一种便携式传感器通信装置

1.本实用新型涉及传感器通信装置的技术领域，具体为一种便携式传感器通信装置。


背景技术：

2.随着物联网技术以及各种交互式智能设备的普及，越来越多的工业现场采用了自动化远程监测，例如湿度、火灾、气体、姿态等各种监测设备，同时市面上的传感器监测终端调查数据显示90%的传感器终端都采用的是串口通信，常用的通信方式包含ttl、rs485、rs232、rs422等通信方式。通常不同类型的传感器采用不同的通信方式，因而许多的野外或者工业现场对传感器监测终端的安装调试时，需要针对不同的串口通信采用相应的通信调试器来调试，同时计算机要安装所使用的设备驱动以及配置软件，不仅导致成本高，同时操作繁琐、耗时久。


技术实现要素：

3.针对现有的传感器接口多样，因而调试时需要配置不同的通信接口，导致操作繁琐，耗时久，成本高的问题，本实用新型提供了一种便携式传感器通信装置，其包含多种通讯接口，可以针对不同的传感器选择使用不同的通信方式，操作便利，成本降低。
4.其技术方案是这样的：一种便携式传感器通信装置，其特征在于：其包括232通信模块、485通信模块和ttl串口通信模块，所述232通信模块、485通信模块和ttl串口通信模块分别通过开关芯片连接连接器，通过所述连接器连接传感器的信号接收端，再经所述232通信模块、485通信模块和ttl串口通信模块将信号转换后与调试设备连接，其还包括供电模块，所述供电模块的输出端分别连接所述232通信模块、485通信模块和ttl串口通信模块进行内部供电。
5.其进一步特征在于：所述232通信模块包括sp213eea通信芯片u2，所述sp213eea通信芯片u2的5，6，7，8，19，20，22，25，26管脚连接所述ttl串口通信模块，所述sp213eea通信芯片u2的2、9管脚连接传感器信号端，所述sp213eea通信芯片u2的2、9管脚还分别连接开关p10的5、2管脚，所述开关p10的3、4管脚分别连接连接器p9的4、5管脚，所述sp213eea通信芯片u2的10管脚接地，所述sp213eea通信芯片u2的11管脚连接电容c12一端及5v电压源，所述sp213eea通信芯片u2的12、13管脚相连后连接所述电容c12另一端、电容c14一端，所述电容c14另一端连接所述sp213eea通信芯片u2的14管脚，所述sp213eea通信芯片u2的15、16管脚分别连接电容c13的两端，所述sp213eea通信芯片u2的17管脚通过电容c10接地，所述sp213eea通信芯片u2的24管脚连接5v电压源；
6.所述485通信模块包括sp3485en通信芯片u4，所述sp3485en通信芯片u4的1、4管脚连接所述ttl串口通信模块，所述sp3485en通信芯片u4的6、7管脚连接传感器信号端，所述sp3485en通信芯片u4的1管脚还连接电阻r5一端，所述电阻r5的另一端连接所述sp3485en通信芯片u4的8管脚及5v电压源，所述sp3485en通信芯片u4的5管脚接地，所述sp3485en通
信芯片u4的6管脚连接电阻r8一端、电阻r10一端、瞬态抑制二极管d9的一端、开关p12的5管脚，所述sp3485en通信芯片u4的7管脚连接所述电阻r8另一端、电阻r6一端、所述瞬态抑制二极管d9的另一端、所述开关p12的2管脚，所述电阻r10的另一端连接5v电压源，所述电阻r6的另一端接地，所述开关p12的4、3管脚分别连接连接器p11的4、5管脚；
7.所述ttl串口通信模块包括ft232rl通信芯片u3，所述ft232rl通信芯片u3的6，2，1， 5，11，3，10，12，9管脚分别对应连接所述sp213eea通信芯片u2的5，6，7，8，19，20，22，25，26管脚，所述ft232rl通信芯片u3的5，1管脚对应连接所述sp3485en通信芯片u4的1、4管脚，所述ft232rl通信芯片u3的1、5管脚连接传感器信号端，所述ft232rl通信芯片u3的1、5管脚还分别连接开关p8的5、2管脚，所述开关p8的3、4管脚分别连接连接器p7的4、5管脚，所述ft232rl通信芯片u3的4、20管脚分别连接5v电压源，所述ft232rl通信芯片u3的7、25、26管脚分别接地，所述ft232rl通信芯片u3的15、16管脚连接连接器p3的2、3管脚，所述连接器