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农业一体化种植数据采集传输终端

阅读:28发布:2020-05-08

专利汇可以提供农业一体化种植数据采集传输终端专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型公开了农业一体化种植 数据采集 传输终端,包括GSM模 块 电路 的数据收发端与主控制电路的数据收发控制端连接;电源电路包括 电池 、线性稳压电路和降压转换电路,电池的输出端与两路降压转换电路的输入端连接,第一降压转换电路的输出降压后的电源为GSM模块电路供电,第二降压转换电路输出降压后的电源到线性稳压电路稳压后为主控制电路供电,主控制电路包括 微处理器 、RS232通讯电路、RS485通讯电路、USB 接口 电路和接线 端子 电路;微处理器分别与RS233通讯电路、RS485通讯电路和USB接口电路连接,RS233通讯电路的驱动输出端和接收输入端分别与接线端子电路的两个端子连接,RS485通讯电路的输入和输出端分别与接线端子电路的两个端子连接。,下面是农业一体化种植数据采集传输终端专利的具体信息内容。

1.农业一体化种植数据采集传输终端,其特征在于:包括电源电路、主控制电路和GSM模电路,所述的GSM模块电路的数据收发端与主控制电路的数据收发控制端连接;所述的电源电路包括电池、线性稳压电路和降压转换电路,所述的降压转换电路为两路,电池的输出端与两路降压转换电路的输入端连接,第一降压转换电路的输出降压后的电源为GSM模块电路供电,第二降压转换电路输出降压后的电源到线性稳压电路稳压后为主控制电路供电,所述的主控制电路包括微处理器、RS232通讯电路、RS485通讯电路、USB接口电路和接线端子电路;所述的微处理器分别与RS233通讯电路、RS485通讯电路和USB接口电路连接,RS233通讯电路的驱动输出端和接收输入端分别与接线端子电路的两个端子连接,RS485通讯电路的输入和输出端分别与接线端子电路的两个端子连接。
2.根据权利要求1所述的农业一体化种植数据采集传输终端,其特征在于:所述的第一降压转换电路包括第一降压转换器芯片,第一降压转换器芯片的输入端与电池的输出端连接,第一降压转换器芯片的输入端还与并联的第二十二电容和第二十四电容连接,第二十二电容和第二十四电容的另一端接地,第一降压转换芯片的使能端分别与第十八电阻和第十六电阻连接,第十六电阻的另一端与电池的输出端连接;第一降压转换芯片的补偿端分别与第十九电阻和第二十五电容连接,第十九电阻的另一端与第二十六电容连接,第二十六电容、第二十五电容以及第十八电阻的另一端接地,第一降压转换芯片的频率端通过第二十电阻接地,第一降压转换芯片的自举端通过第二十一电容与开关节点端连接,第一降压转换芯片的开关节点端还与第六二极管的负极和第三电感连接,第三电感的另一端分别与第十七电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容以及GSM模块电路的电源输入端连接,第一降压转化芯片的反馈端、第十七电阻的另一端共同与第二十一电阻连接,第二十一电阻的另一端、第六二极管的负极、第一电容的另一端、第二电容的另一端、第三电容的另一端和第四电容的另一端接地;
所述的第二降压转换电路包括第二降压转换器芯片,第二降压转换器芯片的输入端与电池的输出端连接,第二降压转换器芯片的输入端还与并联的第十一电容和第十电容连接,第十一电容和第十电容的另一端接地,第二降压转换芯片的使能端分别与第八电阻和第六电阻连接,第六电阻的另一端与电池的输出端连接;第二降压转换芯片的补偿端分别与第九电阻和第十五电容连接,第九电阻的另一端与第十六电容连接,第十六电容、第十五电容以及第八电阻的另一端接地,第二降压转换芯片的频率端通过第十电阻接地,第二降压转换芯片的自举端通过第九电容与开关节点端连接,第二降压转换芯片的开关节点端还与第三二极管的负极和第一电感连接,第一电感的另一端分别与第七电阻、第十四电容、第二十七电容、第十三电容、5V电源输出端以及线性稳压电路的输入端连接,第二降压转化芯片的反馈端、第七电阻的另一端共同与第十一电阻连接,第十一电阻的另一端、第三二极管的负极、第十四电容的另一端、第十三电容的另一端和第二十七电容的另一端接地;
