[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

说明书

本实用新型公开了一种具有CAN总线接口的多类型信号输出的数据采集模块，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。本实用新型由主控MCU经过处理变换后控制标准电流、电压变送信号的产生，同时配置RS485总线及CAN总线接口，适用于不同的数据采集应用场合。

技术领域

本实用新型涉及工业自动化现场数据采集领域，具体是一种具有CAN总线接口的多类型信号输出的数据采集模块。

背景技术

在工业自动化检测领域，通常需要传感器对现场数据进行采集变换后按照具体的方式对外进行传输，便于与其他控制设备进行互连。通常情况下，对外传输的数据信号类型有标准的模拟信号如0~5V和4~20mA等,还有常用的一种为经过变换处理后按照数字量的方式通过标准通信接口对外传输。绝大多数的数据采集终端一般只配置其中的一种，但由于工业现场的控制设备接口的多样性，单一的数据信号类型输出通用性不足，另外，在数字接口输出类型中，目前最常用的是基于RS232或RS485的通信接口，对于RS23接口类型来说，一般用于短距离的点对点低速通信，而对于RS485而言，虽然可以组建通信网络，但一般只用于单主多从的拓扑结构，数据传输效率较为低下。相比于RS485总线，CAN总线具有明显的优势，且开发成本同样不高，由于采用了多主竞争的总线仲裁方式，可以保证各个节点间能够自由通信，且理论上节点数量不受限制，在同等条件下，CAN总线的通信距离和通信速率远超RS485总线，被公认为极具应用前景的现场总线之一。虽然在总体性能上RS485不如CAN总线，但是由于RS485总线简单易用，目前仍然得到广泛的应用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种具有CAN总线接口的多类型信号输出的数据采集模块，由主控MCU经过处理变换后控制标准电流、电压变送信号的产生，同时配置RS485总线及CAN总线接口，适用于不同的数据采集应用场合。

本实用新型的技术方案为：

具有CAN总线接口的多类型信号输出的数据采集模块，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；