具有多种通信方式的USB供电粮情检测主机制造技术

本发明专利技术涉及具有多种通信方式的USB供电粮情检测主机，技术方案是，包括分机壳体和装在壳体内的电路板，电路板上装有控制电路，所述的控制电路包括:USB供电模块、CPU处理单元、串口通信模块、信号指示模块、主从机通信模块、所述CPU处理单元分别与USB供电模块、串口通信模块、信号指示模块和主从机通信模块相连；本发明专利技术供电方式简单、通信方式简单、操作简单、适应能力强、经济实用。

USB power supply grain detection host with various communication modes

The present invention relates to a USB-powered grain testing host with various communication modes. The technical scheme includes an extension housing and a circuit board mounted in the housing, and a control circuit mounted on the circuit board. The control circuit includes a USB power supply module, a CPU processing unit, a serial communication module, a signal indicating module and a master-slave communication module. The block and the CPU processing unit are respectively connected with the USB power supply module, the serial communication module, the signal indicating module and the master-slave communication module; the power supply mode of the invention is simple, the communication mode is simple, the operation is simple, the adaptability is strong, and the economy is practical.

【技术实现步骤摘要】
具有多种通信方式的USB供电粮情检测主机
本专利技术涉及粮食仓储检测
，特别是一种具有多种通信方式的USB供电粮情检测主机。
技术介绍
以在粮食仓储行业里的粮情测控系统为例，目前市场的粮情主机与从机通讯方式比较单一，而且供电方式也比较复杂。供电方式：主机供电需要独立电源，外加220V供电电源和配套的电源适配器；通信方式：使用的是独立端口，采用RS232通信，而目前电脑大多不具备对应端口，需要增加USB转RS232转换器；功率大成本高：目前市面上其他分机与主机采用点对点通信，单个结点的功率较大，且通信不稳定，而且主机外部接线复杂，设备体积也比较大，成本较高；主从机通信模式单一：只有单一的通信模式，不能匹配不同的设备，适应能力差；抗干扰能力差：采用点对点无线通信时，当外部发生信号干扰或者主机与分机距离比较远，传输数据会发生异常。安装复杂：主机与从机布线复杂，设备安装不方便；因此，粮情检测分机的改进和创新势在必行。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本专利技术之目的就是提供一种具有多种通信方式的USB供电粮情检测主机。本专利技术解决的技术方案是：一种具有多种通信方式的USB供电粮情检测主机，包括分机壳体和装在壳体内的电路板，电路板上装有控制电路，其特征在于，所述的控制电路包括:USB供电模块：采用与电脑相连的USB供电，为系统提供工作电源；CPU处理单元：用于系统任务处理、与从机通信、以及信号命令指示；串口通信模块：通过USB直接与电脑连接进行通信；信号指示模块：用于发出信号指示信息；主从机通信模块：主机与从机能够采用RS485、以太网或433无线通信，用于完成接收主机命令、上传数据的功能；所述CPU处理单元分别与USB供电模块、串口通信模块、信号指示模块和主从机通信模块相连。所述的USB供电模块和串口通信模块包括USB转换器U4、信号共模滤波器U3、芯片U5和USB接口P2，USB转换器U4的1脚与CPU处理单元相连(通过接头TXD与CPU处理单元中芯片U1的30脚相连)，USB转换器U4的5脚与CPU处理单元相连(通过接头RXD与CPU处理单元中芯片U1的29脚相连)，USB转换器U4的6脚、7脚并联接地，USB转换器U4的8脚分别接电阻R11的一端、电阻R12的一端、电阻R13的一端和电阻R14的一端，共端为5V电源输出端VCC5V(连接有5V电源输出接头VCC5V)，电阻R11的另一端与USB转换器U4的9脚相连，电阻R12的另一端与USB转换器U4的10脚相连，电阻R13的另一端与USB转换器U4的11脚相连，电阻R14的另一端与USB转换器U4的14脚相连，USB转换器U4的15