一种基于单片机的X光信号集中传输模组制造技术

本实用新型专利技术提供了一种基于单片机的X光信号集中传输模组，所述传输模组包括：电源单元、差分放大电路、ADC采样电路、LVDS转换单元、以太网通信单元和MCU单元；所述差分放大电路用于对所述传感器输出的电压信号进行放大，得到第一采样信号；所述ADC采样电路用于对所述第一采样信号进行模数转换，得到第二采样信号，并将所述第二采样信号发送到所述MCU单元；所述LVDS转换单元用于将所述MCU单元输出的PWM信号转换成LVDS信号后驱动所述外部传感器；所述以太网通信单元用于使所述MCU单元与上位机通信；因此，本实用新型专利技术解决了现有技术中使用器件多、电路设计复杂和成本高的问题，采用单片机配合链式结构的方式，通讯标准，硬件器件少、安装维护方便。安装维护方便。安装维护方便。

【技术实现步骤摘要】
一种基于单片机的X光信号集中传输模组


[0001]本技术涉及传输模组
，尤其涉及一种基于单片机的X光信号集中传输模组。

技术介绍

[0002]X光信号集中传输模组是将X光信号采集传感器输出的电压信号进行放大后传输和存储；目前市面上的X光信号集中传输模组，普遍均使用FPGA方式，并且采用拨码地址通讯方式，存在使用器件多、电路设计复杂和成本高等问题，不利于安装维护和推广。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中所存在的不足，本技术提供了一种基于单片机的X光信号集中传输模组，其解决了现有技术中使用器件多、电路设计复杂和成本高的问题，采用单片机配合链式结构的方式，通讯标准，硬件器件少、安装维护方便。
[0004]本技术提供一种基于单片机的X光信号集中传输模组，所述传输模组包括：电源单元、差分放大电路、ADC采样电路、LVDS转换单元、以太网通信单元和MCU单元；所述差分放大电路的输入端与外部传感器相连，用于对所述传感器输出的电压信号进行放大，得到第一采样信号；所述ADC采样电路的输入端与所述差分放大电路的输出端相连，所述ADC采样电路的输出端与所述MCU单元相连，用于对所述第一采样信号进行模数转换，得到第二采样信号，并将所述第二采样信号发送到所述MCU单元；其中，所述MCU单元为单片机；所述LVDS转换单元分别与所述MCU单元和所述外部传感器相连，用于将所述MCU单元输出的PWM信号转换成LVDS信号后驱动所述外部传感器；所述以太网通信单元与所述MCU单元相连，用于使所述MCU单元与上位机通信；所述电源单元用于为所述差分放大电路、所述ADC采样电路、所述LVDS转换单元、所述以太网通信单元和所述MCU单元提供不同的工作电压和/或参考电压。
[0005]可选地，所述差分放大电路包括：差分放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻；所述差分放大器的第一正相输入端与所述外部传感器的第一输出端相连，所述差分放大器的第二正相输入端与所述外部传感器的第二输出端相连，所述差分放大器的第一正相输入端还通过所述第一电阻与所述差分放大器的第二正相输入端相连；所述差分放大器的第一输出端通过所述第二电阻与所述差分放大器的第一反相输入端相连，所述差分放大器的第一反相输入端通过第三电阻和所述第四电阻与所述差分放大器的第二反相输入端相连，所述差分放大器的第二反相输入端还通过所述第五电阻与所述差分放大器的第二输出端相连。
[0006]可选地，所述LVDS转换单元包括：第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻和LVDS转换芯片；所述LVDS转换芯片的第一输入端通过第六电阻与所述MCU单元相连，所述LVDS转换芯片的第一输入端还通过第七电阻接地，所述LVDS转换芯片的第二输入端通过第八电阻与所述MCU单元相连，所述LVDS转换芯片的第二输入端还通过第
九电阻接地，所述LVDS转换芯片的使能端通过第十电阻与所述MCU单元相连，所述LVDS转换芯片的使能端还通过第十一电阻接地，所述LVDS转换芯片的输出端与所述外部传感器相连。
[0007]可选地，所述电源单元包括：电源稳压电路，与外部电源端相连，用于将外部输入的电压转换成多个不同的工作电压；参考电压电路，与所述电源稳压电路相连，用于将所述电源稳压电路输出的工作电压转换成参考电压。
[0008]可选地，所述电源稳压电路包括：电源接口、第一电压转换芯片、第二电压转换芯片、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容和第六电容；所述第一电压转换芯片的输入端与所述电源接口相连，所述第一电压转换芯片的输入端还分别通过第一电容和第二电容接地，所述第一电压转换芯片的输出端分别通过第三电容和第四电容接地，用于将通过所述电源接口引入的输入电压转换成第一工作电压；所述第二电压转换芯片的输入端与所述第一电压转换芯片的输出端相连，所述第二电压转换芯片的输出端分别通过第五电容和第六电容接地，用于将所述第一工作电压转换成第二工作电压。
[0009]可选地，所述电源稳压电路还包括：第一二极管、第二二极管和第三二极管；所述第一二极管的阳极、第二二极管的阳极分别与所述电源接口的第一输出端相连，所述第一二极管的阴极、所述第二二极管的阴极和所述第三二极管的阴极分别与所述第一电压转换芯片的输入端相连，所述第三二极管的阳极与所述电源接口的第二输出端相连，所述第三二极管的阳极接地。