p3的1管脚连接电容c6至电容c9的一端及5v电压源，所述连接器p3的5管脚连接所述电容c6至电容c9的另一端并接地，所述ft232rl通信芯片u3的17管脚连接电容c11一端，所述ft232rl通信芯片u3的18、21管脚相连后连接所述电容c11的另一端并接地，所述ft232rl通信芯片u3的22、23管脚分别连接电阻r7一端、电阻r4一端，所述电阻r7另一端、电阻r4另一端分别连接发光二极管d8的负极、发光二极管d7的负极，所述发光二极管d8的正极、发光二极管d7的正极相连后连接发光二极管d10的正极及5v电压源，所述发光二极管d10的负极通过电阻r9接地；
8.所述供电模块包括降压稳压器u1，所述降压稳压器u1采用lm25945.0降压稳压器，所述降压稳压器u1的7管脚连接二极管d1的负极、电容c5一端及12v电压输入端，所述二极管d1的正极连接瞬态抑制二极管d2的一端及9-36v电压输入端，所述降压稳压器u1的4管脚连接电感l1一端、电容c1至电容c4一端及输出5v电压源，所述电容c1至电容c4另一端相连后接地，所述降压稳压器u1的8管脚连接所述电感l1的另一端、二极管d3的负极，所述瞬态抑制二极管d2的另一端、电容c5另一端相连后连接所述降压稳压器u1的5、6管脚、二极管d3正极并接地。
9.采用了上述结构后，通过232通信模块、485通信模块和ttl串口通信模块分别提供三种通讯接口，选择其中一个与待调试传感器匹配连接，则可以进行调试，不仅可以降低成本，同时使得调试便利，节约时间。
附图说明
10.图1为本实用新型整体结构的控制图；
11.图2为本实用新型sp213eea通信芯片u2的电路结构图；
12.图3为本实用新型开关p10的电路结构图；
13.图4为本实用新型连接器p9的电路结构图；
14.图5为本实用新型sp3485en通信芯片u4的电路结构图；
15.图6为本实用新型开关p12的电路结构图；
16.图7为本实用新型连接器p11的电路结构图；
17.图8为本实用新型ft232rl通信芯片u3的电路结构图；
18.图9为本实用新型开关p8的电路结构图；
19.图10为本实用新型连接器p7的电路结构图；
20.图11为本实用新型降压稳压器u1的电路结构图；
21.图12为本实用新型连接器p1的电路结构图。
具体实施方式
22.如图1所示，一种便携式传感器通信装置，包括232通信模块、485通信模块和ttl串口通信模块，通过232通信模块、485通信模块和ttl串口通信模块的其中之一连接传感器的信号接收端， 232通信模块、485通信模块和ttl串口通信模块再分别通过开关芯片连接连接器芯片，通过连接器芯片输出信号端，其还包括供电模块，通过供电模块分别连接所述232通信模块、485通信模块和ttl串口通信模块进行内部供电。
23.如图2至图4所示，232通信模块包括sp213eea通信芯片u2，sp213eea通信芯片u2的5，6，7，8，19，20，22，25，26管脚连接ttl串口通信模块，sp213eea通信芯片u2的2、9管脚连接传感器信号端，sp213eea通信芯片u2的2、9管脚分别连接开关p10的5、2管脚，开关p10的3、4管脚分别连接连接器p9的4、5管脚，sp213eea通信芯片u2的10管脚接地，sp213eea通信芯片u2的11管脚连接电容c12一端及5v电压源，sp213eea通信芯片u2的12、13管脚相连后连接电容c12另一端、电容c14一端，电容c14另一端连接sp213eea通信芯片u2的14管脚，sp213eea通信芯片u2的15、16管脚分别连接电容c13的两端，sp213eea通信芯片u2的17管脚通过电容c10接地，sp213eea通信芯片u2的24管脚连接5v电压源。
24.如图5至图7所示，485通信模块包括sp3485en通信芯片u4，sp3485en通信芯片u4的1、4管脚连接ttl串口通信模块，sp3485en通信芯片u4的6、7管脚连接传感器信号端，sp3485en通信芯片u4的1管脚还连接电阻r5一端，电阻r5的另一端连接sp3485en通信芯片u4的8管脚及5v电压源，sp3485en通信芯片u4的5管脚接地，sp3485en通信芯片u4的6管脚连接电阻r8一端、电阻r10一端、瞬态抑制二极管d9的一端、开关p12的5管脚，sp3485en通信芯片u4的7管脚连接电阻r8另一端、电阻r6一端、瞬态抑制二极管d9的另一端、开关p12的2管脚，电阻r10的另一端连接5v电压源，电阻r6的另一端接地，开关p12的4、3管脚分别连接连接器p11的4、5管脚。