所述的线性稳压电路包括线性稳压芯片,第一电感的另一端分别与线性稳压芯片的输入端和使能端连接,线性稳压芯片的输出端分别与第二十八电容、第三十五电容、第三十六电容、第三十七电容、第三十八电容、第三十九电容、第四十电容、第四十一电容、第四十三电容、第四十四电容、第六电容、第二十二电阻以及3.3V电源输出端连接,第二十二电阻的另一端与第一LED灯的正极连接,第一LED灯的负极、第二十八电容、第三十五电容、第三十六电容、第三十七电容、第三十八电容、第三十九电容、第四十电容、第四十一电容、第四十三电容、第四十四电容以及第六电容的另一端接地。
3.根据权利要求2所述的农业一体化种植数据采集传输终端,其特征在于:所述的电源电路还包括保护电路,保护电路的输入端与电池的输出端连接,保护电路的输出端分别与第一降压转换电路和第二降压转换电路的输入端连接,所述的保护电路包括第八自恢复保险丝,第八自恢复保险丝的一端与电池的输出端连接,另一端分别与第二二极管的正极和第四二极管的负极连接,第二二极管的负极分别与第一降压转换电路和第二降压转换电路的输入端以及第十二电容连接,第十二电容的另一端分别与第一磁珠和第二磁珠连接,第一磁珠、第二磁珠和第四二极管的负极接地。
4.根据权利要求3所述的农业一体化种植数据采集传输终端,其特征在于:所述的第一电容、第十四电容、第十二电容为有极性电容,第一电容的正极与第三电感连接,第一电容的负极接地;第十四电容的正极与第一电感连接,第十四的负极接地;第十二电容的正极与第二二极管的负极连接,第十二电容的负极接地。
5.根据权利要求1所述的农业一体化种植数据采集传输终端,其特征在于:
所述的RS232通讯电路包括RS232通讯芯片,RS232通讯芯片的一个驱动输入端与微处理器的RS232驱动控制输出端连接,驱动输入端还与第十五电阻和第五十八电容连接,RS232通讯芯片的一个接收输出端与微处理器的RS232数据输入端连接,接收输出端还与第十四电阻和第五十九电容连接,第十五电阻和第四十电阻的另一端与3.3V电源连接,第五十八电容和第五十九电容的另一端接地;
所述的RS485通讯电路包括RS485通讯芯片,RS485通讯芯片的接收器使能端和驱动器使能端共同与微处理器的RS485使能信号输出端连接,RS485通讯芯片的接收器输出端与微处理器的RS485数据输入端连接,RS485通讯芯片的驱动器输入端与微处理器的RS485驱动输出端连接,RS485通讯芯片的接收器使能端还分别与第十二电阻和第五十六电容连接,RS485通讯芯片的驱动器输入端还分别与第十三电阻和第五十七电容连接,第十二电阻和第十三电阻的另一端与3.3V电源连接,第五十六电容和第五十七电容的另一端接地;
所述的USB接口电路包括USB转串口通讯芯片,USB转串口通讯芯片的USB信号端口与USB接口连接,USB转串口通讯芯片的串行数据输入输出端与为处理器的串行数据输入输出端连接,USB转串口通讯芯片的串行数据输出端还与第四十三电阻连接,第四十三电阻的另一端与3.3V电源连接;
所述的接线端子电路包括接线端子,接线端子的一个端子与第二自恢复保险丝连接,第二自恢复保险丝的另一端与RS485通讯芯片的一个输入输出端连接,第二自恢复保险丝的另一端还分别与第九二极管的负极、第十三二极管的正极、第一电阻和第二电阻连接,第二电阻的另一端与针排连接;接线端子的另一个端子与第三自恢复保险丝连接,第三自恢复保险丝的另一端与RS485通讯芯片的另一个输入输出端连接,第三自恢复保险丝的另一端还分别与第五二极管的负极、第十三二极管的负极、第三电阻和针排连接,第三电阻的另一端与3.3V电源连接;接线端子的一个端子与第五自恢复保险丝连接,第五自恢复保险丝的另一端与RS232通讯芯片的驱动器输出端和第十一二极管的负极连接,接线端子的一个端子与第六自恢复保险丝连接,第六自恢复保险丝的另一端与RS232通讯芯片的接收器输入端和第十二二极管的负极连接,第九二极管的正极、第一电阻的另一端、第十一二极管的正极、第十二二极管的正极接地。
6.根据权利要求5所述的农业一体化种植数据采集传输终端,其特征在于:所述的第五二极管、第九二极管、第十一二极管、第十二二极管和第十三二极管为瞬态抑制二极管。
