[实用新型]一种USB1.1接口电磁流量计变换器

权利要求书

1.一种USB1.1接口电磁流量计变换器，其特征在于：通过电磁流量传感器采集流量信号，通过INA128仪表专用放大器对流量信号放大，TL072和OP07运算放大器组成的调理电路进行信号放大与调理，然后由AD652电压频率转换器将放大调理后的流量信号进行电压频率转换，然后将输出的频率信号传输给C8051F020单片机进行信号处理，C8051F020单片机输出流量频率数据经过快速光电耦合器给信号放大与调理电路，并转换为电压信号，经过DH4-20电压电流变换器转换为标准的4-20mA电流信号输出，C8051F020单片机同时将所测量的流量数据输出到LCD实现流量实时显示或通过USB1.1接口输出，当所测量的实时流量值超过设定的流量高、低限时，输出高、低限报警信号，通过光耦隔离，达林顿驱动后输出给报警执行器件进行报警。

2.根据权利要求1所述的一种USB1.1接口电磁流量计变换器，其特征是：电路包括U1部分、U2部分、U3部分、U4部分、U5部分、U6部分、U7部分、U8部分、U9部分、U10部分、U11部分和U12部分，U1部分、U2部分和U3部分相互连接构成电磁流量传感器的信号调理与放大电路，U4部分为电压频率转换电路，U5部分为电磁流量计变换器的核心部分，主要由C8051F020单片机芯片构成，完成信号的输入处理与显示、控制输出，U6部分为快速光电耦合器，完成输入与输出信号的隔离，U7部分为放大电路，实现电流信号的放大，U8部分为电压电流转换电路，实现输入电压到输出电流的转换，U9部分和U10部分构成控制输入与输出信号的隔离，U11部分为输出信号的放大驱动电路，U12部分实现USB1.1输出接口；其中，具体电路连接如下：

INA128——U1部分：

INA128的第1引脚连接到R11的一端；INA128的第2引脚连接到C1、C3和R1的一端，C1的另一端接地，R1的另一端接JP1的第1引脚；INA128的第3引脚连接到C2、R2的一端和C3的另一端，C2的另一端接地，R2的另一端接JP1的第3引脚；INA128的第4引脚连接到-12V电源；INA128的第5引脚悬空；INA128的第6引脚连接到C4、R3的一端和U2的第5引脚；INA128的第7引脚连接到+12V电源；INA128的第8引脚连接到R11的另一端；

TL072——U2部分：

TL072的第1引脚连接到C7、R7的一端和U3的第3引脚；TL072的第2引脚连接到R6的一端和R7、C7的另一端，R6的另一端接地；TL072的第3引脚连接到R5的一端；TL072的第4引脚连接到-12V电源；TL072的第5引脚连接到C5的一端和R3的另一端；TL072的第6引脚连接到C5的另一端和U2的第7引脚；TL072的第7引脚连接到C6的一端和U2的第6引脚，C6的另一端连接到R4的一端和R5的一端，R4的另一端接地；TL072的第8引脚连接到+12V电源；

OP07——U3部分：

OP07的第1引脚悬空；OP07的第2引脚连接到OP07的第6引脚；OP07的第3引脚连接到R7、C7的一端和U2的第1引脚；OP07的第4引脚连接到-12V电源；OP07的第5引脚悬空；OP07的第6引脚连接到R8的一端和OP07的第2引脚，R8的另一端连接到U4的第5、7、15和16引脚；OP07的第7引脚连接到+12V电源；OP07的第8引脚悬空；

AD652——U4部分：

AD652的第1引脚连接到+12V电源；AD652的第2、3和4引脚悬空；AD652的第5引脚连接到R8的另一端和AD652的第7、15和16引脚；AD652的第6引脚悬空；AD652的第7引脚连接到AD652的第5、15和16引脚；AD652的第8引脚连接到-12V电源；AD652的第9引脚连接到U5的第43引脚；AD652的第10引脚连接到+12V电源；AD652的第11引脚连接到R10的一端和U5的第44引脚，R10的另一端接VCC；AD652的第12引脚和第13引接地；AD652的第14引脚连接到C11的一端，C11的另一端接R9的一端，R9的另一端连接到AD652的第5、7、15和16引脚；AD652的第15引脚连接到AD652的第5、7和16引脚；AD652的第16引脚连接到AD652的第5、7和15引脚；

