[发明专利]一种基于沙克总线传输协议的数字振动传感器在审

专利信息
申请号: 201910258083.7 申请日: 2019-04-01
公开(公告)号: CN110017891A 公开(公告)日: 2019-07-16
发明(设计)人: 刘文怡;张彦军;侯钰龙;沈三民;张会新;任建云;吴嘉伟 申请(专利权)人: 中北大学
主分类号: G01H17/00 分类号: G01H17/00
代理公司: 太原高欣科创专利代理事务所(普通合伙) 14109 代理人: 崔浩;冷锦超
地址: 030051 山*** 国省代码: 山西;14
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摘要:
搜索关键词: 振动传感器 微控制器 总线传输 信号调理模块 总线通信模块 采样保持器 电源模块 信号输出端 信号输入端 依次串接 路由器 电源 应用
【权利要求书】:

1.一种基于沙克总线传输协议的数字振动传感器,其特征在于:包括微控制器(1)和电源模块(2),所述微控制器(1)的信号输入端依次串接AD转换模块(3)、采样保持器(4)、信号调理模块(5)后与振动传感器(6)的信号输出端相连;

所述微控制器(1)通过导线还与沙克总线通信模块(7)的SPI接口相连;

所述沙克总线通信模块(7)通过导线与路由器(8)相连;

所述电源模块(2)分别向微控制器(1)、AD转换模块(3)、采样保持器(4)、信号调理模块(5)、振动传感器(6)提供电源。

2.根据权利要求1所述的一种基于沙克总线传输协议的数字振动传感器,其特征在于:所述沙克总线通信模块(7)使用的芯片为信号发送芯片U1、电缆驱动器U2、信号接收芯片U3、数据恢复器U4,所述沙克总线通信模块(7)的电路结构为:

所述信号发送芯片U1的1脚-11脚与微控制器(1)的信号输入端相连;

所述信号发送芯片U1的30脚串接电阻R17后接地;

所述信号发送芯片U1的31脚串接电阻R18后接地;

所述信号发送芯片U1的18脚串接电阻R20后接地;

所述信号发送芯片U1的23脚串接电阻R19后接地;

所述信号发送芯片U1的21脚并接电阻R22的一端,电阻R25的一端,电阻R26的一端后与电缆驱动器U2的2脚相连;

所述信号发送芯片U1的20脚并接电阻R22的一端,电阻R23的一端,电阻R24的一端后与电缆驱动器U2的3脚相连;

所述信号发送芯片U1的16脚依次并接信号发送芯片U1的25脚、26脚、27脚、28脚、29脚、电容C46的一端,电容C47的一端,电容C48的一端后与3.3V输入电源相连,所述电容C46、C47、C48的另一端相互连接后接地;

所述电阻R23的另一端并接电阻R25的另一端后与3.3V输入电源相连;

所述电阻R24的另一端并接电阻R26的另一端后接地;

所述电缆驱动器U2的4脚串接电阻R27后接地;

所述电缆驱动器U2的7脚并接电阻R29的一端后与电容C51的一端相连,所述电容C51的另一端与接线端子J5相连;

所述电缆驱动器U2的6脚并接电阻R28的一端后与电容C50的一端相连,所述电容C50的另一端与接线端子J5相连;

所述电阻R28与电阻R29的另一端相互连接后接地;

所述信号接收芯片U3的14脚-18脚,23脚-27脚与微控制器(1)的信号输出端相连;

所述信号接收芯片U3的4脚并接信号接收芯片U3的5脚后与电阻R47的一端相连,所述电阻R47的另一端与3.3V输入电源相连;

所述信号接收芯片U3的1脚、8脚、9脚、22脚、20脚分别与3.3V输入电源相连;

所述信号接收芯片U3的2脚并接电阻R50的一端,电阻R54的一端,电阻R53的一端后与电容C66的一端相连,所述电容C66的另一端并接电阻R55的一端后与数据恢复器U4的13脚相连;

所述信号接收芯片U3的3脚并接电阻R50的另一端,电阻R51的一端,电阻R52的一端后与电容C67的一端相连,所述电容C67的另一端并接电阻R56的一端后与数据恢复器U4的14脚相连;

所述电阻R51的另一端并接电阻R53的另一端后与3.3V输入电源相连,所述电阻R52的另一端并接电阻R54的另一端后接地,所述电阻R55的另一端并接电阻R56的另一端,二极管D4的负极后后电容C68的一端相连,所述电容C68的另一端接地;

所述数据恢复器U4的7脚串接电容C69后与数据恢复器U4的6脚相连;

所述二极管D4的正极并接数据恢复器U4的4脚、1脚、2脚、电容C70的一端,电容C72的一端后与5V输入电源相连,所述电容C70的另一端并接电容C72的另一端后接地;

所述数据恢复器U4的12脚并接数据恢复器U4的5脚后与电容C71的一端相连,所述电容C71的另一端接地;

所述数据恢复器U4的8脚串接电阻R59后与电容C75的一端相连,所述电容C75的另一端并接电阻R60的一端后与电阻R62的一端相连,所述电阻R62的另一端与接线端子J5相连;

所述数据恢复器U4的9脚串接电阻R58后与电容C74的一端相连,所述电容C74的另一端并接电阻R61的一端后与电阻R63的一端相连,所述电阻R63的另一端与接线端子J5相连;

所述电阻R60的另一端并接电阻R61的另一端后接地;

所述数据恢复器U4的3脚串接电阻R57和电容C73后接地。

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