7.根据权利要求1所述的农业一体化种植数据采集传输终端,其特征在于:所述的GSM模块电路包括GSM模块芯片、SIM卡座和低功耗微处理器监控电路,所述的SIM卡座与GSM模块芯片连接,GSM模块芯片的发送数据端通过第三十电阻与主控电路的数据输入端连接,GSM模块芯片的接收数据端分别与第五电阻和第四电阻连接,第五电阻的另一端与主控电路的数据输出端连接,第四电阻的另一端与GSM模块芯片的电源输出端连接;低功耗微处理器监控电路包括看狗芯片,看门狗芯片的看门狗信号输入端与GSM模块芯片的载波检测输出端连接,看门狗芯片的复位信号输出端与GSM模块芯片的复位信号输出端连接,看门狗芯片的手工复位端与第三十八电阻连接,第三十八电阻的另一端分别与第四十二电阻、第三十二电阻和第一MOS管的栅极连接,第四十二电阻的另一端与主控制电路连接,第一MOS管的漏极与GSM模块芯片的开关机端连接,看门狗芯片的电源端与GSM模块芯片的电源输出端连接。

说明书全文

农业一体化种植数据采集传输终端

技术领域

[0001] 本实用新型属于农业数据采集装置技术领域,具体地说,涉及农业一体化种植数据采集传输终端。

背景技术

[0002] 采集终端(DTU)的主要功能是把远端设备(传感器)的数据通过无线的方式传送回后台中心,要完成数据的传输需要建立一套完整的数据传输系统。在这个系统中包括:DTU,客户设备、移动网络、后台中心。在前端,DTU和客户的设备通过RS232或者RS485接口相连。DTU上电运行后先注册到移动的GPRS网络,然后去和设置在DTU中的后台中心建立SOCKET连接。后台中心作为SOCKET的服务端,DTU是SOCKET连接的客户端。在建立连接后,前端的设备和后台的中心就可以通过DTU进行无线数据传输了,而且是双向的传输。
[0003] 针对野外严苛环境的评估不足,在光伏供电系统中,不占优势,连续阴雨天时,电池供电电压无法达到标准12V,采集终端无法继续工作,多数厂家生产的RS485传感器设备可在低电压下正常工作(9V以下),但采集终端无法继续工作,导致了传感器供电中断,无法采集数据。实用新型内容
[0004] 针对现有技术中上述的不足,本实用新型提供农业一体化种植数据采集传输终端,该采集终端主控制电路的RS232通讯电路接收RS232协议的传感器传输的数据,RS485通讯电路接收RS485协议的传感器传输的数据,实现农业现场环境参数的实时采集、监测,设置GSM模电路,通过GPRS网络传输数据,使用方便灵活,采用两路降压转换器第一降压转换电路的输出降压后的电源为GSM模块电路供电,第二降压转换电路输出降压后的电源到线性稳压电路稳压后为主控制电路供电,解决野外光伏电源锂电池电压不稳定,连续阴雨天造成供电电压不足而导致的数据无法采集的问题。
[0005] 为了达到上述目的,本实用新型采用的解决方案是:农业一体化种植数据采集传输终端,包括电源电路、主控制电路和GSM模块电路,所述的GSM模块电路的数据收发端与主控制电路的数据收发控制端连接;所述的电源电路包括电池、线性稳压电路和降压转换电路,所述的降压转换电路为两路,电池的输出端与两路降压转换电路的输入端连接,第一降压转换电路的输出降压后的电源为GSM模块电路供电,第二降压转换电路输出降压后的电源到线性稳压电路稳压后为主控制电路供电,所述的主控制电路包括微处理器、RS232通讯电路、RS485通讯电路、USB接口电路和接线端子电路;所述的微处理器分别与RS233通讯电路、RS485通讯电路和USB接口电路连接,RS233通讯电路的驱动输出端和接收输入端分别与接线端子电路的两个端子连接,RS485通讯电路的输入和输出端分别与接线端子电路的两个端子连接。
[0006] 所述的第一降压转换电路包括第一降压转换器芯片,第一降压转换器芯片的输入端与电池的输出端连接,第一降压转换器芯片的输入端还与并联的第二十二电容和第二十四电容连接,第二十二电容和第二十四电容的另一端接地,第一降压转换芯片的使能端分别与第十八电阻和第十六电阻连接,第十六电阻的另一端与电池的输出端连接;第一降压转换芯片的补偿端分别与第十九电阻和第二十五电容连接,第十九电阻的另一端与第二十六电容连接,第二十六电容、第二十五电容以及第十八电阻的另一端接地,第一降压转换芯片的频率端通过第二十电阻接地,第一降压转换芯片的自举端通过第二十一电容与开关节点端连接,第一降压转换芯片的开关节点端还与第六二极管的负极和第三电感连接,第三电感的另一端分别与第十七电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容以及GSM模块电路的电源输入端连接,第一降压转化芯片的反馈端、第十七电阻的另一端共同与第二十一电阻连接,第二十一电阻的另一端、第六二极管的负极、第一电容的另一端、第二电容的另一端、第三电容的另一端和第四电容的另一端接地;
