[发明专利]空调监控系统中数字信号AduM磁隔离系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种空调监控系统中数字信号隔离技术，更具体地说，是涉及一种空调监控系统中数字信号AduM磁隔离系统。

背景技术

从现场采集到的信号往往有很严重的干扰，会影响信号的处理效果，因此在采集信号后需要对信号进行预处理，并且现场设备一般是高压供电，而以ARM芯片为主的控制部分是低压工作，从现场采集来的信号如果存在高压因素会使整个系统瘫痪，因此需要将输入信号进行隔离，以方便后续数据处理，传统方法只是通过信号调理电路进行滤波等处理，对干扰的处理效果很差。本专利以此为背景做出了具有革新性的变革，使用基于芯片尺寸的变压器隔离技术的ADuM1410数字隔离芯片对采集信号进行处理。ADuM1410四通道磁耦数字隔离芯片采用芯片级脉冲变压耦合技术，施密特输入/输出，单芯片可以代替4路光耦。

发明内容

本发明就是针对现在监控系统中数字信号干扰隔离问题，提供了一种空调监控系统中数字信号AduM磁隔离系统，对传统的数字隔离技术做出了具有革新性的变革，可以有效的进行数字隔离，滤除干扰，为后续数据处理做准备。

为了实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案，包括现场空调设备、数据采集单元、信号预处理单元，磁隔离模块，主控机构和继电器输出单元，磁隔离模块由4个ADuM1410隔离芯片组成。

所述的数据采集单元采用32位嵌入式ARM系统作为采集器的处理器。

所述的主控机构为stm32系列芯片。

本发明执行机构是继电器，隔离器输出数据通过I/O扩展芯片CAT9555输入控制器中STM32芯片进行数据处理，处理后输出到继电器，控制继电器的动作。

本发明的有益效果：

本发明空调数字信号ADuM磁隔离传输方法采用ADuM1410芯片将现场采集来的带有高压因素的数字信号与主控芯片隔离，方便主控芯片对信号的处理，可极大地提高系统安全性。

附图说明：

图1为本发明ADuM1410磁隔离结构示意图；

图2为本发明ADuM1410电路图；

图3为本发明ADuM1410功能框图；

图4为本发明I/O扩展芯片CAT9555电路图；

图5为本发明继电器输出电路图；

图6为本发明主程序流程图。

具体实施方式：

本发明共用到四块ADuM1410磁隔离芯片，所述ADuM1410是采用ADI公司iCoupler技术的四通道数字隔离器，所述隔离模块将高速CMOS与单芯片空芯变压器技术融为一体，具有优于光耦合器等替代器件的出色性能特征，简单的iCoupler数字接口和稳定的性能特征，可消除光耦合器通常具有的电流传输此不确定、非线性传递函数以及温度和使用寿命影响等问题。图2为磁隔离芯片电路图，电路采用3.3V电源电压工作，每个芯片有四个独立的隔离通道。VIA、VIB、VIC、VID分别为四路数字输入，信号通过输入引脚进入ADuM1410磁隔离芯片，图3为本发明ADuM1410功能框图，内部集成了输出施密特整形电路，信号经编码、施密特整形触发、解码后其输出很好的数字信号。

由四片ADuM1410磁隔离芯片隔离的16路数字信号经过I/O扩展芯片CAT9555进入低功耗的STM32主控芯片进行数据的处理。图4为所述I/O扩展芯片CAT9555的电路图。所述I/O扩展芯片CAT9555与所述主控芯片STM32经I2C接口通信，CAT9555引脚SDA、SCL分别与主控芯片STM32 PB6、PB7连接，完成I2C通信。得到的数据与设定值进行对比，所述设定值是系统根据具体情况设定的系统参数，如空调系统温度、湿度、转风速度。本专利执行元件为继电器，图5为所述继电器电路图，当有信号到来时电路导通，继电器触点闭合，进而改变现场设备参数，达到控制目的。

软件设计主程序流程图如图4所示。首先系统初始化，开定时中断，进行数据采集；采集的数据通过AduM1410磁隔离进行数据隔离，去除高压因素，根据采集数据进行数据处理，判断结果输出控制继电器，达到控制目的。