一种总线式环境监控仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种总线式环境监控仪，其采用模块化结构设计，包括主控单元、总线单元和扩展单元；所述主控单元包括处理器模块、电源模块和主控总线输出模块，所述处理器模块通过主控总线输出模块与总线单元相连；所述总线单元包括总线输入模块、总线智能分配模块和总线输出模块，总线智能分配模块用于动态的调整接口数量，并将接口信号连接至总线输出模块，总线输出模块将总线接口信号输出，并连接至扩展单元；所述扩展单元包括至少两个扩展子单元，每个扩展子单元均包括扩展总线输入模块、扩展接口模块和扩展总线输出模块。本实用新型专利技术能够适应更多的应用场景，各单元采用统一的总线输入和输出接口设计，节约开发时间，具有充足的扩展能力。有充足的扩展能力。有充足的扩展能力。

【技术实现步骤摘要】
一种总线式环境监控仪


[0001]本技术涉及环境在线监控
，具体的说，是涉及一种采用总线技术的环境监控仪。

技术介绍

[0002]环境监控仪作为环境在线监控领域的重要组成部分，其利用计算机和物联网技术，在各类环境监控环境中，同时与上位机和下位机进行通讯和数据交换。一方面其通过自带的传感器或下位机对监控对象进行监测指标的数据采集、数据计算、数据分析和数据存储；与此同时，其通过各类通讯手段与上位机进行数据传输和指令交互等。
[0003]现有技术中的环境监控仪的设计和研发主要基于使用场景，例如：数据采集传输仪、油烟监控仪、工况用电监控仪、总量监控仪和过程监控仪等。硬件设计方面依据对应的国家有关标准和规定，仅集成了必要的硬件接口，扩展能力较差。
[0004]由于不同的硬件接口所使用的接口标准和协议不尽相同，现有技术中的环境监控仪不能实现硬件接口的灵活集成和扩展。而随着芯片技术的飞速发展，现有技术中的环境监控仪一旦需要进行升级换代，现有的硬件设计改动就会非常大，并且所带来的重复设计工作也不利于产品的延续和长期综合成本的控制。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种总线式环境监控仪，其通过利用总线集成技术改进了环境监控仪，可适用于现有环境监控领域的各种在线监控或监测仪器。
[0006]为实现上述目的，本技术采取的技术方案是：一种总线式环境监控仪，其采用模块化结构，包括主控单元、总线单元和扩展单元；
[0007]所述主控单元包括处理器模块、电源模块和主控总线输出模块，所述处理器模块通过配置处理器和扩展芯片提供多种总线接口，处理器模块通过主控总线输出模块与总线单元相连，所述电源模块为主控单元提供正常工作所需的电源，同时其通过主控单元为总线单元以及扩展单元提供正常工作所需电源；
[0008]所述总线单元包括总线输入模块、总线智能分配模块和总线输出模块，所述总线输入模块与主控单元的主控总线输出模块相连，所述总线智能分配模块用于动态的调整接口数量，并将分配调整后的接口信号连接至总线输出模块，所述总线输出模块将由总线智能分配模块动态调整过的总线接口信号经定制总线接口输出，并连接至扩展单元；
[0009]所述扩展单元包括至少一个扩展子单元，每个扩展子单元均包括扩展总线输入模块、扩展接口模块和扩展总线输出模块，所述扩展总线输入模块通过连接总线单元将总线接口信号接入，并同时还连接扩展接口模块；所述扩展接口模块用于实现不同功能的扩展接口；所述扩展总线输出模块将总线接口信号输出，并连接至另一个扩展子单元。
[0010]进一步的，所述处理器模块包括处理器以及处理器正常运行所需的主板、运行内存、存储器、PWM、RTC、扩展芯片。
[0011]进一步的，所述电源模块包括开关电源和供电电池；其在外部交流电连通时，为主控单元、总线单元和扩展单元提供电源供应，并同时对供电电池进行充电，当外部交流电断开时，由供电电池提供电源供应，外部交流电和供电电池在切换状态时，电源供应不中断。
[0012]进一步的，所述主控总线输出模块与处理器模块连接，其将处理器模块中集成的多种总线接口信号进行整合并形成统一接口定义的总线接口，然后由一个或多个总线接口连接至总线单元。
[0013]进一步的，所述总线接口通过B2B连接器、端子线连接器及连接线、FFC/FPC连接器及排线形式，提供总线接口信号的物理连接接口。
[0014]进一步的，所述总线输入模块通过与主控单元连接将主控单元的多种总线接口信号接入，并连接至总线智能分配模块，其包括一路或多路UART、I2C、I2S、SPI、CAN、ADC、SDIO、PCI、PCI
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E、RGB、LVDS、MIPI、HDMI、DVP、CSI、USB接口信号。
[0015]进一步的，所述总线智能分配模块通过物理开关控制组件或内置控制芯片，根据扩展单元的总线接口信号需求，对输入的总线接口信号进行分配，动态的调整UART、I2C、I2S、SPI、CAN、ADC、SDIO、PCI、PCI
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E、RGB、LVDS、MIPI、HDMI、DVP、CSI、USB接口数量，并将分配调整后的接口信号连接至总线单元的总线输出模块。
