基于gprs遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計word格式(編輯修改稿)
2025-01-09 01:34 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的隔離方法有變壓器隔離和光電隔離兩種。在本系統(tǒng)中采用的是光電隔離放大器ISO100[5]， ISO100 是美國 BB 公司生產(chǎn)的一種小型廉價光電隔離放大器。它將發(fā)光二 極管的光分為兩路：一路送輸出端，另一路反饋到輸入端，構(gòu)成負(fù)反饋，以提高放大器 的精度、線性度和溫度穩(wěn)定性。 ISO100 的工作電源為 +18V， 隔離電壓為2500V， 輸入電流為 1A，輸出電壓 Vout=Rf Iin， 改變 Rf 即能改變增益。當(dāng)輸入為電壓量，應(yīng)串聯(lián)電阻 Rin， 使輸入電流在要求范圍內(nèi)。ISO100 構(gòu)成的熱電偶放大器的連接圖如下圖?？梢?， ISO100 使用非常方便，只需要外加少量的元件即可。值得注意的是，輸入和輸出部分必須使用兩組獨立的電源。 開關(guān)量的輸入輸出通道 所謂開關(guān)量輸入，是指輸入信號為狀態(tài)信號，如繼電器的吸合與斷開，光電門的導(dǎo)通和截止等，其信號電平只有兩種，即高電平和低電平。對于這類信號，只需經(jīng)放大、整形和電平轉(zhuǎn)換等處理，就可直接送入計算機系統(tǒng)。 開關(guān)量輸入部分設(shè)計 對于各種開關(guān)量（如光電開關(guān)、接近開關(guān)、按鈕開關(guān)等）的輸入信號經(jīng)光電隔離TLP521－ 4[6][7]后，接合適的下拉電阻，可以直接連接到單片機上，輸入高電平時，讀入的為“ 1”，輸入低電平時，讀入為“ 0”。 開關(guān)量輸出部分設(shè)計 MC1413有較強的驅(qū)動能力，并且有 內(nèi)部保護二極管，可以直接驅(qū)動繼電器和電磁閥。本系統(tǒng)中開關(guān)量輸出可以用于控制接觸器、燈泡、功率大的器件運行等。由于 MC1413不能直接驅(qū)動一些交流接觸器等，因此利用繼電器作為測控系統(tǒng)輸出到輸出驅(qū)動器之間的中間級執(zhí)行機構(gòu)。通過中間繼電器輸出，可完成從低壓直流到高壓交流的過渡。 開關(guān)量輸入輸出部分電路圖 系統(tǒng)抗干擾措施 抗干擾設(shè)計是單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的重要組成部分，沒有良好的抗干擾措施，系統(tǒng)就無法安全可靠的工作。當(dāng)然，我們只能通過系統(tǒng)軟件、硬件設(shè)計盡可能的減少干擾帶來的影響，而不可能完全消除干擾。本系統(tǒng)在抗干擾方面考慮了如下的問題。 a： 電源去耦，在電源線和地線之間并聯(lián) 47uF 和 兩個去耦電容，并聯(lián)大電容為了去除低頻干擾，并聯(lián)小電容為了去除高頻干擾。 b： 加寬地線和電源線，加寬后的地線和電源線是信號線的 7 倍。 c： 所有芯片可靠接地，并且接地線構(gòu)成環(huán)路。 d： 手工布置元件和布線，連線盡可能短。 e： 雙面板兩面的線條盡可能垂直交叉。 f： 避免來自傳感器，測量信號功能模塊，控制信號功能信號的干擾，模擬電路通 路通過隔離放大器進(jìn)行隔離，數(shù)字電路通過光電耦合器進(jìn)行隔離。 g： 軟件設(shè)計中采用一些方法抗干擾，如軟件數(shù)字濾波，去抖動，重復(fù)初始化等。 G20 通信模塊電路 G20 模塊接口簡單說明 本系統(tǒng)無線數(shù)據(jù)傳輸模塊使用摩托羅拉公司的 G20 GPRS 無線模塊 ,通過撥號的方式登陸中國移動的 GPRS 網(wǎng)絡(luò) 。 GPRS 無線通訊網(wǎng)絡(luò)是在 GSM 網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上構(gòu)建的 ,由 GSM的電路交換過渡到了分組交換 ,支持TCP/IP 協(xié)議 ,理論最高速率可達(dá) 171Kbps。GPRS 網(wǎng)絡(luò)很適合數(shù)據(jù)量少的、瞬時性的環(huán)保數(shù)據(jù)的無線傳輸。 CPU 模塊通過集成的RS232 與 G20 接口。因為 CPU 模塊串口與G20 模塊串行接口間電平不一致 ,需加電平轉(zhuǎn)換電路。 在系統(tǒng)中主要使用 G20 模塊傳輸數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)通信中，用于接受和發(fā)送數(shù)據(jù)的設(shè)備稱為數(shù)據(jù)終端設(shè)備 DT（ Date Terminal Equipment） 。用來連接 DTE 與數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備稱為 DCE （ Date Communications Equipment）。 在本系統(tǒng)中，單片機是 DTE， G20 模塊是 DCE。 開發(fā)版的使用說明 開發(fā)器功能介紹 ■ 標(biāo)準(zhǔn)的 RS232 接口。 ■ 標(biāo)準(zhǔn)的 USB 接口。 ■ LED 指示燈顯示功能。 ■ HEADSET 語音功能。 ■ 寬范圍直流電壓輸入。 ■ 兩種可選擇的上電方式。 ■ 兩種可選擇的 RS232 連接方式。 ■ 兩種可選擇的 SIM 卡檢測方式。 ■ 可供調(diào)試的 70PIN DIP 插座。 連接器示意圖定義及說明 J103： USB 插座。方口 USB 插座，可直接連接通用 USB 線纜。 J104： RS232 插座?？芍苯舆B接標(biāo)準(zhǔn)九針串口線纜（一對一）。 J105： IGN 選擇。跳線連接為 IGN 上電方式。 J106：耳機插座?？刹迦霕?biāo)準(zhǔn)的耳機線纜，作為模擬音頻的接口。 J201：電源輸入插座?？山尤?5~42V 的標(biāo)準(zhǔn)直流穩(wěn)壓電源，里正外負(fù)。 J30 J302： MCU 選擇。用跳線連接，用于單片機三線串口通訊。 SW102： ON/OFF 按鈕。在不選擇 IGN 上電方式時，采用該按鈕上、下電。 SW201：電源開關(guān)按鈕。插入電源后，按此按鈕可為開發(fā)板加電或斷電。 指示燈定義 電源指示燈部分： P_ON： 電源開關(guān)指示燈。 G20 指示燈部分： RST： G20 模塊復(fù)位指示燈。正常閃亮，表示模塊正常上電。 IGN： IGN 上電方式指示燈。燈亮，表示IGN 方式上電。 S_R： SIM 卡復(fù)位指示燈。正常閃亮，表示 SIM 卡正常上電。 RFT： RF 發(fā)射指示燈。 RF 工作時閃亮。 GPRS： GPRS 覆蓋指示燈。 USB
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