[0007] 所述的第二降压转换电路包括第二降压转换器芯片,第二降压转换器芯片的输入端与电池的输出端连接,第二降压转换器芯片的输入端还与并联的第十一电容和第十电容连接,第十一电容和第十电容的另一端接地,第二降压转换芯片的使能端分别与第八电阻和第六电阻连接,第六电阻的另一端与电池的输出端连接;第二降压转换芯片的补偿端分别与第九电阻和第十五电容连接,第九电阻的另一端与第十六电容连接,第十六电容、第十五电容以及第八电阻的另一端接地,第二降压转换芯片的频率端通过第十电阻接地,第二降压转换芯片的自举端通过第九电容与开关节点端连接,第二降压转换芯片的开关节点端还与第三二极管的负极和第一电感连接,第一电感的另一端分别与第七电阻、第十四电容、第二十七电容、第十三电容、5V电源输出端以及线性稳压电路的输入端连接,第二降压转化芯片的反馈端、第七电阻的另一端共同与第十一电阻连接,第十一电阻的另一端、第三二极管的负极、第十四电容的另一端、第十三电容的另一端和第二十七电容的另一端接地;
[0008] 所述的线性稳压电路包括线性稳压芯片,第一电感的另一端分别与线性稳压芯片的输入端和使能端连接,线性稳压芯片的输出端分别与第二十八电容、第三十五电容、第三十六电容、第三十七电容、第三十八电容、第三十九电容、第四十电容、第四十一电容、第四十三电容、第四十四电容、第六电容、第二十二电阻以及3.3V电源输出端连接,第二十二电阻的另一端与第一LED灯的正极连接,第一LED灯的负极、第二十八电容、第三十五电容、第三十六电容、第三十七电容、第三十八电容、第三十九电容、第四十电容、第四十一电容、第四十三电容、第四十四电容以及第六电容的另一端接地。
[0009] 所述的电源电路还包括保护电路,保护电路的输入端与电池的输出端连接,保护电路的输出端分别与第一降压转换电路和第二降压转换电路的输入端连接,所述的保护电路包括第八自恢复保险丝,第八自恢复保险丝的一端与电池的输出端连接,另一端分别与第二二极管的正极和第四二极管的负极连接,第二二极管的负极分别与第一降压转换电路和第二降压转换电路的输入端以及第十二电容连接,第十二电容的另一端分别与第一磁珠和第二磁珠连接,第一磁珠、第二磁珠和第四二极管的负极接地。
[0010] 所述的第一电容、第十四电容、第十二电容为有极性电容,第一电容的正极与第三电感连接,第一电容的负极接地;第十四电容的正极与第一电感连接,第十四的负极接地;第十二电容的正极与第二二极管的负极连接,第十二电容的负极接地。
[0011] 所述的RS232通讯电路包括RS232通讯芯片,RS232通讯芯片的一个驱动输入端与微处理器的RS232驱动控制输出端连接,驱动输入端还与第十五电阻和第五十八电容连接,RS232通讯芯片的一个接收输出端与微处理器的RS232数据输入端连接,接收输出端还与第十四电阻和第五十九电容连接,第十五电阻和第四十电阻的另一端与3.3V电源连接,第五十八电容和第五十九电容的另一端接地;
[0012] 所述的RS485通讯电路包括RS485通讯芯片,RS485通讯芯片的接收器使能端和驱动器使能端共同与微处理器的RS485使能信号输出端连接,RS485通讯芯片的接收器输出端与微处理器的RS485数据输入端连接,RS485通讯芯片的驱动器输入端与微处理器的RS485驱动输出端连接,RS485通讯芯片的接收器使能端还分别与第十二电阻和第五十六电容连接,RS485通讯芯片的驱动器输入端还分别与第十三电阻和第五十七电容连接,第十二电阻和第十三电阻的另一端与3.3V电源连接,第五十六电容和第五十七电容的另一端接地;
[0013] 所述的USB接口电路包括USB转串口通讯芯片,USB转串口通讯芯片的USB信号端口与USB接口连接,USB转串口通讯芯片的串行数据输入输出端与为处理器的串行数据输入输出端连接,USB转串口通讯芯片的串行数据输出端还与第四十三电阻连接,第四十三电阻的另一端与3.3V电源连接;