[0016]进一步的，所述扩展接口模块适配扩展子单元的扩展总线输入模块中对应总线接口信号，实现不同功能的扩展接口；扩展接口模块包括触摸显示接口模块、RS
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232接口模块、RS
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485接口模块、RS
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422接口模块、USB接口模块、模拟量输入接口模块、模拟量输出接口模块、开关量输入接口模块、开关量输出接口模块、IC卡读写接口模块、2G/3G/4G/NB
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IoT接口模块、Wi
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Fi接口模块、以太网接口模块、摄像头接口模块和指纹识别接口模块。
[0017]本技术的有益效果是：
[0018](1)本方案采用模块化和总线式设计，主控单元可设置双定制总线接口，支持传统的独立机箱安装布局，同时支持工业导轨安装，能够适应更多的应用场景；
[0019](2)本方案的各单元采用统一的总线输入和输出接口设计，可根据使用需求设计更多的功能扩展模块，后期主控单元硬件升级换代时，可以延用现有的接口设计，节约开发时间；
[0020](3)本方案扩展灵活性强，用户可根据实际需求选择和搭配不同的扩展接口模块，可减少用户初期建设成本，并预留了充足的扩展能力；
[0021](4)本方案设计的环境监控仪满足了目前主流的数据采集传输仪、油烟监控仪、工况用电监控仪、总量监控仪和过程监控仪的技术要求，有效降低了环境监控仪的整体研发成本，利于产品快速上市和应用。
[0022]本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0023]图1是本技术整体结构示意图；
[0024]图2是本技术各单元结构示意图；
[0025]图3是本技术RS
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232接口模块、RS
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485接口模块、RS
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422接口模块电路原理图；
[0026]图4是本技术开关量输入(DI)接口模块电路原理图；
[0027]图5是本技术开关量输出(DO)接口模块电路原理图。
具体实施方式
[0028]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0029]参见图1，一种总线式环境监控仪，其由主控单元1、总线单元2和扩展单元3组成。
[0030]参见图2，所述主控单元1由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种总线式环境监控仪，其特征在于，其采用模块化结构，包括主控单元、总线单元和扩展单元；所述主控单元包括处理器模块、电源模块和主控总线输出模块，所述处理器模块通过配置处理器和扩展芯片提供多种总线接口，处理器模块通过主控总线输出模块与总线单元相连，所述电源模块为主控单元提供正常工作所需的电源，同时其通过主控单元为总线单元以及扩展单元提供正常工作所需电源；所述总线单元包括总线输入模块、总线智能分配模块和总线输出模块，所述总线输入模块与主控单元的主控总线输出模块相连，所述总线智能分配模块用于动态的调整接口数量，并将分配调整后的接口信号连接至总线输出模块，所述总线输出模块将由总线智能分配模块动态调整过的总线接口信号经定制总线接口输出，并连接至扩展单元；所述扩展单元包括至少一个扩展子单元，每个扩展子单元均包括扩展总线输入模块、扩展接口模块和扩展总线输出模块，所述扩展总线输入模块通过连接总线单元将总线接口信号接入，并同时还连接扩展接口模块；所述扩展接口模块用于实现不同功能的扩展接口；所述扩展总线输出模块将总线接口信号输出，并连接至另一个扩展子单元。2.根据权利要求1所述的一种总线式环境监控仪，其特征在于，所述处理器模块包括处理器以及处理器正常运行所需的主板、运行内存、存储器、PWM、RTC、扩展芯片。3.根据权利要求1所述的一种总线式环境监控仪，其特征在于，所述电源模块包括开关电源和供电电池；其在外部交流电连通时，为主控单元、总线单元和扩展单元提供电源供应，并同时对供电电池进行充电，当外部交流电断开时，由供电电池提供电源供应，外部交流电和供电电池在切换状态时，电源供应不中断。4.根据权利要求1所述的一种总线式环境监控仪，其特征在于，所述主控总线输出模块与处理器模块连接，其将处理器模块中集成的多种总线接口信号进行整合并形成统一接口定义的总线接口，然后由一个或多个总线接口连接至...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志，孙畅，
申请(专利权)人：南京德宏数码技术有限公司，
类型：新型
国别省市：