑门子电路的第二输出端与所述滤波隔离子电路的第二输入端连接，所述滤波隔离子电路的第一输出端与所述第一开关子电路的控制端连接，所述滤波隔离子电路的第二输出端与所述第二开关子电路的控制端连接；所述第一开关子电路的第一端与所述变压器子电路的第二端连接，所述第一开关子电路的第二端接地，所述第二开关子电路的第一端与所述变压器子电路的第三端连接，所述第二开关子电路的第二端接地。

11、在一些实施例中，所述滤波隔离子电路包括：第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第四电容、第五电容、第一二极管和第二二极管；其中，所述第十三电阻的第一端与所述第二逻辑门子电路的第一输出端连接，所述第十三电阻的第二端通过所述第四电容连接至所述第一开关子电路的控制端，所述第十五电阻的第一端与所述第二逻辑门子电路的第二输出端连接，所述第十五电阻的第二端通过所述第五电容连接至所述第二开关子电路的控制端；所述第一二极管的阴极、所述第十四电阻的第一端均连接至所述第一开关子电路的控制端，所述第二二极管的阴极、所述第十六电阻的第一端均连接至所述第二开关子电路的控制端；所述第一二极管的阳极、所述第十四电阻的第二端、所述第二二极管的阳极、所述第十六电阻的第二端均接地。

12、在一些实施例中，所述第一开关子电路包括第一开关管，所述第二开关子电路包括第二开关管；其中，所述第一开关管的控制端作为所述第一开关子电路的控制端，所述第一开关管的第一端作为所述第一开关子电路的第一端，所述第一开关管的第二端作为所述第一开关子电路的第二端；所述第二开关管的控制端作为所述第二开关子电路的控制端，所述第二开关管的第一端作为所述第二开关子电路的第一端，所述第二开关管的第二端作为所述第二开关子电路的第二端。

13、在一些实施例中，所述第一开关管和所述第二开关管均采用nmos(n-metal-oxide-semiconductor，n型金属-氧化物-半导体)管，所述第一比较器和所述第二比较器均采用lm393芯片，所述第一逻辑门子电路和所述第二逻辑门子电路均采用cd4069ubpwr芯片，所述微控制芯片采用stm32f103rbt6芯片。

14、为了达到上述目的，本实用新型第二方面实施例提出的近钻头随钻测量系统，包括：1553主机、上位机和上述实施例中的协议转换装置。

15、根据本实用新型实施例的近钻头随钻测量系统，包括：1553主机、上位机和上述实用新型实施例中的协议转换装置，通过1553接收电路、mcu电路、1553发射电路和ttl转usb电路的相互配合，利用usb通信协议将usb信号传输至上位机，使技术人员可以在地面读取到近钻头在井下的工作状态信息及数据，并提高了数据读取的准确性和可靠性，同时简化了测试流程。

16、本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。