[0014] 所述的接线端子电路包括接线端子,接线端子的一个端子与第二自恢复保险丝连接,第二自恢复保险丝的另一端与RS485通讯芯片的一个输入输出端连接,第二自恢复保险丝的另一端还分别与第九二极管的负极、第十三二极管的正极、第一电阻和第二电阻连接,第二电阻的另一端与针排连接;接线端子的另一个端子与第三自恢复保险丝连接,第三自恢复保险丝的另一端与RS485通讯芯片的另一个输入输出端连接,第三自恢复保险丝的另一端还分别与第五二极管的负极、第十三二极管的负极、第三电阻和针排连接,第三电阻的另一端与3.3V电源连接;接线端子的一个端子与第五自恢复保险丝连接,第五自恢复保险丝的另一端与RS232通讯芯片的驱动器输出端和第十一二极管的负极连接,接线端子的一个端子与第六自恢复保险丝连接,第六自恢复保险丝的另一端与RS232通讯芯片的接收器输入端和第十二二极管的负极连接,第九二极管的正极、第一电阻的另一端、第十一二极管的正极、第十二二极管的正极接地。
[0015] 所述的第五二极管、第九二极管、第十一二极管、第十二二极管和第十三二极管为瞬态抑制二极管。
[0016] 所述的GSM模块电路包括GSM模块芯片、SIM卡座和低功耗微处理器监控电路,所述的SIM卡座与GSM模块芯片连接,GSM模块芯片的发送数据端通过第三十电阻与主控电路的数据输入端连接,GSM模块芯片的接收数据端分别与第五电阻和第四电阻连接,第五电阻的另一端与主控电路的数据输出端连接,第四电阻的另一端与GSM模块芯片的电源输出端连接;低功耗微处理器监控电路包括看狗芯片,看门狗芯片的看门狗信号输入端与GSM模块芯片的载波检测输出端连接,看门狗芯片的复位信号输出端与GSM模块芯片的复位信号输出端连接,看门狗芯片的手工复位端与第三十八电阻连接,第三十八电阻的另一端分别与第四十二电阻、第三十二电阻和第一MOS管的栅极连接,第四十二电阻的另一端与主控制电路连接,第一MOS管的漏极与GSM模块芯片的开关机端连接,看门狗芯片的电源端与GSM模块芯片的电源输出端连接。
[0017] 本实用新型的有益效果是:
[0018] (1)该采集终端主控制电路的RS232通讯电路接收RS232协议的传感器传输的数据,RS485通讯电路接收RS485协议的传感器传输的数据,实现农业现场环境参数的实时采集、监测,设置GSM模块电路,通过GPRS网络传输数据,使用方便灵活,采用两路降压转换器第一降压转换电路的输出降压后的电源为GSM模块电路供电,第二降压转换电路输出降压后的电源到线性稳压电路稳压后为主控制电路供电,解决野外光伏电源锂电池电压不稳定,连续阴雨天造成供电电压不足而导致的数据无法采集的问题。附图说明
[0019] 图1为本实用新型采集传输终端结构框图
[0020] 图2为本实用新型电源电路原理图;
[0021] 图3为本实用新型主控制电路原理图;
[0022] 图4为本实用新型GSM模块电路原理图;
[0023] 图中,R1-第一电阻,R2-第二电阻,R3-第三电阻,R4-第四电阻,R5-第五电阻,R6-第六电阻,R7-第七电阻,R8-第八电阻,R9-第九电阻,R10-第十电阻,R11-第十一电阻,R12-第十二电阻,R13-第十三电阻,R14-第十四电阻,R15-第十五电阻,R16-第十六电阻,R17-第十七电阻,R18-第十八电阻,R19-第十九电阻,R20-第二十电阻,R21-第二十一电阻,R22-第二十二电阻,R30-第三十电阻,R32-第三十二电阻,R38-第三十八电阻,R42-第四十二电阻,R43-第四十三电阻,C1-第一电容,C2-第二电容,C3-第三电容,C4-第四电容,C5-第五电容,C6-第六电容,C10-第十电容,C11-第十一电容,C12-第十二电容,C13-第十三电容,C14-第十四电容,C15-第十五电容,C16-第十六电容,C21-第二十一电容,C22-第二十二电容,C24-第二十四电容,C25-第二十五电容,C27-第二十七电容,C28-第二十八电容,C35-第三十五电容,C36-第三十六电容,C37-第三十七电容,C38-第三十八电容,C39-第三十九电容,C40-第四十电容,C41-第四十一电容,C43-第四十三电容,C44-第四十四电容,C56-第五十六电容,C57-第五十七电容,C58-第五十八电容,C59-第五十九电容,D2-第二二极管,D3-第三二极管,D4-第四二极管,D5-第五二极管,D6-第六二极管,D9-第九二极管,D11-第十一二极管,D12-第十二二极管,D13-第十三二极管,F2-第二自恢复保险丝,F3-第三自恢复保险丝,F5-第五自恢复保险丝,F6-第六自恢复保险丝,F8-第八自恢复保险丝,FB1-第一磁珠,FB2-第二磁珠,L1-第一电感,L3-第二电感,LED1-第一发光二极管,U1-USB转串口通讯芯片,U2-GSM模块芯片,U3-RS485通讯芯片,U4-第一降压转换器芯片,U6-第二降压转换器芯片,U7-线性稳压芯片,U8-微处理器,U10-RS232通讯芯片,U30-看门狗芯片。

