專利名稱：液晶屏及主板集成在一起的數(shù)據(jù)采集儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型液晶屏及主板集成在一起的數(shù)據(jù)采集儀，屬于數(shù)據(jù)采集儀器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著環(huán)境監(jiān)控自動(dòng)化進(jìn)一步深化，運(yùn)用數(shù)字技術(shù)對(duì)環(huán)境周?chē)M(jìn)行大范圍監(jiān)測(cè)，形 成環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，已是大事所趨。數(shù)字環(huán)保解決方案是集成環(huán)保應(yīng)用軟件與環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備、 網(wǎng)絡(luò)軟硬件系統(tǒng)等形成的一套高效數(shù)字環(huán)保系統(tǒng)，它與環(huán)保局管理工作緊密結(jié)合，是以國(guó) 家相關(guān)的法律、法令及國(guó)家環(huán)保行業(yè)規(guī)定為基礎(chǔ)，充分考慮3S(GIS/GPS/RS)在管理環(huán)?？?間信息資源優(yōu)勢(shì)，將環(huán)境監(jiān)測(cè)和監(jiān)察、環(huán)保12369、環(huán)保調(diào)度指揮、排污收費(fèi)、環(huán)境預(yù)測(cè)及辦 公自動(dòng)化系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合在一起的系統(tǒng)。數(shù)字環(huán)保，就是以環(huán)保為核心的，由基礎(chǔ)應(yīng)用、延 伸應(yīng)用、高級(jí)應(yīng)用和戰(zhàn)略應(yīng)用的多層環(huán)保監(jiān)控管理平臺(tái)集成的系統(tǒng)，提供對(duì)環(huán)境質(zhì)量的動(dòng) 態(tài)監(jiān)測(cè)、預(yù)警，環(huán)境狀況的查詢和統(tǒng)計(jì)，以及對(duì)環(huán)境質(zhì)量模擬分析和環(huán)境變化趨勢(shì)分析的綜 合管理、污染控制和環(huán)境決策指揮的數(shù)字信息系統(tǒng)。目前的環(huán)保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集設(shè)備，或者實(shí) 時(shí)反控性能較差，或者人機(jī)交互匱乏，不能滿足數(shù)字環(huán)保監(jiān)測(cè)的要求。 例如實(shí)用新型200820079601. 6公開(kāi)了一種環(huán)保數(shù)采儀，包括MCU、接口電路、隔離 電源、存儲(chǔ)設(shè)備、開(kāi)關(guān)量輸入輸出接口 、模擬量輸入接口 、串行通信接口以及GPRS/CDMA通 信模塊。其缺乏結(jié)構(gòu)松散，體積較大，可靠性較差。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的問(wèn)題是針對(duì)已有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊的液晶屏及 主板集成在一起的數(shù)據(jù)采集儀。 為解決上述的技術(shù)方案，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案的基本構(gòu)思是液晶屏及主 板集成在一起的數(shù)據(jù)采集儀，包括控制主板、液晶屏、斷路器、數(shù)字量輸入轉(zhuǎn)接板、直流電 源、數(shù)字量輸出轉(zhuǎn)接板和模擬量輸入轉(zhuǎn)接板，其結(jié)構(gòu)為液晶屏通過(guò)顯示器接口與控制主板 固定在一起，斷路器的輸出端連接直流電源的輸入端，直流電源的輸出端與控制主板和液 晶屏相連，控制主板通過(guò)數(shù)據(jù)線分別與數(shù)字量輸入轉(zhuǎn)接板、數(shù)字量輸出轉(zhuǎn)接板和模擬量輸 入轉(zhuǎn)接板相連。 控制主板包括電源接口、微處理器、時(shí)鐘芯片、1/0接口、存儲(chǔ)器、GPRS數(shù)據(jù)傳輸 模塊、串行通信接口 、顯示芯片和調(diào)試開(kāi)關(guān)，控制主板的結(jié)構(gòu)為電源接口通過(guò)導(dǎo)線分別與 微處理器、時(shí)鐘芯片、I/O接口 、存儲(chǔ)器、GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊和顯示芯片相連，微處理器分別 與時(shí)鐘芯片、存儲(chǔ)器、GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊和顯示芯片相連，存儲(chǔ)器還與I/O接口 、 GPRS數(shù)據(jù) 傳輸模塊、顯示芯片和調(diào)試開(kāi)關(guān)相連，串行通信接口與GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊相連。 本實(shí)用新型采用外部直流電供電，實(shí)時(shí)在線監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)；將液晶屏與控制主板 集成在一起，使得環(huán)保數(shù)采儀結(jié)構(gòu)緊湊，抗干擾能力突出；另外本實(shí)用新型在可靠性、電磁 兼容性、接口 、工作溫度范圍及輸入輸出等方面均采用產(chǎn)品化和工業(yè)化設(shè)計(jì)，保證了長(zhǎng)期不間斷工作的穩(wěn)定性和可靠性，可廣泛應(yīng)用于各種環(huán)境監(jiān)控領(lǐng)域。以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。