脚经电阻R8分别接信号共模滤波器U3的4脚和电阻R6的一端，电阻R6的另一端分别接电容C9的一端、有极电容C10的正极、USB转换器U4的4脚、17脚，USB转换器U4的16脚经电阻R7接信号共模滤波器U3的3脚，电容C9的另一端分别接USB接口P2的4脚(接地脚)、芯片U5的2脚、有极电容C3的负极、电容C4的一端和有极电容C10的负极，共端接地(连接有接地接头GND)，信号共模滤波器U3的1脚分别接芯片U5的6脚和USB接口P2的3脚(数据线正极)，信号共模滤波器U3的2脚分别接芯片U5的1脚和USB接口P2的2脚(数据线负极)，USB接口P2的1脚(电源脚)经熔断器分别接芯片U5的5脚、有极电容C3的正极、电容C4的另一端、电容C7的一端、电阻R10的一端和USB转换器U4的19脚、20脚，共端与USB转换器U4的8脚相连，电阻R10的另一端与USB转换器U4的22脚相连，电容C7的另一端分别接电容C5的一端、电容C6的一端、电阻R9的一端、电容C8的一端和USB转换器U4的25脚、26脚，共端接地，电阻R9的另一端与USB转换器U4的23脚相连，电容C8的另一端与USB转换器U4的24脚相连，电容C5的另一端分别接晶振M1的一端和USB转换器U4的27脚，电容C6的另一端分别接晶振M1的另一端和USB转换器U4的28脚，构成USB供电通信电路。本专利技术具有以下有益的技术效果：1、供电方式简单：直接通过USB连接，方式简单；2、通信方式简单：使用USB转串口，实现主机与电脑通信；3、操作简单：只需要将主机通过USB线与电脑连接。4、适应能力强：可以根据现场不同需求采用433无线、RS485或以太网通信，相比于单一的无线通信，传输数据方式更加灵活，也更加安全，在无线通信干扰较强的情况下，可选择RS485或者以太网通信，避免通信出现干扰；5、经济实用：不需要外加其他配套设备，主机工作只需要通过USB同时提供供电和通信，降低成本。附图说明图1为本专利技术的电路框式原理图。图2-8为本专利技术的CPU处理单元的电路原理图。图9为本专利技术USB供电模块和串口通信模块的电路原理图(USB供电通信电路)。图10为本专利技术供电模块的电路原理图。图11为本专利技术RTC备用电源模块的电路原理图。图12为本专利技术信号指示模块的电路原理图。图13为本专利技术主从机通信模块的电路原理图：图14为本专利技术整体模块示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明。由图1-14给出，本专利技术包括分机壳体和装在壳体内的电路板，电路板上装有控制电路，所述的控制电路包括:USB供电模块：采用与电脑相连的USB供电，为系统提供工作电源；CPU处理单元：用于系统任务处理、与从机通信、以及信号命令指示；串口通信模块：通过USB直接与电脑连接进行通信；信号指示模块：用于发出信号指示信息；主从机通信模块：主机与从机能够采用RS485、以太网或433无线通信，用于完成接收主机命令、上传数据的功能；所述CPU处理单元分别与USB供电模块、串口通信模块、信号指示模块和主从机通信模块相连。为保证使用效果，所述的USB供电模块和串口通信模块包括USB转换器U4、信号共模滤波器U3、芯片U5和USB接口P2，USB转换器U4的1脚与CPU处理单元相连(通过接头TXD与CPU处理单元中芯片U1的30脚相连)，USB转换器U4的5脚与CPU处理单元相连(通过接头RXD与CPU处理单元中芯片U1的29脚相连)，USB转换器U4的6脚、7脚并联接地，USB转换器U4的8脚分别接电阻R11的一端、电阻R12的一端、电阻R13的一端和电阻R14的一端，共端为5V电源输出端VCC5V(连接有5V电源输出接头VCC5V)，电阻R11的另一端与USB转换器U4的9脚相连，电阻R12的另一端与USB转换器U4的10脚相连，电阻R13的另一端与USB转换器U4的11脚相连，电阻R14的另一端与USB转换器U4的14脚相连，USB转换器U4的15脚经电阻R8分别接信号共模滤波器U3的4脚和电阻R6的一端，电阻R6的另一端分别接电容C9的一端、有极电容C10的正极、USB转换器U4的4脚、17脚，USB转换器U4的16脚经电阻R7接信号共模滤波器U3的3脚，电容C9的另一端分别接USB接口P2的4脚(接地脚)、芯片U5的2脚、有极电容C3的负极、电容C4的一端和有极电容C10的负极，共端接地(连接有接地接头GND)，信号共模滤波器U3的1脚分别接芯片U5的6脚和USB接口P2的3脚(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有多种通信方式的USB供电粮情检测主机，包括分机壳体和装在壳体内的电路板，电路板上装有控制电路，其特征在于，所述的控制电路包括:USB供电模块：采用与电脑相连的USB供电，为系统提供工作电源；CPU处理单元：用于系统任务处理、与从机通信、以及信号命令指示；串口通信模块：通过USB直接与电脑连接进行通信；信号指示模块：用于发出信号指示信息；主从机通信模块：主机与从机能够采用RS485、以太网或433无线通信，用于完成接收主机命令、上传数据的功能；所述CPU处理单元分别与USB供电模块、串口通信模块、信号指示模块和主从机通信模块相连。