具体实施方式

[0024] 以下结合附图对本实用新型作进一步描述:
[0025] 如图1所示,农业一体化种植数据采集传输终端,包括电源电路、主控制电路和GSM模块电路,所述的GSM模块电路的数据收发端与主控制电路的数据收发控制端连接;所述的电源电路包括电池、线性稳压电路和降压转换电路,所述的降压转换电路为两路,电池的输出端与两路降压转换电路的输入端连接,第一降压转换电路的输出降压后的电源为GSM模块电路供电,第二降压转换电路输出降压后的电源到线性稳压电路稳压后为主控制电路供电,所述的主控制电路包括微处理器U8、RS232通讯电路、RS485通讯电路、USB接口电路和接线端子电路;所述的微处理器U8分别与RS233通讯电路、RS485通讯电路和USB接口电路连接,RS233通讯电路的驱动输出端和接收输入端分别与接线端子电路的两个端子连接,RS485通讯电路的输入和输出端分别与接线端子电路的两个端子连接。采集终端采用两路降压转换器第一降压转换电路的输出降压后的电源为GSM模块电路供电,第二降压转换电路输出降压后的电源到线性稳压电路稳压后为主控制电路供电,解决野外光伏电源锂电池电压不稳定,连续阴雨天造成供电电压不足而导致的数据无法采集的问题。采集终端设置RS232通讯电路和RS485通讯电路用于接收传感器采集到的农业现场环境参数,传感器可以随意组合,增加数据采集灵活性;设置GSM模块电路,通过GPRS网络传输数据,使用方便灵活。
[0026] 如图2所示,所述的第一降压转换电路包括第一降压转换器芯片U4,第一降压转换器芯片U4的输入端与电池的输出端连接,第一降压转换器芯片U4的输入端还与并联的第二十二电容C22和第二十四电容C24连接,第二十二电容C22和第二十四电容C24的另一端接地,第一降压转换芯片的使能端分别与第十八电阻R18和第十六电阻R16连接,第十六电阻R16的另一端与电池的输出端连接;第一降压转换芯片的补偿端分别与第十九电阻R19和第二十五电容C25连接,第十九电阻R19的另一端与第二十六电容连接,第二十六电容、第二十五电容C25以及第十八电阻R18的另一端接地,第一降压转换芯片的频率端通过第二十电阻R20接地,第一降压转换芯片的自举端通过第二十一电容C21与开关节点端连接,第一降压转换芯片的开关节点端还与第六二极管D6的负极和第三电感连接,第三电感的另一端分别与第十七电阻R17、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4以及GSM模块电路的电源输入端连接,第一降压转化芯片的反馈端、第十七电阻R17的另一端共同与第二十一电阻R21连接,第二十一电阻R21的另一端、第六二极管D6的负极、第一电容C1的另一端、第二电容C2的另一端、第三电容C3的另一端和第四电容C4的另一端接地;
[0027] 所述的第二降压转换电路包括第二降压转换器芯片U6,第二降压转换器芯片U6的输入端与电池的输出端连接,第二降压转换器芯片U6的输入端还与并联的第十一电容C11和第十电容C10连接,第十一电容C11和第十电容C10的另一端接地,第二降压转换芯片的使能端分别与第八电阻R8和第六电阻R6连接,第六电阻R6的另一端与电池的输出端连接;第二降压转换芯片的补偿端分别与第九电阻R9和第十五电容C15连接,第九电阻R9的另一端与第十六电容C16连接,第十六电容C16、第十五电容C15以及第八电阻R8的另一端接地,第二降压转换芯片的频率端通过第十电阻R10接地,第二降压转换芯片的自举端通过第九电容与开关节点端连接,第二降压转换芯片的开关节点端还与第三二极管D3的负极和第一电感L1连接,第一电感L1的另一端分别与第七电阻R7、第十四电容C14、第二十七电容C27、第十三电容C13、5V电源输出端以及线性稳压电路的输入端连接,第二降压转化芯片的反馈端、第七电阻R7的另一端共同与第十一电阻R11连接,第十一电阻R11的另一端、第三二极管D3的负极、第十四电容C14的另一端、第十三电容C13的另一端和第二十七电容C27的另一端接地;