C8051F020——U5部分：

C8051F020的第1引脚到第4引脚悬空；C8051F020的第5引脚连接到PDUSBD12的第20引脚；C8051F020的第6引脚到第9引脚悬空；C8051F020的第10引脚接地；C8051F020的第11引脚和第12引脚悬空； C8051F020的第13引脚接地；C8051F020的第14引脚到第25引脚悬空；C8051F020的第26引脚连接到C19和Y1的一端；C8051F020的第27引脚连接到C20和Y1的另一端，C19的另一端和C20的另一端相连；C8051F020的第28引脚到第35引脚悬空；C8051F020的第36引脚连接到PDUSBD12的第14引脚；C8051F020的第37引脚接VCC；C8051F020的第38引脚接地；C8051F020的第39引脚到第42引脚悬空；C8051F020的第43引脚连接到AD652的第9引脚；C8051F020的第44引脚连接到AD652的第11引脚；C8051F020的第45引脚到第47引脚悬空；C8051F020的第48引脚连接到R46的一端，R46的另一端连接到U9的第2引脚；C8051F020的第49引脚连接到R48的一端，R48的另一端连接到U10的第2引脚；C8051F020的第50引脚悬空；C8051F020的第51引脚连接到JP2的第2引脚；C8051F020的第52引脚连接到JP2的第1引脚；C8051F020的第53引脚悬空；C8051F020的第54引脚连接到R41的一端，R41的另一端连接到U6的第3引脚；C8051F020的第55引脚连接到PDUSBD12的第16引脚；C8051F020的第56引脚连接到PDUSBD12的第15引脚；C8051F020的第57引脚连接到PDUSBD12的第10引脚；C8051F020的第58引脚连接到PDUSBD12的第11引脚；C8051F020的第59引脚到第62引脚悬空；C8051F020的第63引脚接地；C8051F020的第64引脚接VCC；C8051F020的第65引脚连接到U12的第9引脚；C8051F020的第66引脚连接到U12的第8引脚；C8051F020的第67引脚连接到U12的第7引脚；C8051F020的第68引脚连接到U12的第6引脚；C8051F020的第69引脚连接到U12的第4引脚；C8051F020的第70引脚连接到U12的第3引脚；C8051F020的第71引脚连接到U12的第2引脚；C8051F020的第72引脚连接到U12的第1引脚；C8051F020的第73引脚连接到JP5的第8引脚；C8051F020的第74引脚连接到JP5的第7引脚；C8051F020的第75引脚连接到JP5的第6引脚；C8051F020的第76引脚连接到JP5的第5引脚；C8051F020的第77引脚连接到JP5的第4引脚；C8051F020的第78引脚连接到JP5的第3引脚；C8051F020的第79引脚连接到JP5的第2引脚；C8051F020的第80引脚连接到JP5的第1引脚；C8051F020的第81引脚连接到JP5的第10引脚；C8051F020的第82引脚连接到JP5的第11引脚；C8051F020的第83引脚连接到JP5的第12引脚；C8051F020的第84引脚到第88引脚悬空；C8051F020的第89引脚接地；C8051F020的第90引脚接VCC；C8051F020的第91引脚到第100引脚悬空；

6N136——U6部分：

6N136的第1引脚悬空；6N136的第2引脚接VCC；6N136的第3引脚连接到R41的一端，R41的另一端连接到U5的第54引脚；6N136的第4引脚悬空；6N136的第5引脚连接到R36的一端，R36的另一端连接到U7的第3引脚；6N136的第6引脚连接到6N136的第8引脚和D4的负极，D4的正极连接到JP3的第1引脚；6N136的第7引脚悬空；6N136的第8引脚连接到6N136的第6引脚和D4的负极；

TL072——U7部分：

TL072的第1引脚连接到R35、R37和C43的一端，R35的另一端连接到R34和C42的一端，R37和C43的另一端连接到TL072的第2引脚，C42的另一端连接到C41的负端；TL072的第2引脚连接到R38的一端和R37和C43的另一端；TL072的第3引脚连接到R36的一端，R36的另一端连接到U6的第5引脚；TL072的第4引脚连接到R38的另一端和C41的负端；6N136的第5引脚连接到R34的一端，R34的另一端连接到R34和C42的另一端；TL072的第6引脚连接到TL072的第7引脚和U8的第1引脚；TL072的第7引脚连接到TL072的第6引脚和U8的第1引脚；TL072的第8引脚连接到D4的负极；