圖1是液晶屏及主板集成在一起的數(shù)據(jù)采集儀的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為液晶屏及主板集成在一起的數(shù)據(jù)采集儀中控制主板1的系統(tǒng)原理圖。 其中1為控制主板，2為液晶屏，3為斷路器，4為數(shù)字量輸入轉(zhuǎn)接板，5為直流電
源，6為數(shù)字量輸出轉(zhuǎn)接板，7為模擬量輸入轉(zhuǎn)接板，8為顯示器接口 ， 11為電源接口 ， 12為微
處理器、13為時(shí)鐘芯片、14為I/O接口 ， 15為存儲(chǔ)器，16為GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊，17為串行通
信接口 ， 18為顯示芯片，19為調(diào)試開(kāi)關(guān)。
具體實(shí)施方式圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，液晶屏及主板集成在一起的數(shù)據(jù)采集儀，液晶 屏2通過(guò)顯示器接口 8與控制主板1固定在一起，斷路器3的輸出端連接直流電源5的輸 入端，直流電源5的輸出端與控制主板1和液晶屏2相連，控制主板1通過(guò)數(shù)據(jù)線分別與數(shù) 字量輸入轉(zhuǎn)接板4、數(shù)字量輸出轉(zhuǎn)接板6和模擬量輸入轉(zhuǎn)接板7相連。 圖2為液晶屏及主板集成在一起的數(shù)據(jù)采集儀中控制主板1的系統(tǒng)原理圖，所述 控制主板1包括電源接口 11、微處理器12、時(shí)鐘芯片13、 1/0接口 14、存儲(chǔ)器15、 GPRS數(shù) 據(jù)傳輸模塊16、串行通信接口 17、顯示芯片18和調(diào)試開(kāi)關(guān)19，控制主板1的結(jié)構(gòu)為電源 接口 ll通過(guò)導(dǎo)線分別與微處理器12、時(shí)鐘芯片13、1/0接口 14、存儲(chǔ)器15、GPRS數(shù)據(jù)傳輸 模塊16和顯示芯片18相連，微處理器12分別與時(shí)鐘芯片13、存儲(chǔ)器15、GPRS數(shù)據(jù)傳輸模 塊16和顯示芯片18相連，存儲(chǔ)器15還與1/0接口 14、GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊16、顯示芯片18 和調(diào)試開(kāi)關(guān)19相連，串行通信接口 17與GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊1相連。 液晶屏及主板集成在一起的數(shù)據(jù)采集儀由斷路器3接入交流電源，經(jīng)過(guò)直流電源
5的濾波整流，并為液晶屏2提供24V的標(biāo)準(zhǔn)電壓?？刂浦靼?接收來(lái)自數(shù)字量輸入轉(zhuǎn)接
板4、模擬量輸入轉(zhuǎn)接板7的輸入信號(hào)，經(jīng)數(shù)據(jù)整理計(jì)算或者上位機(jī)的反控信號(hào)后，可以輸
出控制信號(hào)至數(shù)字量輸出轉(zhuǎn)接板6驅(qū)動(dòng)液晶屏，同時(shí)向液晶屏2傳輸數(shù)據(jù)。 系統(tǒng)上電后，主控制器調(diào)用存儲(chǔ)模塊的預(yù)設(shè)程序啟動(dòng)，完成初始化，并開(kāi)始根據(jù)系
統(tǒng)的設(shè)定、現(xiàn)場(chǎng)工作人員的操作以及上位機(jī)通過(guò)通訊模塊傳回的控制信號(hào)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)數(shù)
據(jù)采樣。 其中，上位機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)的液晶屏及主板集成在一起的數(shù)據(jù)采集儀可以通過(guò)以下三種 方式通信GPRS DTU數(shù)據(jù)傳輸通道、RS232標(biāo)準(zhǔn)串行通信、RS485標(biāo)準(zhǔn)串行通信，極大的滿 足了現(xiàn)場(chǎng)不同儀器儀表的需求。而且，液晶屏及主板集成在一起的數(shù)據(jù)采集儀與上位機(jī)進(jìn) 行實(shí)時(shí)通訊主要采用《污染源在線自動(dòng)監(jiān)控(監(jiān)測(cè))系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸和接口標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范》， 該協(xié)議為文本協(xié)議，具備誤碼率低，傳輸可靠，易于理解；與現(xiàn)場(chǎng)儀器儀表通訊主要采用工 業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ModBus協(xié)議，可以滿足不同儀表的連接?，F(xiàn)場(chǎng)操作人員的操作通過(guò)數(shù)字開(kāi)關(guān)量輸入 通道經(jīng)由數(shù)字量輸入轉(zhuǎn)接板4最終存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器模塊中，數(shù)字量輸入接口采用光電隔離， 輸入端為+24V輸入，有效防止過(guò)大電流電壓對(duì)數(shù)采儀的損壞。