[0028] 所述的线性稳压电路包括线性稳压芯片U7,第一电感L1的另一端分别与线性稳压芯片U7的输入端和使能端连接,线性稳压芯片U7的输出端分别与第二十八电容C28、第三十五电容C35、第三十六电容C36、第三十七电容C37、第三十八电容C38、第三十九电容C39、第四十电容C40、第四十一电容C41、第四十三电容C43、第四十四电容C44、第六电容C6、第二十二电阻R22以及3.3V电源输出端连接,第二十二电阻R22的另一端与第一LED灯的正极连接,第一LED灯的负极、第二十八电容C28、第三十五电容C35、第三十六电容C36、第三十七电容C37、第三十八电容C38、第三十九电容C39、第四十电容C40、第四十一电容C41、第四十三电容C43、第四十四电容C44以及第六电容C6的另一端接地。
[0029] 所述的电源电路还包括保护电路,保护电路的输入端与电池的输出端连接,保护电路的输出端分别与第一降压转换电路和第二降压转换电路的输入端连接,所述的保护电路包括第八自恢复保险丝F8,第八自恢复保险丝F8的一端与电池的输出端连接,另一端分别与第二二极管D2的正极和第四二极管D4的负极连接,第二二极管D2的负极分别与第一降压转换电路和第二降压转换电路的输入端以及第十二电容C12连接,第十二电容C12的另一端分别与第一磁珠FB1和第二磁珠FB2连接,第一磁珠FB1、第二磁珠FB2和第四二极管D4的负极接地。
[0030] 所述的第一电容C1、第十四电容C14、第十二电容C12为有极性电容,第一电容C1的正极与第三电感连接,第一电容C1的负极接地;第十四电容C14的正极与第一电感L1连接,第十四的负极接地;第十二电容C12的正极与第二二极管D2的负极连接,第十二电容C12的负极接地。
[0031] 在本方案中线性稳压芯片U7为SIPEX公司生产,型号为SP6203EM5-3.3,第一降压转换器芯片U4和第二降压转换芯片均为MPS公司生产,型号为MP1584EN,R22为1K贴片电阻,R7、R8、R17、R18为2K贴片电阻,R6、R9、R16、R19为100K贴片电阻,R21为4.99K贴片电阻,R10、R20为200K贴片电阻,R11为3.9K贴片电阻,FB1、FB2为5.6UH磁珠,C2、C6、C13、C35、C36、C37、C39、C40、C44为100N贴片电容,C4、为33P贴片电容,C27、C28为2UF贴片电容,C11、C21、C24为100N贴片电容,C10、C22为4.7UF贴片电容,C38为4.7UF贴片电容,C3、C15、C25为10P贴片电容,C41、C43为10N贴片电容,C16为390P贴片电容,C1、C14为47UF/10V胆电容,C12为220UF/
16V电解电容,L1、L3、为47UH屏蔽电感,D4为SMBJ12V瞬态抑制二极管,D2、D3、D6为SS54肖特基二极管,第八自恢复保险丝F8,型号为12V/0.6A。微功耗的低压差线性稳压器在输入电压和输出电压很接近时也可以达到很高的输出效率,保证电池的长时间工作,同时噪音较低。及时供电锂电池在低电量(10%以下)也可正常运行,增强稳定性。传统通过太阳能充放电控制器的模式,9V以下的状态,即停止供电以致采集终端无法正常工作。此优化方案可以有效降低系统功耗,增大输入电源范围。增强野外的光伏电源不稳定的问题。高频率的降压开关稳压器,具有一个继承的内部高端高压功率MOSFET,它提供了输出电流模式控制快速环路响应,易于补偿。同时宽阔的4.5V至28V输入电压范围。
[0032] 如图3所示,所述的RS232通讯电路包括RS232通讯芯片U10,RS232通讯芯片U10的一个驱动输入端与微处理器U8的RS232驱动控制输出端连接,驱动输入端还与第十五电阻R15和第五十八电容C58连接,RS232通讯芯片U10的一个接收输出端与微处理器U8的RS232数据输入端连接,接收输出端还与第十四电阻R14和第五十九电容C59连接,第十五电阻R15和第四十电阻的另一端与3.3V电源连接,第五十八电容C58和第五十九电容C59的另一端接地;