DH4-20——U8部分：

DH4-20的第1引脚连接到U7的第6引脚和第7引脚；DH4-20的第2引脚连接到PR17的一端，PR17的另一端连接到C41的负端；DH4-20的第3引脚连接到D6的负极，D6的正极连接到D4的负极；ZD1的正极连接到D4的负极，C41的正端连接到D4的负极，C41的一端连接到D4的负极，C40的一端连接到D4的负极，C40的另一端连接到R30、R31的一端和ZD1、C41的负极和R38、C42的另一端和U7的第4引脚，以及JP3的第2引脚，R30和R31的另一端接隔离地，JP3的第3引脚接隔离地；

P181——U9部分：

P181的第1引脚接VCC；P181的第2引脚连接到R46的一端，R46的另一端连接到U5的第48引脚；P181的第3引脚连接到R47的一端，R47的另一端连接到U11的第3引脚；P181的第4引脚连接到+12V电源； 

P181——U10部分：

P181的第1引脚接VCC；P181的第2引脚连接到R48的一端，R48的另一端连接到U5的第49引脚；P181的第3引脚连接到R49的一端，R49的另一端连接到U11的第7引脚；P181的第4引脚连接到+12V电源；

UL2003A——U11部分：

UL2003A的第1引脚接隔离地；UL2003A的第2引脚隔离地；UL2003A的第3引脚连接到R47的另一端，R47的一端连接到U9的第3引脚；UL2003A的第4、5、6引脚接隔离地；UL2003A的第7引脚连接到R49的另一端，R49的一端连接到U10的第3引脚；UL2003A的第8引脚接隔离地；UL2003A的第9引脚连接到+24V电源；UL2003A的第10引脚连接到JP4的第3引脚；UL2003A的第11、12、13引脚连接到+24V电源；UL2003A的第14引脚连接到JP4的第2引脚；UL2003A的第15、16引脚连接到+24V电源；

PDUSBD12——U12部分：

PDUSBD12的第1引脚连接到C8051F020的第72引脚；PDUSBD12的第2引脚连接到C8051F020的第71引脚；PDUSBD12的第3引脚连接到C8051F020的第70引脚；PDUSBD12的第4引脚连接到C8051F020的第69引脚；PDUSBD12的第5引脚接地；PDUSBD12的第6引脚连接到C8051F020的第68引脚；PDUSBD12的第7引脚连接到C8051F020的第67引脚；PDUSBD12的第8引脚连接到C8051F020的第66引脚；PDUSBD12的第9引脚连接到C8051F020的第65引脚；PDUSBD12的第10引脚连接到C8051F020的第57引脚；PDUSBD12的第11引脚连接到C8051F020的第58引脚；PDUSBD12的第12引脚连接到R320的一端，R320的另一端接电源；PDUSBD12的第14引脚连接到C8051F020的第36引脚和R110的一端，R110的另一端接电源；PDUSBD12的第15引脚连接到C8051F020的第56引脚；PDUSBD12的第16引脚连接到C8051F020的第55引脚；PDUSBD12的第18引脚连接到R119的一端，R119的另一端接电源；PDUSBD12的第19引脚连接到R117和R118的一端，R117的另一端接电源，R118的另一端接地；PDUSBD12的第20引脚连接到C8051F020的第5引脚；PDUSBD12的第21引脚接LED2的负极，LED2的正极接R116的一端，R116的另一端接电源；PDUSBD12的第22引脚接Y3和C33的一端，C33的另一端接地，Y3的另一端接C32的一端和PDUSBD12的第23引脚，C32的另一端接地；PDUSBD12的第24引脚接电源；PDUSBD12的第25引脚接R112的一端，R112的另一端接R115的一端和JP6的第2引脚，R115的另一端接地；PDUSBD12的第26引脚接R113的一端，R113的另一端接R114的一端和JP6的第3引脚，R314的另一端接地；PDUSBD12的第27引脚接CD3的正极和C31的一端，CD3的负极和C31的另一端地；PDUSBD12的第28引脚接R111的一端，R111的另一端接地。