[实用新型]具有CAN总线接口的多类型信号输出的数据采集模块

权利要求书

1.具有CAN总线接口的多类型信号输出的数据采集模块，其特征在于：包括有主控MCU，分别与主控MCU连接的信号调理及模数转换电路、标准电流变送信号电路、标准电压变送信号电路、CAN总线接口电路和RS485总线接口电路；

所述的信号调理及模数转换电路包括有差动电桥式传感器接口P2、模数转换芯片U14、以及若干电阻和电容，所述的差动电桥式传感器接口P2与模数转换芯片U14的模拟信号输入端连接，模数转换芯片U14的数字信号输出端与主控MCU对应的引脚连接；

所述的标准电流变送信号电路包括有电流源DAC芯片U2、NPN三极管Q1、以及若干电阻和电容，所述的主控MCU的LATCH、SCK_2、SDI_2引脚分别与电流源DAC芯片U2的LATCH、SCK、SDIN引脚一一对应连接，三极管Q1的基极连接电流源DAC芯片U2的IOUT引脚，NPN的集电极通过电阻连接模拟电源Vin1, NPN的发射极输出标准的电流变送信号IOUT；

所述的标准电压变送信号电路包括有DA转换器U1、双运放U3、以及若干电阻和电容，双运放U3包括有运算放大器U3A和运算放大器U3B，所述的主控MCU的SDI_1、SLK_1、SYNC引脚分别与DA转换器U1的SDI、SLK、SYNC引脚一一对应连接, DA转换器U1的VFB、VO引脚分别与运算放大器U3A的同相输入端连接，运算放大器U3A的反相输入端与运算放大器U3B的输出端连接，运算放大器U3A的输出端输出标准的电压变送信号VOUT，运算放大器U3B的同相输入端与参考电压VREF连接，运算放大器U3B的反相输入端和输出端之间连接有并联的反馈电容C6和反馈电阻R3；

所述的CAN总线接口电路包括有CAN总线收发器U11、浪涌瞬态抑制器U12、以及若干电阻和电容，CAN总线收发器U11的RXD、TXD引脚分别与主控MCU的CAN_R、CAN_T引脚一一对应连接，CAN总线收发器U11的CANH、CANL引脚输出CAN总线信号，CAN总线收发器U11的CANH、CANL引脚均通过浪涌瞬态抑制器U12接地；

所述的RS485总线接口电路包括有RS485逻辑电平转换U13、浪涌瞬态抑制器U14、以及若干电阻, RS485逻辑电平转换U13的DE、RE引脚均与主控MCU的DIR引脚对应连接，RS485逻辑电平转换U13的D引脚与主控MCU的TXD引脚对应连接，RS485逻辑电平转换U13的R引脚与主控MCU的RXD引脚对应连接, RS485逻辑电平转换U13的A、B引脚输出RS485通信信号，RS485逻辑电平转换U13的A、B引脚均通过浪涌瞬态抑制器U14接地。

2.根据权利要求1所述的具有CAN总线接口的多类型信号输出的数据采集模块，其特征在于：所述的数据采集模块的外供电源为直流15-40V电源，经过电源调节模块产生模拟电源VIN1、12V直流电源、-12V直流电源和3.3V模拟电源AVCC和3.3V数字电源VCC，所述的电源调节模块包括有外供直流电源接口P4、开关电源芯片U6、三端稳压器U4、三端稳压器U5、负电压产生芯片U8、电源管理芯片U9、以及若干电阻和电容，所述的外供直流电源接口P4输出的直流电源VIN经自恢复保险丝F1和二极管D2后输出模拟电源VIN1，开关电源芯片U6的输入端连接模拟电源VIN1，开关电源芯片U6的输出端输出12V直流电源，三端稳压器U4和三端稳压器U5的输入端均与12V直流电源连接，三端稳压器U4的输出端输出3.3V数字电源VCC，三端稳压器U5的输出端输出3.3V模拟电源AVCC，负电压产生芯片U8的输入端与12V直流电源连接，负电压产生芯片U8的输出端输出-12V直流电源，电源管理芯片U9的输入端与12V直流电源连接，电源管理芯片U9的输出端输出2.5V的参考电压VREF。

3.根据权利要求1所述的具有CAN总线接口的多类型信号输出的数据采集模块，其特征在于：所述的模数转换芯片U14上连接有多个隔离电阻，用于将模拟电路和数字电路进行隔离。

4.根据权利要求1所述的具有CAN总线接口的多类型信号输出的数据采集模块，其特征在于：所述的差动电桥式传感器接口P2通过无源低通滤波电路与模数转换芯片U14的模拟信号输入端连接。

5.根据权利要求1所述具有CAN总线接口的多类型信号输出的数据采集模块，其特征在于：所述的主控MCU选用基于RISC体系结构的工业级单片机PIC18F25K80。