[0010]可选地，所述电源稳压电路还包括：第三电压转换芯片、第七电容和第八电容；所述第三电压转换芯片的输入端与所述第一电压转换芯片的输出端相连，所述第三电压转换芯片的输出端分别通过所述第七电容和所述第八电容接地，用于将所述第一工作电压转换成第三工作电压。
[0011]可选地，所述参考电压电路包括：第一电感、第十二电阻、第九电容、第十电容、第十一电容、基准源芯片、第十二电容、第十三电容、电压跟随器、第十四电容和第十五电容；所述基准源芯片的输入端通过所述第一电感与所述第一电压转换芯片的输出端相连，所述基准源芯片的输入端分别通过所述第九电容、第十电容和所述第十一电容接地，所述基准源芯片的输出端分别通过所述第十二电阻、所述第十二电容和所述第十三电容接地；所述电压跟随器的正相输入端与所述基准源芯片的输出端相连，所述电压跟随器的反相输入端与所述电压跟随器的输出端相连，所述电压跟随器的输出端通过所述第十五电容接地，所述电压跟随器的电源端和所述第十四电容的第一端与电源相连，所述第十四电容的第二端接地。
[0012]可选地，所述传输模组还包括：型号为W25X16AVSSIC存储器，与所述MCU单元相连，用于存储所述第二采样信号。
[0013]可选地，所述MCU单元采用STC32G12K128单片机芯片。
[0014]相比于现有技术，本技术具有如下有益效果：
[0015]本技术通过差分放大电路对外部传感器输出的差分电压信号进行放大，再通过ADC采样电路将放大后的信号进行模数转换后输入到单片机，使所述单片机通过以太网通信单元将模数转换后的数字信号发送到上位机中进行分析处理；本实施例还通过LVDS转换单元使单片机发送控制信号驱动所述外部传感器；因此，本技术采用单片机实现链
式通讯方式，配合差分放大电路、ADC采样电路、LVDS转换单元、以太网通信单元实现数据采集与传输，解决了现有技术中使用器件多、电路设计复杂和成本高的问题，采用单片机配合链式结构的方式，通讯标准，硬件器件少、安装维护方便。
附图说明
[0016]图1为本技术实施例提供的一种基于单片机的X光信号集中传输模组的结构示意图；
[0017]图2为本技术实施例提供的一种差分放大电路的电路示意图；
[0018]图3为本技术实施例提供的一种LVDS转换单元的电路示意图；
[0019]图4为本技术实施例提供一种电源稳压电路的电路示意图；
[0020]图5为本技术实施例提供一种参考电压电路的电路示意图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于单片机的X光信号集中传输模组，其特征在于，所述传输模组包括：电源单元、差分放大电路、ADC采样电路、LVDS转换单元、以太网通信单元和MCU单元；所述差分放大电路的输入端与外部传感器相连，用于对所述传感器输出的电压信号进行放大，得到第一采样信号；所述ADC采样电路的输入端与所述差分放大电路的输出端相连，所述ADC采样电路的输出端与所述MCU单元相连，用于对所述第一采样信号进行模数转换，得到第二采样信号，并将所述第二采样信号发送到所述MCU单元；其中，所述MCU单元为单片机；所述LVDS转换单元分别与所述MCU单元和所述外部传感器相连，用于将所述MCU单元输出的PWM信号转换成LVDS信号后驱动所述外部传感器；所述以太网通信单元与所述MCU单元相连，用于使所述MCU单元与上位机通信；所述电源单元用于为所述差分放大电路、所述ADC采样电路、所述LVDS转换单元、所述以太网通信单元和所述MCU单元提供不同的工作电压和/或参考电压。2.如权利要求1所述的基于单片机的X光信号集中传输模组，其特征在于，所述差分放大电路包括：差分放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻；所述差分放大器的第一正相输入端与所述外部传感器的第一输出端相连，所述差分放大器的第二正相输入端与所述外部传感器的第二输出端相连，所述差分放大器的第一正相输入端还通过所述第一电阻与所述差分放大器的第二正相输入端相连；所述差分放大器的第一输出端通过所述第二电阻与所述差分放大器的第一反相输入端相连，所述差分放大器的第一反相输入端通过第三电阻和所述第四电阻与所述差分放大器的第二反相输入端相连，所述差分放大器的第二反相输入端还通过所述第五电阻与所述差分放大器的第二输出端相连。3.如权利要求1所述的基于单片机的X光信号集中传输模组，其特征在于，所述LVDS转换单元包括：第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻和LVDS转换芯片；所述LVDS转换芯片的第一输入端通过第六电阻与所述MCU单元相连，所述LVDS转换芯片的第一输入端还通过第七电阻接地，所述LVDS转换芯片的第二输入端通过第八电阻与所述MCU单元相连，所述LVDS转换芯片的第二输入端还通过第九电阻接地，所述LVDS转换芯片的使能端通过第十电阻与所述MCU单元相连，所述LVDS转换芯片的使能端还通过第十一电阻接地，所述LVDS转换芯片的输出端与所述外部传感器相连。4.如权利要求1所述的基于单片机的X光信号集中传输模组，其特征在于，所述电源单元包括：电源稳压电路，与外部电源端相连，用于将外部输入的电压转换成多个不同的工作电压；参考电压电路，与所述电源稳压电路相连，用于将所述电源稳压电路输出的工作电压转换成参考电压。5.如权利要求4所述的基于单片机的X...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾繁勋，
申请(专利权)人：重庆东微电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：