專利名稱：多通信口多協(xié)議智能通信采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利屬電氣自動(dòng)化控制裝置，涉及一種多通信口多協(xié)議智能通信采集裝置，即一種能夠?qū)Χ鄠€(gè)具有不同通信協(xié)議的數(shù)據(jù)終端設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的裝置。
技術(shù)背景在變電站和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中，要通過(guò)通信方式采集許多遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。目前電力系統(tǒng)的通信、監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，是在PC機(jī)或工控機(jī)內(nèi)安裝數(shù)據(jù)采集板卡，如A/D卡及422、485卡，這時(shí)PC機(jī)與終端單元通過(guò)串行通信來(lái)完成命令與現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)的傳輸。隨著新設(shè)備、新技術(shù)的應(yīng)用，其缺陷日益突出，如安裝麻煩，工作效率較低，價(jià)格昂貴；受計(jì)算機(jī)插槽數(shù)量、地址、中斷資源限制，適應(yīng)性和可擴(kuò)展性差；在一些電磁干擾性強(qiáng)的測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)，無(wú)法專門(mén)對(duì)其做電磁屏蔽，導(dǎo)致采集的數(shù)據(jù)失真，等等。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種多通信口多協(xié)議智能通信采集裝置，它能夠智能地、高效可靠地完成與多個(gè)終端單元的數(shù)據(jù)采集、通信和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存任務(wù)，將計(jì)算機(jī)從繁重的采集、通信工作中解放出來(lái)，從而大大提高計(jì)算機(jī)采集與監(jiān)控系統(tǒng)的效率，并且具有良好的經(jīng)濟(jì)性。
多通信口多協(xié)議智能通信采集裝置，包括上位機(jī)，微處理器，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM和總線，其特征在于微處理器為具有FLASH存儲(chǔ)器的微處理器MCU，微處理器MCU至少經(jīng)兩種總線接口連接模擬開(kāi)關(guān)，微處理器MCU經(jīng)USB接口連接上位機(jī)。
如上所述的采集裝置，其特征在于總線接口與微處理器MCU之間連接有隔離光耦。
我們的多通信口多協(xié)議智能通信采集器的創(chuàng)新點(diǎn)在于1、利用了模擬開(kāi)關(guān)切換通信方式，可以與多種不同協(xié)議的智能終端(如PLC等)通信和數(shù)據(jù)采集。
2、通過(guò)USB與上位機(jī)連接，既插既用，在數(shù)據(jù)被采集到采集器之后一起上傳至PC機(jī)，采集期間不占用上位機(jī)的CPU資源，USB的傳輸速度也很快；


圖1，是本實(shí)用新型的實(shí)施例的硬件電路框圖。
圖2，是圖1中的總線接口與模擬開(kāi)關(guān)的連接圖。
具體的實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)行詳述微處理器MCU采用CYGNAL公司的單片機(jī)C8051F017，它的FLASH存儲(chǔ)器具有在系統(tǒng)重新編程能力，允許現(xiàn)場(chǎng)更新8051固件。C8051F017通過(guò)USB接口連接上位機(jī)，用于從上位機(jī)到MCU加載協(xié)議時(shí)與前之協(xié)議相比較，和MCU通過(guò)通用串行總線(USB)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳，USB接口芯片采用PHILIPS公司的PDIUSBD12。MCU與下位設(shè)備通信的光電隔離采用光耦6N137，用于隔離外界的干擾。由于工業(yè)領(lǐng)域常用的總線有RS232、RS485等，RS232、RS485控制電路選用MAX232、MAX485作為接收發(fā)送器來(lái)實(shí)現(xiàn)電平的轉(zhuǎn)換；接口選控電路選用模擬開(kāi)關(guān)DG384，MAX232、MAX485連接至模擬開(kāi)關(guān)DG384，通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)DG384在總線接口MAX232、MAX485之間切換，模擬開(kāi)關(guān)DG384用一個(gè)接口來(lái)實(shí)現(xiàn)與外界設(shè)備的不同通信方式。
上位機(jī)根據(jù)監(jiān)控的需要決定采集何種終端設(shè)備的數(shù)據(jù)，將此設(shè)備的通信協(xié)議加載至MCU的固件程序，則整個(gè)的數(shù)據(jù)采集、暫存和上傳過(guò)程都由MCU獨(dú)立處理，無(wú)需上位機(jī)的控制。加載的固件程序中需要包含對(duì)終端的通信方式、波特率等，在數(shù)據(jù)采集之前設(shè)置MCU的總線以對(duì)DG384進(jìn)行控制，從而能夠選擇正確的方式與終端通信。
考慮到上位機(jī)的處理速度優(yōu)勢(shì)，將多協(xié)議的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)解析和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的工作交由其完成。當(dāng)采集的數(shù)據(jù)經(jīng)由PDIUSBD12傳至上位機(jī)后，客戶服務(wù)程序調(diào)用相應(yīng)的協(xié)議解析程序，即把接收到的不同格式的數(shù)據(jù)按相應(yīng)的協(xié)議解碼為統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式。經(jīng)校驗(yàn)，若數(shù)據(jù)有誤則通知終端重傳；若無(wú)誤則將解析后得到的純數(shù)據(jù)存入指定的內(nèi)存，并備份到相應(yīng)文檔以供其它的客戶服務(wù)程序調(diào)用。
能夠?qū)Χ鄠€(gè)不同協(xié)議的終端設(shè)備進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)采集是本多協(xié)議智能通信采集裝置的最大特色，將上位機(jī)從繁瑣的通信工作中解放出來(lái)；另一大優(yōu)勢(shì)是，數(shù)據(jù)的上傳通過(guò)USB總線來(lái)完成，使得整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸高效、可靠。
權(quán)利要求1.多通信口多協(xié)議智能通信采集裝置，包括上位機(jī)，微處理器，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM和總線，其特征在于微處理器為具有FLASH存儲(chǔ)器的微處理器MCU，微處理器MCU至少經(jīng)兩種總線接口連接模擬開(kāi)關(guān)，微處理器MCU經(jīng)USB接口連接上位機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述的采集裝置，其特征在于總線接口與微處理器MCU之間連接有隔離光耦。
專利摘要多通信口多協(xié)議智能通信采集裝置，包括上位機(jī)，微處理器，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM和總線，其特征在于微處理器為具有FLASH存儲(chǔ)器的微處理器MCU，微處理器MCU至少經(jīng)兩種總線接口連接模擬開(kāi)關(guān)，微處理器MCU經(jīng)USB接口連接上位機(jī)。能夠?qū)Χ鄠€(gè)不同協(xié)議的終端設(shè)備進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)采集是本多協(xié)議智能通信采集裝置的最大特色，將上位機(jī)從繁瑣的通信工作中解放出來(lái)；另一大優(yōu)勢(shì)是，數(shù)據(jù)的上傳通過(guò)USB總線來(lái)完成，使得整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸高效、可靠。
文檔編號(hào)G06F17/40GK2716911SQ20042001791
公開(kāi)日2005年8月10日 申請(qǐng)日期2004年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月28日
發(fā)明者李曉明, 王敏 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)