采樣的結(jié)果中0 5V、0 10V電壓模擬量數(shù)據(jù)通過(guò)模擬量輸入轉(zhuǎn)接板7輸入控制主板1中的模擬量輸入接口模塊，經(jīng)過(guò)A/D模擬量轉(zhuǎn)換器將模數(shù)轉(zhuǎn)換，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)存放在存儲(chǔ)器15中；4 20mA電流模擬量 數(shù)據(jù)也是通過(guò)模擬量輸入轉(zhuǎn)接板7輸入控制主板1中的模擬量輸入接口模塊，A/D模擬量 轉(zhuǎn)換器將相應(yīng)的數(shù)據(jù)存放在存儲(chǔ)器15中。12位A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)間為 lOii s，線性誤差在+11^8，每1秒至少掃描一次。對(duì)于存儲(chǔ)器15中的數(shù)據(jù)指標(biāo)及現(xiàn)場(chǎng)操作 人員的操作指令，液晶屏及主板集成在一起的數(shù)據(jù)采集儀可以將現(xiàn)場(chǎng)需要的數(shù)液晶屏地顯 示在液晶屏上，也可以將數(shù)據(jù)整理，傳送到上位機(jī)以實(shí)現(xiàn)監(jiān)督管理。對(duì)于存儲(chǔ)器中的上位機(jī) 反控信號(hào)，液晶屏及主板集成在一起的數(shù)據(jù)采集儀可以驅(qū)液晶屏、顯示在液晶屏2上實(shí)施 反控。
權(quán)利要求液晶屏及主板集成在一起的數(shù)據(jù)采集儀，包括控制主板(1)、液晶屏(2)、斷路器(3)、數(shù)字量輸入轉(zhuǎn)接板(4)、直流電源(5)、數(shù)字量輸出轉(zhuǎn)接板(6)和模擬量輸入轉(zhuǎn)接板(7)，其特征在于液晶屏(2)通過(guò)顯示器接口(8)與控制主板(1)固定在一起，斷路器(3)的輸出端連接直流電源(5)的輸入端，直流電源(5)的輸出端與控制主板(1)和液晶屏(2)相連，控制主板(1)通過(guò)數(shù)據(jù)線分別與數(shù)字量輸入轉(zhuǎn)接板(4)、數(shù)字量輸出轉(zhuǎn)接板(6)和模擬量輸入轉(zhuǎn)接板(7)相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶屏及主板集成在一起的數(shù)據(jù)采集儀，其特征在于控制主 板(l)包括電源接口 (11)、微處理器(12)、時(shí)鐘芯片(13)、1/0接口 (14)、存儲(chǔ)器(15)、 GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊(16)、串行通信接口 (17)、顯示芯片(18)和調(diào)試開(kāi)關(guān)(19)，控制主板 (1)的結(jié)構(gòu)為電源接口 (11)通過(guò)導(dǎo)線分別與微處理器(12)、時(shí)鐘芯片(13)、 1/0接口 (14)、存儲(chǔ)器(15) 、 GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊(16)和顯示芯片(18)相連，微處理器(12)分別與 時(shí)鐘芯片(13)、存儲(chǔ)器(15)、GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊(16)和顯示芯片(18)相連，存儲(chǔ)器(15) 還與1/0接口 (14)、GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊(16)、顯示芯片(18)和調(diào)試開(kāi)關(guān)(19)相連，串行 通信接口 (17)與GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊(16)相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種液晶屏及主板集成在一起的數(shù)據(jù)采集儀，涉及一種用于環(huán)保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的信息數(shù)據(jù)采集與傳送裝置，本實(shí)用新型要解決的問(wèn)題是針對(duì)已有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊的液晶屏及主板集成在一起的數(shù)據(jù)采集儀，采用的方案為液晶屏(2)通過(guò)顯示器接口(8)與控制主板(1)固定在一起，斷路器(3)的輸出端連接直流電源(5)的輸入端，直流電源(5)的輸出端與控制主板(1)和液晶屏(2)相連，控制主板(1)通過(guò)數(shù)據(jù)線分別與數(shù)字量輸入轉(zhuǎn)接板(4)、數(shù)字量輸出轉(zhuǎn)接板(6)和模擬量輸入轉(zhuǎn)接板(7)相連；本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用到各種環(huán)保檢測(cè)行業(yè)中。
文檔編號(hào)G05B19/048GK201464867SQ20092010263
公開(kāi)日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月5日
發(fā)明者弓志宇, 李瑋, 梁鵬飛, 溫劍軍, 王孝軍, 賀堃 申請(qǐng)人:太原羅克佳華工業(yè)有限公司