[0033] 所述的RS485通讯电路包括RS485通讯芯片U3,RS485通讯芯片U3的接收器使能端和驱动器使能端共同与微处理器U8的RS485使能信号输出端连接,RS485通讯芯片U3的接收器输出端与微处理器U8的RS485数据输入端连接,RS485通讯芯片U3的驱动器输入端与微处理器U8的RS485驱动输出端连接,RS485通讯芯片U3的接收器使能端还分别与第十二电阻R12和第五十六电容C56连接,RS485通讯芯片U3的驱动器输入端还分别与第十三电阻R13和第五十七电容C57连接,第十二电阻R12和第十三电阻R13的另一端与3.3V电源连接,第五十六电容C56和第五十七电容C57的另一端接地;
[0034] 所述的USB接口电路包括USB转串口通讯芯片U1,USB转串口通讯芯片U1的USB信号端口与USB接口连接,USB转串口通讯芯片U1的串行数据输入输出端与为处理器的串行数据输入输出端连接,USB转串口通讯芯片U1的串行数据输出端还与第四十三电阻R43连接,第四十三电阻R43的另一端与3.3V电源连接;
[0035] 所述的接线端子电路包括接线端子,接线端子的一个端子与第二自恢复保险丝F2连接,第二自恢复保险丝F2的另一端与RS485通讯芯片U3的一个输入输出端连接,第二自恢复保险丝F2的另一端还分别与第九二极管D9的负极、第十三二极管D13的正极、第一电阻R1和第二电阻R2连接,第二电阻R2的另一端与针排连接;接线端子的另一个端子与第三自恢复保险丝F3连接,第三自恢复保险丝F3的另一端与RS485通讯芯片U3的另一个输入输出端连接,第三自恢复保险丝F3的另一端还分别与第五二极管D5的负极、第十三二极管D13的负极、第三电阻R3和针排连接,第三电阻R3的另一端与3.3V电源连接;接线端子的一个端子与第五自恢复保险丝F5连接,第五自恢复保险丝F5的另一端与RS232通讯芯片U10的驱动器输出端和第十一二极管D11的负极连接,接线端子的一个端子与第六自恢复保险丝F6连接,第六自恢复保险丝F6的另一端与RS232通讯芯片U10的接收器输入端和第十二二极管D12的负极连接,第九二极管D9的正极、第一电阻R1的另一端、第十一二极管D11的正极、第十二二极管D12的正极接地。
[0036] 微处理器U8为意法半导体公司生产,型号为STM32F103RCT6,RS232通讯芯片U10为Exar公司生产,型号为SP3232EEY,RS485通讯芯片U3为SIPEX公司生产,型号为SP3485E;USB转串口通讯芯片U1为江苏WCH公司生产,型号CH340G,郏县端子P3为3.81mm间距的弯脚公母针,R1、R3为4.7K贴片电阻,R12、R13、R14、R15、R43为10K贴片电阻,R30为100R贴片电阻,R2为120R贴片电阻,C56、C57、C58、C59为100P贴片电容,D5、D9、D11、D12、D13为SMBJ6V8瞬态抑制二极管,F6、F5、F3、F2为12V0.6A的自恢复保险丝。
[0037] 如图4所示,所述的GSM模块电路包括GSM模块芯片U2、SIM卡座和低功耗微处理器U8监控电路,所述的SIM卡座与GSM模块芯片U2连接,GSM模块芯片U2的发送数据端通过第三十电阻R30与主控电路的数据输入端连接,GSM模块芯片U2的接收数据端分别与第五电阻R5和第四电阻R4连接,第五电阻R5的另一端与主控电路的数据输出端连接,第四电阻R4的另一端与GSM模块芯片U2的电源输出端连接;低功耗微处理器U8监控电路包括看门狗芯片U30,看门狗芯片U30的看门狗信号输入端与GSM模块芯片U2的载波检测输出端连接,看门狗芯片U30的复位信号输出端与GSM模块芯片U2的复位信号输出端连接,看门狗芯片U30的手工复位端与第三十八电阻R38连接,第三十八电阻R38的另一端分别与第四十二电阻R42、第三十二电阻R32和第一MOS管的栅极连接,第四十二电阻R42的另一端与主控制电路连接,第一MOS管的漏极与GSM模块芯片U2的开关机端连接,看门狗芯片U30的电源端与GSM模块芯片U2的电源输出端连接。
[0038] GSM模块芯片U2为上海合宙公司生产,型号为Air202,SIM卡座为自弹抽屉式6+2P,深圳Risym生产,型号为KF-016,看门狗芯片U30为SIPEX公司生产,型号为SP706,看门狗芯片U30侦听信号是否中断,如中断,则自动重新拨号。R42为4.7K贴片电阻,R5为100R贴片电阻,R4、R32为10K贴片电阻。
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