【技术特征摘要】
1.一种具有多种通信方式的USB供电粮情检测主机，包括分机壳体和装在壳体内的电路板，电路板上装有控制电路，其特征在于，所述的控制电路包括:USB供电模块：采用与电脑相连的USB供电，为系统提供工作电源；CPU处理单元：用于系统任务处理、与从机通信、以及信号命令指示；串口通信模块：通过USB直接与电脑连接进行通信；信号指示模块：用于发出信号指示信息；主从机通信模块：主机与从机能够采用RS485、以太网或433无线通信，用于完成接收主机命令、上传数据的功能；所述CPU处理单元分别与USB供电模块、串口通信模块、信号指示模块和主从机通信模块相连。2.根据权利要求1所述的具有多种通信方式的USB供电粮情检测主机，其特征在于，所述的USB供电模块和串口通信模块包括USB转换器U4、信号共模滤波器U3、芯片U5和USB接口P2，USB转换器U4的1脚与CPU处理单元相连，USB转换器U4的5脚与CPU处理单元相连，USB转换器U4的6脚、7脚并联接地，USB转换器U4的8脚分别接电阻R11的一端、电阻R12的一端、电阻R13的一端和电阻R14的一端，共端为5V电源输出端VCC5V，电阻R11的另一端与USB转换器U4的9脚相连，电阻R12的另一端与USB转换器U4的10脚相连，电阻R13的另一端与USB转换器U4的11脚相连，电阻R14的另一端与USB转换器U4的14脚相连，USB转换器U4的15脚经电阻R8分别接信号共模滤波器U3的4脚和电阻R6的一端，电阻R6的另一端分别接电容C9的一端、有极电容C10的正极、USB转换器U4的4脚、17脚，USB转换器U4的16脚经电阻R7接信号共模滤波器U3的3脚，电容C9的另一端分别接USB接口P2的4脚、芯片U5的2脚、有极电容C3的负极、电容C4的一端和有极电容C10的负极，共端接地，信号共模滤波器U3的1脚分别接芯片U5的6脚和USB接口P2的3脚，信号共模滤波器U3的2脚分别接芯片U5的1脚和USB接口P2的2脚，USB接口P2的1脚经熔断器分别接芯片U5的5脚、有极电容C3的正极、电容C4的另一端、电容C7的一端、电阻R10的一端和USB转换器U4的19脚、20脚，共端与USB转换器U4的8脚相连，电阻R10的另一端与USB转换器U4的22脚相连，电容C7的另一端分别接电容C5的一端、电容C6的一端、电阻R9的一端、电容C8的一端和USB转换器U4的25脚、26脚，共端接地，电阻R9的另一端与USB转换器U4的23脚相连，电容C8的另一端与USB转换器U4的24脚相连，电容C5的另一端分别接晶振M1的一端和USB转换器U4的27脚，电容C6的另一端分别接晶振M1的另一端和USB转换器U4的28脚，构成USB供电通信电路。3.根据权利要求2所述的具有多种通信方式的USB供电粮情检测主机，其特征在于，控制电路还包括供电模块，供电模块包括三端稳压器U2，三端稳压器U2的2脚接保护器T1的负极，共端与USB供电模块中的5V电源输出端VCC5V相连，保护器T1的正极分别接三端稳压器U2的1脚、电阻R15的一端、电容C11的一端和有极电容C2的负极，电阻R15的另一端与电容C11的另一端相连，共端接地，三端稳压器U2的3脚接有极电容C2的正极，共端作为3.3V电源输出端VCC3.3V。4.根据权利要求3所述的具有多种通信方式的USB供电粮情检测主机，其特征在于，控制电路还包括RTC备用电源模块，RTC备用电源模块包括电池BT1，电池BT1的正极分别与电阻R26的一端和电容C24的一端相连，共端作为备用电源输出端VBAT，电容C24的另一端与电池BT1的负极相连，共端接地，电阻R26的另一端与二极管D4的负极相连，二极管D4的正极与供电模块的3.3V电源输出端VCC3.3V相连。5.根据权利要求4所述的具有多种通信方式的USB供电粮情检测主机，其特征在于，所述的CPU处理单元包括芯片U1，芯片U1的3脚分别接晶振M2的一端和电容C17的一端，芯片U1的4脚分别接晶振M2的另一端和电容C18的一端，电容C17的另一端与电容C1...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱鹏飞，王志民，刘文敬，
申请(专利权)人：郑州源创智控有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41