25.如图8至图10所示，ttl串口通信模块包括ft232rl通信芯片u3，ft232rl通信芯片u3的6，2，1， 5，11，3，10，12，9管脚分别对应连接sp213eea通信芯片u2的5，6，7，8，19，20，22，25，26管脚， ft232rl通信芯片u3的5，1管脚对应连接sp3485en通信芯片u4的1、4管脚，ft232rl通信芯片u3的1、5管脚连接传感器信号端，ft232rl通信芯片u3的1、5管脚还分别连接开关p8的5、2管脚，开关p8的3、4管脚分别连接连接器p7的4、5管脚，ft232rl通信芯片u3的4、20管脚分别连接5v电压源，ft232rl通信芯片u3的7、25、26管脚分别接地，ft232rl通信芯片u3的15、16管脚连接连接器p3的2、3管脚，连接器p3的1管脚连接电容c6至电容c9的一端及5v电压源，连接器p3的5管脚连接电容c6至电容c9的另一端并接地，ft232rl通信芯片u3的17管脚连接电容c11一端，ft232rl通信芯片u3的18、21管脚相连后连接电容c11的另一端并接地，ft232rl通信芯片u3的22、23管脚分别连接电阻r7一端、电阻r4一端，电阻r7另一端、电阻r4另一端分别连接发光二极管d8的负极、发光二极管d7的负极，发光二极管d8的正极、发光二极管d7的正极相连后连接发光二极管d10的正极及5v电压源，发光二极管d10的负极通过电阻r9接地。ft232rl通信芯片u3还通过连接器p3与电脑连接。
26.如图11所示，供电模块包括降压稳压器u1，降压稳压器u1采用lm25945.0降压稳压器，降压稳压器u1的7管脚连接二极管d1的负极、电容c5一端及12v电压输入端，二极管d1的正极连接瞬态抑制二极管d2的一端及9-36v电压输入端，降压稳压器u1的4管脚连接电感l1一端、电容c1至电容c4一端及输出5v电压源，电容c1至电容c4另一端相连后接地，降压稳压器u1的8管脚连接电感l1的另一端、二极管d3的负极，瞬态抑制二极管d2的另一端、电容c5另一端相连后连接降压稳压器u1的5、6管脚、二极管d3正极并接地。
27.本实用新型的工作原理如下：
28.本实用新型通过提供三种通信模块分别为232通信模块、485通信模块和ttl串口通信模块，任意选择其中一种通信模块，并将与该通信模块连接的开关闭合，通过连接器与传感器的信号接收端连接输入信号，经该种通信模块转换后输出信号连接外部的调试装置，从而接通调试装置与传感器之间的信号联通桥梁，方便调试人员进行调试，不仅调试简单，成本低，同时该装置还有内部供电模块供电，避免了外部接线充电，进一步增加了便利性。
29.以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种便携式传感器通信装置，其特征在于：其包括232通信模块、485通信模块和ttl串口通信模块，所述232通信模块、485通信模块和ttl串口通信模块分别通过开关连接连接器，通过所述连接器连接传感器的信号接收端，再经所述232通信模块、485通信模块和ttl串口通信模块将信号转换后与调试设备连接，其还包括供电模块，所述供电模块的输出端分别连接所述232通信模块、485通信模块和ttl串口通信模块进行内部供电。2.根据权利要求1所述的一种便携式传感器通信装置，其特征在于：所述232通信模块包括sp213eea通信芯片u2，所述sp213eea通信芯片u2的5，6，7，8，19，20，22，25，26管脚连接所述ttl串口通信模块，所述sp213eea通信芯片u2的2、9管脚连接传感器信号端，所述sp213eea通信芯片u2的2、9管脚还分别连接开关p10的5、2管脚，所述开关p10的3、4管脚分别连接连接器p9的4、5管脚，所述sp213eea通信芯片u2的10管脚接地，所述sp213eea通信芯片u2的11管脚连接电容c12一端及5v电压源，所述sp213eea通信芯片u2的12、13管脚相连后连接所述电容c12另一端、电容c14一端，所述电容c14另一端连接所述sp213eea通信芯片u2的14管脚，所述sp213eea通信芯片u2的15、16管脚分别连接电容c13的两端，所述sp213eea通信芯片u2的17管脚通过电容c10接地，所述sp213eea通信芯片u2的24管脚连接5v电压源。