[发明专利]一种信息采集处理控制装置及其应用

说明书

本发明涉及一种信息采集处理控制装置及其应用，包括PCB、微控制器、隔离装置、电源电路、接线端子、指示灯、外围电路、外壳。所述信息采集处理控制装置，可以将不同类型的设备进行分组，主设备采用本装置对从设备进行查询，从设备将查询的结果统一汇总发送给主设备。该装置具有多种工作模式，应用范围广，主控制的稳定性高，主控制的成本低，主控制器损坏的概率低，简化采集数据的结构，可简化控制器设计，具有拓展模式，可连接超出协议数量的传感器；能应用在智能灌溉系统、土壤墒情领域，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种信息采集处理控制装置及其应用，属于电子电路技术领域。

背景技术

在农业领域，智能灌溉系统需要安装大量不同种类的的传感器、执行装置、控制器等。

农业灌溉系统通常需要控制1000亩以上的地块的装置，这些装置的精准控制需要大量的传感器采集控制信息。为方便描述，下文中主设备为主设备，连接在主设备上的传感器、执行装置、控制器等为从设备。

传感器的布置通常采用直连、星型、环型、总线型、树型、网型6种。各连接方式优缺点如表1所示：

表1

农业中常采用基于RS-485总线的MODBUS协议来连接各种传感器。MODBUS协议中仅能有一个主设备，但可具有最多127个从设备。

为方便描述，下文中主控制器为主设备，传感器为从设备。

RS-485半双工模式是常用的采集和控制方案，此方案仅需两根通讯线，大幅度节约连线数量。但RS-485的半双工模式决定了主控制器需要采用轮流查询的方式(轮询)来获取这些节点的数据。在某一个从设备应答之前，或者经过一段超时时间之后认为设备故障，主设备才能发送下一条查询指令。如果超时时间为100ms，查询127个设备的信息至少需要12.7秒。

采用主控制器直接连接传感器具有如下弊端：

1、主设备查询如此多的从设备需要占用大量CPU时间和中断，主设备通信负载高，通信线路利用效率低，也不利于主设备系统的稳定性。

2、主控制连接的传感器数量持续增加至超过127之后，只能采用增加主设备的方式来连接更多设备，成本高。

3、任何一个从设备遭遇浪涌或雷击事故，都有可能导致主设备连带受损，甚至是所有设备的损坏。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种信息采集处理控制装置及其应用，具体技术方案如下：

一种信息采集处理控制装置及其应用，包括：

PCB，用来装配、安装各电子元件与模块；

微控制器，用来接收来自各个端口的数据；向端口发送数据，将接收的数据进行处理、存储；根据接收、存储的数据，改变自身工作方式，进而改变数据处理的方式；控制指示灯，控制电源电路；

隔离装置，用来隔离各个端口，提供任意端口之间的隔离、保护功能；

电源电路，用来接收微控制器的控制命令，对特定端口或特定元件进行电源驱动；

接线端子，用来提供界限功能，用于连接主设备、从设备；

指示灯，用来显示工作状态信息；

外围电路，用来与PCB连接微控制器、电源电路、接线端子、指示灯，构成完整回路；

外壳，用来承载内部元件。

作为上述技术方案的改进，所述信息采集处理控制装置与从设备之间的连接模式为直连模式、星型模式、环型模式、总线型模式、树型模式、网型模式中的一种或数种。