[发明专利]一种传感器模组再封装的标准化接口

权利要求书

1.一种传感器模组再封装的标准化接口，其特征在于：包括软件部分和硬件部分；

所述硬件部分包括硬件结构和电气硬件；

所述电气硬件包括传感器单元(1)的公头部分(2)，为9根插针；

还包括母板单元(3)的母头部分(4)，为9根插座；

公头部分(2)和母头部分(4)按照四分之一缺口圆的方式排列；

所述插针和插座匹配；

所述硬件结构部分包括滑轨(5)和导轨(6)；

所述软件部分包括传感器单元(1)和母板单元(3)的接口定义和通信协议；

所述接口定义为：

引脚1为电源正极，引脚2为电源负极，引脚1和引脚2为传感器单元(1)的取电引脚，母板单元(3)的供电引脚；

引脚3和引脚4分别为两线通信线的引脚，支持一发一收信号或者差分信号，一发一收信号模式传感器单元和母板单元两引脚互相交叉；

引脚5～8为地址引脚，地址由母板单元(3)给出，传感器单元(1)进行读取，实现插入即绑定地址；

引脚9为传感器在线引脚监测引脚，在传感器单元(1)上，引脚9接有一个上拉电阻，当有传感器单元(1)插入母板单元(3)时，母板单元(3)的控制器监测到I/O口电平由高变低，判断引脚9有传感器接入；

所述通信协议为：

传感器单元(1)挂载在同一条总线上，由母板单元(3)发起数据请求，使用广播方式发送给在线的传感器单元，在线的传感器单元比对自身地址后，响应数据请求，读取传感器数据按照对应格式封装后上报；

每当传感器单元插入后，立即读取所在地址，按照协议格式准备自身地址和传感器类型，母板单元将在传感器插入1s中内对该地址设备发起首次问询，以保存地址和传感器类型至对应表单。

2.根据权利要求1一种传感器模组再封装的标准化接口，其特征在于：所述母板单元下发的命令格式为：

帧头的字段长度为2；

数据帧长度的字段长度为1；

模块地址的字段长度为1；

帧尾CRC16校验的字段长度为2。

3.根据权利要求1一种传感器模组再封装的标准化接口，其特征在于：所述传感器单元的回复协议格式为：

帧头的字段长度为2；

数据帧长度的字段长度为1；

模块地址的字段长度为1；

模块内传感器类型数的字段长度为1；

传感器类型n的字段长度为1；

传感器n测量值的字段长度为4；

帧尾CRC16校验的字段长度为2。

4.根据权利要求1一种传感器模组再封装的标准化接口，其特征在于：所述插针直径为1.5mm，长度为9.1mm；所述插座实现电气连接；传感器单元为圆柱体，且设置有滑轨，所述滑轨与母板单元上的圆柱座匹配。

5.根据权利要求1一种传感器模组再封装的标准化接口，其特征在于：所述引脚1和引脚2采用5V直流供电；

通信总线为二线制RS485，引脚3为A端，引脚4为B端；

引脚5-8采用4位二进制地址，实现16个地址编码；

传感器端为四个检测引脚，母板单元从000-1111依次排列；

引脚9传感器端接地，母板单元为检测引脚，采用4.7K电阻上拉到5V；

通信协议为：当母板单元在引脚9检测到电平由高到低时，根据母板单元地址，母板单元在总线上广播包含有地址信息的数据请求命令；

传感器端接收到信息后，会将包含的传感器类型和个数进行上报；

母板单元收到后创建对应结构体，保存地址-传感器-在线标识对；

母板单元按照设定的上报周期对传感器进行数据收集，在总线上依次对在线传感器进行轮询。

6.根据权利要求1一种传感器模组再封装的标准化接口，其特征在于：所述传感器单元收到母板请求命令后根据表6格式进行数据上报：

表6环境一体化监测终端传感器上报格式

7.根据权利要求1一种传感器模组再封装的标准化接口，其特征在于：所述传感器为氧气时，代码为0x11；

所述传感器为一氧化碳时，代码为0x12；

所述传感器为二氧化碳时，代码为0x13；

所述传感器为甲烷时，代码为0x14；

所述传感器为二氧化硫时，代码为0x15；

所述传感器为氯气时，代码为0x16；

所述传感器为臭氧时，代码为0x17；

所述传感器为氨气时，代码为0x18；

所述传感器为二氧化氮时，代码为0x19。