3.根据权利要求1所述的一种便携式传感器通信装置，其特征在于：所述485通信模块包括sp3485en通信芯片u4，所述sp3485en通信芯片u4的1、4管脚连接所述ttl串口通信模块，所述sp3485en通信芯片u4的6、7管脚连接传感器信号端，所述sp3485en通信芯片u4的1管脚还连接电阻r5一端，所述电阻r5的另一端连接所述sp3485en通信芯片u4的8管脚及5v电压源，所述sp3485en通信芯片u4的5管脚接地，所述sp3485en通信芯片u4的6管脚连接电阻r8一端、电阻r10一端、瞬态抑制二极管d9的一端、开关p12的5管脚，所述sp3485en通信芯片u4的7管脚连接所述电阻r8另一端、电阻r6一端、所述瞬态抑制二极管d9的另一端、所述开关p12的2管脚，所述电阻r10的另一端连接5v电压源，所述电阻r6的另一端接地，所述开关p12的4、3管脚分别连接连接器p11的4、5管脚。4.根据权利要求2所述的一种便携式传感器通信装置，其特征在于：所述ttl串口通信模块包括ft232rl通信芯片u3，所述ft232rl通信芯片u3的6，2，1， 5，11，3，10，12，9管脚分别对应连接所述sp213eea通信芯片u2的5，6，7，8，19，20，22，25，26管脚，所述ft232rl通信芯片u3的5，1管脚对应连接所述sp3485en通信芯片u4的1、4管脚，所述ft232rl通信芯片u3的1、5管脚连接传感器信号端，所述ft232rl通信芯片u3的1、5管脚还分别连接开关p8的5、2管脚，所述开关p8的3、4管脚分别连接连接器p7的4、5管脚，所述ft232rl通信芯片u3的4、20管脚分别连接5v电压源，所述ft232rl通信芯片u3的7、25、26管脚分别接地，所述ft232rl通信芯片u3的15、16管脚连接连接器p3的2、3管脚，所述连接器p3的1管脚连接电容c6至电容c9的一端及5v电压源，所述连接器p3的5管脚连接所述电容c6至电容c9的另一端并接地，所述ft232rl通信芯片u3的17管脚连接电容c11一端，所述ft232rl通信芯片u3的18、21管脚相连后连接所述电容c11的另一端并接地，所述ft232rl通信芯片u3的22、23管脚分别连接电阻r7一端、电阻r4一端，所述电阻r7另一端、电阻r4另一端分别连接发光二极管d8的负极、发光二极管d7的负极，所述发光二极管d8的正极、发光二极管d7的正极相连后连接发光二极管d10的正极及5v电压源，所述发光二极管d10的负极通过电阻r9接地。5.根据权利要求1所述的一种便携式传感器通信装置，其特征在于：所述供电模块包括降压稳压器u1，所述降压稳压器u1采用lm25945.0降压稳压器，所述降压稳压器u1的7管脚
连接二极管d1的负极、电容c5一端及12v电压输入端，所述二极管d1的正极连接瞬态抑制二极管d2的一端及9-36v电压输入端，所述降压稳压器u1的4管脚连接电感l1一端、电容c1至电容c4一端及输出5v电压源，所述电容c1至电容c4另一端相连后接地，所述降压稳压器u1的8管脚连接所述电感l1的另一端、二极管d3的负极，所述瞬态抑制二极管d2的另一端、电容c5另一端相连后连接所述降压稳压器u1的5、6管脚、二极管d3正极并接地。

技术总结
本实用新型提供了一种便携式传感器通信装置，其包含多种通讯接口，可以针对不同的传感器选择使用不同的通信方式，操作便利，成本降低。其包括232通信模块、485通信模块和TTL串口通信模块，所述232通信模块、485通信模块和TTL串口通信模块分别通过开关芯片连接连接器，通过所述连接器连接传感器的信号接收端，再经所述232通信模块、485通信模块和TTL串口通信模块将信号转换后与调试设备连接，其还包括供电模块，所述供电模块的输出端分别连接所述232通信模块、485通信模块和TTL串口通信模块进行内部供电。块进行内部供电。块进行内部供电。


技术研发人员：苏蓓蓓 杜亮
受保护的技术使用者：无锡科技职业学院
技术研发日：2021.07.13
技术公布日：2022/3/8